10.12.2015
216.013.9661

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ЭРОЗИЮ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания сплавов, покрытий и других материалов, работающих в условиях высокотемпературной эрозии, характерных для труб топочных экранов бойлеров тепловых электростанций. Установка содержит стойку, закрепленную в фундаменте, станину, установленную на стойке, камеру и бункер абразива, расположенные на станине, тракт подачи абразива, соединенный с бункером, и тракт подачи воздуха, служащие входами в смеситель, выходом из смесителя является сопло подачи воздушно-абразивной смеси, которое, как и держатель образца, расположено в камере. В установку дополнительно введены нагреватель воздушно-абразивной смеси, закрепленный на смесителе, нагреватель образца, закрепленный на держателе, патрубок, установленный в камеру через резьбовое отверстие на боковой поверхности ее корпуса, для фиксации сопла в камере и расстояния до рабочей поверхности испытуемого образца в держателе, фланец, установленный на основании камеры с помощью резьбовых соединений, для фиксации держателя с испытуемым образцом в камере под углом к оси сопла. Технический результат: расширение функциональных возможностей установки и повышение достоверности испытаний. 1 ил.
Основные результаты: Установка для испытаний на высокотемпературную эрозию, содержащая стойку, закрепленную в фундаменте, станину, установленную на стойке, камеру и бункер абразива, расположенные на станине, тракт подачи абразива, соединенный с бункером, и тракт подачи воздуха, служащие входами в смеситель, выходом из смесителя является сопло подачи воздушно-абразивной смеси, которое, как и держатель образца, расположено в камере, отличающаяся тем, что дополнительно введены нагреватель воздушно-абразивной смеси, закрепленный на смесителе, нагреватель образца, закрепленный на держателе, патрубок, установленный в камеру через резьбовое отверстие на боковой поверхности ее корпуса, для фиксации сопла в камере и расстояния до рабочей поверхности испытуемого образца в держателе, фланец, установленный на основании камеры с помощью резьбовых соединений, для фиксации держателя с испытуемым образцом в камере под углом к оси сопла.
Реферат Свернуть Развернуть

Техническое решение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания сплавов, покрытий и других материалов, работающих в условиях высокотемпературной эрозии, характерных для труб топочных экранов бойлеров тепловых электростанций.

Известна установка для испытаний материалов на газоабразивное изнашивание [1], в которой реализуется механическое ускорение частиц абразива с помощью центробежных сил, реализуемых при вращении ротора электродвигателем, за счет чего обеспечивающим возможность регулирования скорости подачи частиц абразива. При этом образцы закрепляются симметрично относительно оси ротора в держателе, обеспечивающем возможность изменения угла атаки абразива. Недостатком установки является неоднородность струи абразива по сечению, что снижает достоверность результатов при испытании покрытий [2], кроме того отсутствует возможность проведения испытаний при высоких температурах.

Техническое решение, расширяющее функциональные возможности установки [1] и обеспечивающее возможность проведения испытаний покрытий на высокотемпературное газоабразивное изнашивание [3], предполагает размещение вращающихся образцов в электропечи, заполненной взвешенными частицами абразива. Недостатками технического решения являются отсутствие возможности регулирования скорости соударения частиц с образцом и угла атаки абразива, что снижает достоверность результатов при испытании покрытий.

В качестве прототипа выбрана установка [4], в которой реализуется ускорение абразива сжатым воздухом, благодаря чему обеспечивается возможность регулирования скорости подачи частиц абразива. Установка включает камеру, бункер абразива, тракт подачи абразива, тракт подачи воздуха, смеситель, сопло подачи воздушно-абразивной смеси и держатель образца. В отличие от установки для испытаний на высокотемпературную эрозию [5] сопло подачи воздушно-абразивной смеси размещается в электропечи. Благодаря наличию сопла устраняется неоднородность струи абразива по сечению. Температура нагрева испытуемого образца, закрепляемого в держателе, устанавливается при контакте с нагретым в электропечи воздухом, после чего по соплу подается абразив.

К недостаткам прототипа относятся: использование одного нагревателя (электропечи) для совместного регулирования температуры нагрева воздушно-абразивной смеси и испытуемого образца, что не отражает условия работы при высокотемпературной эрозии широкого круга деталей, например, в электроэнергетике труб топочных экранов бойлеров и снижает достоверность результатов испытаний на высокотемпературную эрозию; жесткая конструкция держателя образца, позволяющая проводить испытания только при двух углах атаки абразива (20 и 90°) и при фиксированном расстоянии от сопла до испытуемого образца (10 мм).

Задачей технического решения является расширение функциональных возможностей установки и повышение достоверности испытаний.

Поставленная задача решается тем, что в установке для испытаний на высокотемпературную эрозию, содержащей стойку, закрепленную в фундаменте, станину, установленную на стойке, камеру и бункер абразива, расположенные на станине, тракт подачи абразива, соединенный с бункером, и тракт подачи воздуха, служащие входами в смеситель, выходом из смесителя является сопло подачи воздушно-абразивной смеси, которое, как и держатель образца, расположено в камере, отличающейся тем, что дополнительно введены нагреватель воздушно-абразивной смеси, закрепленный на смесителе, и нагреватель образца, закрепленный на держателе, патрубок, установленный в камеру через резьбовое отверстие на боковой поверхности ее корпуса, для фиксации сопла в камере и расстояния до рабочей поверхности испытуемого образца в держателе, фланец, установленный на основании камеры с помощью резьбовых соединений, для фиксации держателя с испытуемым образцом в камере под углом к оси сопла.

На фиг. 1 изображена схема установки для испытаний на высокотемпературную эрозию, в состав которой входит камера 1, бункер абразива 2, тракт подачи абразива 3, тракт подачи воздуха 4, смеситель 5, сопло подачи воздушно-абразивной смеси 6, держатель образца 7, нагреватели 8 и 9, фиксирующий фланец 10, фиксирующий патрубок 11, станина 12, стойка 13.

Установка работает следующим образом. Образец закрепляется в держателе 7, который помещается в камеру 1 и фиксируется, под определенным углом, фланцем 10. После фиксируется сопло подачи воздушно-абразивной смеси 6 в патрубке 11, таким образом, устанавливается расстояние от сопла до рабочей поверхности испытуемого образца и угол атаки между рабочей поверхностью образца в держателе и осью сопла. При подаче сжатого воздуха по тракту 4 абразивный материал из бункера 2 поступает по тракту подачи абразива 3 в смеситель 5 за счет инжектирования. После чего происходит смешивание воздуха с абразивом и образуется воздушно-абразивная смесь. Нагрев смеси воздуха и абразива осуществляется с помощью нагревателя 8, после чего она выходит через сопло 6. После взаимодействия воздушно-абразивной смеси с испытуемым образцом абразив ссыпается в бункер, инжектируется в тракт подачи абразива 3, так замыкается круговорот абразива в представленной лабораторной установке. Отработавший воздух удаляется вытяжкой через верхнюю часть установки. Нагрев образца осуществляется с помощью нагревателя 9 посредством теплопередачи от держателя 7. После завершения испытаний образец извлекается из держателя, производится его очистка от частиц абразива и взвешивание. О величине износа судят по значению разности масс образца до и после испытания.

Изменение угла атаки между рабочей поверхностью образца в держателе 7 и осью сопла 6 в интервале 30-90° происходит за счет фиксирующего фланца 10, устанавливаемого на камере 1, что позволяет позиционировать держатель с закрепленным в нем образцом относительно оси сопла и расширить функциональные возможности установки. Указанные углы атаки являются характерными при испытаниях на газоабразивное изнашивание и эрозию сплавов и покрытий. Так закаленные стали наиболее интенсивно изнашиваются при угле атаки 60°, а твердые покрытия - при угле атаки 90°, причем при изменении угла атаки от 60° до 30° скорость изнашивания покрытий уменьшается быстрее, чем у закаленной стали. Обнаруженные закономерности связаны с тем, что твердость исследуемых покрытий выше, чем закаленной стали. Поэтому при испытаниях с большими углами атаки для исчерпания пластичности и создания наклепанного слоя, способного разрушаться, то есть для реализации основного механизма изнашивания в данных условиях испытаний, у более твердых материалов, каковыми являются покрытия, необходимо меньше времени, чем стали. При малых углах атаки, когда основным для изнашивания является механизм микрорезания, покрытия могут оказаться более стойкими, чем сталь [2].

Изменение расстояния от сопла до рабочей поверхности испытуемого образца в держателе 7 в интервале 10-50 мм происходит за счет фиксации сопла подачи воздушно-абразивной смеси 6 фиксирующим патрубком 11, установленным на камере 1, что позволяет расширить функциональные возможности установки. Интервал дистанции 10-50 мм выбран из следующих соображений. При дистанции менее 10 мм частицы абразива не успевают разогнаться до максимальной, требуемой по условиям испытаний скорости (76 м/с), а свыше 50 мм происходит снижение скорости частиц ниже минимальной, требуемой по условиям испытаний (38 м/с) [1].

Температуры нагрева воздушно-абразивной смеси и испытуемого образца изменяются раздельно с помощью двух отдельных нагревателей 8 и 9, что отражает условия работы при высокотемпературной эрозии широкого круга деталей, например, в электроэнергетике труб парогенераторов, и позволяет повысить достоверность результатов испытаний на высокотемпературную эрозию.

Литература

1. ГОСТ 23.201-78. Механические испытания. Обеспечение износостойкости изделий.

2. Л.И. Тушинский, А.В. Плохов, А.О. Токарев. В.И. Синдеев. Методы исследования материалов. - М.: Мир, 2004. - 384 с.

3. Н. Pokhmurska, В. Wielage, Т. Grund, M. Student and Y. Sirak. Arc sprayed coatings obtained from iron based cored wires under high temperature abrasive wear conditions. International Thermal Spray Conference Exposition ITSC 2008: book of abstract. Singapore: 2008. P.326-329.

4. S. Dallaire, Н. Levert, and J.-G. Legoux. Erosion Resistance of Arc-Sprayed Coatings to Iron Ore at 25 and 315°C. Journal of Thermal Spray Technology, Vol.10 (2), 2001. P.337-350.

5. DIN 50332-1989. Solid particle erosion test; basic rules.

Установка для испытаний на высокотемпературную эрозию, содержащая стойку, закрепленную в фундаменте, станину, установленную на стойке, камеру и бункер абразива, расположенные на станине, тракт подачи абразива, соединенный с бункером, и тракт подачи воздуха, служащие входами в смеситель, выходом из смесителя является сопло подачи воздушно-абразивной смеси, которое, как и держатель образца, расположено в камере, отличающаяся тем, что дополнительно введены нагреватель воздушно-абразивной смеси, закрепленный на смесителе, нагреватель образца, закрепленный на держателе, патрубок, установленный в камеру через резьбовое отверстие на боковой поверхности ее корпуса, для фиксации сопла в камере и расстояния до рабочей поверхности испытуемого образца в держателе, фланец, установленный на основании камеры с помощью резьбовых соединений, для фиксации держателя с испытуемым образцом в камере под углом к оси сопла.
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ЭРОЗИЮ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 108.
27.01.2013
№216.012.200f

Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса

Изобретение относится к технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов, в частности к извлечению РЗЭ из фосфогипса. Способ включает приготовление пульпы из фосфогипса и сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. Приготовление пульпы ведут...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473708
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2407

Роторный ветродвигатель с ветронаправляющим экраном

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. Роторный ветродвигатель содержит вращающуюся ветротурбину, расположенную внутри ветронаправляющего экрана, состоящего из отдельных лопаток, поворачивающихся на своих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474725
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.301d

Способ определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов (варианты)

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения свойств веществ, и предназначено для определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов. Дополнительной сферой применения являются металлургические процессы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477852
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.06.2013
№216.012.4896

Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области извлечения редкоземельных элементов при комплексной переработке технологических и продуктивных растворов. Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо(III) и алюминий, включает сорбцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484162
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.10.2013
№216.012.75fd

Способ получения п-ацетиламинофенола

Изобретение относится к способу получения п-ацетиламинофенола (парацетамола) формулы I. Способ заключается в каталитическом восстановлении п-нитрозофенола в этилацетате при перемешивании с катализатором Ni-Ренея при давлении водорода 2-4 атм и при температуре 20-50°C, последующей обработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495865
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.01.2014
№216.012.9b8c

Способ получения анестезина

Изобретение относится к способу получения этилового эфира n-аминобензойной кислоты (анестезина) формулы который обладает местным анестезирующим действием и является полупродуктом в синтезе новокаина. Способ заключается в восстановлении этилового эфира n-нитробензойной кислоты с последующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505526
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.02.2014
№216.012.a345

Способ изготовления модифицированного электрода для электрохимического анализа (варианты)

Использование: для контроля состава природных, сточных вод, биологических объектов, пищевых продуктов, диагностики заболеваний в химической, металлургической, пищевой промышленности, медицине, экологии. Сущность: способ изготовления модифицированного электрода включает синтез на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507512
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.05.2014
№216.012.c1b0

Термогравиметрическая установка

Термогравиметрическая установка предназначена для определения кислородной нестехиометрии в твердых оксидных материалах по изменению их массы в зависимости от температуры и парциального давления кислорода газовой атмосферы. Термогравиметрическая установка содержит измерительную систему,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515333
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.06.2014
№216.012.d5eb

Аппликатор магнитный

Изобретение относится к медицине, а именно к магнитотерапии, и может быть использовано для лечения различных заболеваний воздействием магнитных полей, создаваемых постоянным магнитом, размещаемым снаружи тела. Аппликатор магнитный содержит гибкую пластину из магнитомягкого эластомера на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520541
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.df28

Аустенитно-ферритная сталь с высокой прочностью

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения высокопрочной теплостойкой проволоки различных типоразмеров и листового материала. Предложенная сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод до 0,03, хром 8,0-16, никель 6-12, молибден 1-5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522914
Дата охранного документа: 20.07.2014
Показаны записи 1-10 из 160.
27.01.2013
№216.012.200f

Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса

Изобретение относится к технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов, в частности к извлечению РЗЭ из фосфогипса. Способ включает приготовление пульпы из фосфогипса и сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. Приготовление пульпы ведут...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473708
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20be

Устройство для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов

Изобретение относится к устройству для определения, контроля и измерения физических параметров веществ и предназначено для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов, в частности кинематической вязкости и электропроводности. Устройство содержит тигель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473883
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e8

Способ определения поглощенной дозы β-излучения в твердотельном термолюминесцентном детекторе

Изобретение относится к радиационной физике, является способом оценки накопленной дозы ионизирующего β-излучения с использованием твердотельных термолюминесцентных детекторов и может быть использовано при персональной дозиметрии при мониторинге радиационной обстановки в различных условиях....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473925
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e9

Устройство для определения поглощенной дозы β-излучения в твердотельном термолюминесцентном детекторе

Изобретение относится к радиационной физике, является устройством для определения поглощенной дозы ионизирующего β-излучения в термолюминесцентном детекторе и может быть использовано при персональной дозиметрии, при мониторинге радиационной обстановки в различных условиях. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473926
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.236a

Способ получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов

Изобретение относится к способу получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов R = С≡С-Аr; тиенил-2. Способ включает взаимодействие пентиптиценхинона с литиевыми производными гетаренов и ацетиленов с последующей ароматизацией восстанавливающим агентом. При этом способ характеризуется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474568
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.2407

Роторный ветродвигатель с ветронаправляющим экраном

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. Роторный ветродвигатель содержит вращающуюся ветротурбину, расположенную внутри ветронаправляющего экрана, состоящего из отдельных лопаток, поворачивающихся на своих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474725
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.286f

Устройство защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах

Предлагаемое изобретение относится к системам защиты и диагностики ядерного реактора на быстрых нейтронах АЭС. Устройство защиты ядерного реактора содержит измерители и датчики режимов работы АЭС и системы управления защиты, стержень аварийной защиты для гашения цепной реакции при авариях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475871
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a6c

Волновод для осветления стекломассы

Изобретение относится к области стекловарения, в частности к стекловаренным печам. Волновод для осветления стекломассы, включающий погруженный в расплав стекломассы цилиндрический корпус волновода с закрытым торцом, снабжен газоструйным акустическим излучателем, трубопроводом для подачи и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476387
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.2f61

Устройство для получения труб с винтовым профилем

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, конкретно - к трубопрофильному производству. Корпус содержит два держателя с профильными кольцами, установленные последовательно вдоль оси трубы. Один держатель выполнен подвижным с возможностью поворота вокруг своей оси при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477664
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f90

Легированное кварцевое стекло с тетраэдрической координацией атомов титана

Изобретение касается легированного кварцевого стекла с тетраэдрической координацией атомов титана и может быть использовано при создании оптоэлектронных и светоизлучающих устройств. Легированное кварцевое стекло с тетраэдрической координацией атомов титана представляет собой основу, состоящую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477711
Дата охранного документа: 20.03.2013

Похожие РИД в системе