板4通過六角螺釘與所述端蓋3連接。所述爐襯2包括:對流空氣層21和保溫層22，所述保溫層22靠近所述爐管I，所述對流空氣層21靠近所述爐殼6，所述保溫層22為高溫纖維保溫材料，所述對流空氣層21為空腔，所述對流空氣層21與保溫層22之間設置有內(nèi)襯板23，所述爐殼6側(cè)面上下兩側(cè)均設置有對流空氣口 61。所述爐管I側(cè)面設有雙螺旋槽，所述爐管I可以為馬弗管。所述爐絲組件5包括:工作爐絲51、備用爐絲52、爐絲接線柱53、電極固定板54與電源接頭保護罩55，所述加熱爐為上中下三段式加熱，所述爐管I的上、中、下部分別繞制所述工作爐絲51和備用爐絲52，所述工作爐絲組和備用爐絲組獨立間隔繞制在爐管I側(cè)面的雙螺旋槽內(nèi)，所述電極固定板54固定在所述爐殼6上，所述爐絲接線柱53固定在所述電極固定板54上，所述工作爐絲51、備用爐絲52兩端分別與對應的爐絲接線柱53連接，所述電源接頭保護罩55設置于所述爐殼6上，所述工作爐絲51、備用爐絲52、爐絲接線柱53、電極固定板54均容納于所述電源接頭保護罩55內(nèi)。所述爐絲接線柱53采用獨特的套管式設計，通過高溫合金焊絲與爐絲焊接，構(gòu)成穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)。工作和備用雙套加熱絲通過控制系統(tǒng)形成可選擇的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，試驗開始時，先啟動工作加熱絲，工作加熱絲出現(xiàn)故障發(fā)生加熱中斷時，切換加熱絲，啟動備用爐絲52組繼續(xù)工作。
[0018]通過工作和備用爐絲不同溫度下最佳控溫參數(shù)的系統(tǒng)試驗和精確測量，800°C時，工作爐絲組故障后啟動備用爐絲組，加熱爐在5分鐘之內(nèi)即可穩(wěn)定到原有的目標溫度，而且穩(wěn)定過程中的溫度平均波動小于5 °C，完全滿足國際標準IS O 2 O 4 - 2 O O 9和國內(nèi)標準G B2039-2-12對蠕變持久試驗過程中溫度波動的要求。
[0019]【實施例1】啟動加熱爐的工作爐絲組，待加熱到目標溫度800°C并穩(wěn)定后切斷工作爐絲組5min后，啟動備用爐絲組;二次穩(wěn)定后切斷備用爐絲組15min后，再次啟動備用工作爐絲組;三次穩(wěn)定后再次切斷工作加熱絲5min后，啟動備用爐絲組；四次穩(wěn)定后最后切斷備用爐絲組2min后，啟動工作爐絲組。
[0020]從實施例所得到的雙絲加熱爐爐絲切換過程中的溫度變化曲線可以看出，工作過程中，工作爐絲組出現(xiàn)故障加熱中斷時，如果工作人員或控制系統(tǒng)能夠在5min中內(nèi)將加熱絲切換至備用爐絲組，整個切換過程中，加熱爐上、中、下三段的爐溫波動可控制在5°C以內(nèi)，該溫度波動滿國際標準ISO 204-2009和國內(nèi)標準GB 2039-2-12對長時蠕變持久試驗過程中溫度波動的要求。
[0021]綜上所述，本實用新型可以在國內(nèi)外標準要求的控溫精度內(nèi)將蠕變持久用高溫加熱爐的理論壽命提高一倍以上，可有效保證加熱爐的連續(xù)工作時間。
[0022]與現(xiàn)有加熱爐相比，本實用新型的特點在于，能夠在工作爐絲組出現(xiàn)故障發(fā)生加熱中斷時，快速啟動備用爐絲組，在標準要求的溫度波動范圍內(nèi)保證加熱爐的連續(xù)工作，從理論上可使加熱爐的工作壽命提高一倍。
【主權(quán)項】
1.一種蠕變持久試驗機用長時連續(xù)工作加熱爐，其特征在于，所述加熱爐通過雙爐絲設計以保證加熱爐的長時連續(xù)工作，所述加熱爐爐體為直筒式結(jié)構(gòu)，所述加熱爐包括:爐管(I)、爐襯(2)、端蓋(3)、蓋板(4)、爐絲組件(5)與爐殼(6)，所述爐管(I)上下兩端均設置所述端蓋(3)，所述爐管(I)設置于所述爐襯(2)之內(nèi)，所述爐殼(6)包覆于所述爐襯(2)表面，所述爐絲組件(5)與所述爐管(I)連接，所述蓋板(4)通過六角螺釘與所述端蓋(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述加熱爐，其特征在于，所述爐襯(2)包括:對流空氣層(21)和保溫層(22)，所述保溫層(22)靠近所述爐管(1)，所述對流空氣層(21)靠近所述爐殼(6)，所述保溫層(22)為高溫纖維保溫材料，所述對流空氣層(21)為空腔，所述對流空氣層(21)與保溫層(22)之間設置有內(nèi)襯板，所述爐殼(6)側(cè)面上下兩側(cè)均設置有對流空氣口(61)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述加熱爐，其特征在于，所述爐管(I)側(cè)面設有雙螺旋槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述加熱爐，其特征在于，所述爐絲組件(5)包括:工作爐絲(51)、備用爐絲(52)、爐絲接線柱(53)、電極固定板(54)與電源接頭保護罩(55)，所述加熱爐為上中下三段式加熱，所述爐管(I)的上、中、下部分別繞制所述工作爐絲(51)和備用爐絲(52)，所述工作爐絲(51)組和備用爐絲(52)組獨立間隔繞制在爐管(I)側(cè)面的雙螺旋槽內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述加熱爐，其特征在于，所述電極固定板(54)固定在所述爐殼(6)上，所述爐絲接線柱(53)固定在所述電極固定板(54)上，所述工作爐絲(51)、備用爐絲(52)兩端分別與對應的爐絲接線柱(53)連接，所述電源接頭保護罩(55)設置于所述爐殼(6)上，所述工作爐絲(51)、備用爐絲(52)、爐絲接線柱(53)、電極固定板(54)均容納于所述電源接頭保護罩(55)內(nèi)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種蠕變持久試驗機用長時連續(xù)工作加熱爐，應用于金屬材料長時蠕變持久性能測試和壽命評估。其特點在于加熱爐采用雙爐絲設計，兩套加熱絲獨立間隔繞制在爐管上，通過控制系統(tǒng)設計，工作爐絲組因故障發(fā)生加熱中斷時，切換并啟動備用爐絲組，解決金屬材料蠕變持久性能測試過程中因加熱爐的爐絲故障引起的試驗中斷問題，提高加熱爐的長時連續(xù)工作壽命。該方法簡便易行，在蠕變持久試驗機用高溫加熱爐及其他電熱絲加熱設備中容易實現(xiàn)，并可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】F27D1/10, F27B17/02, F27D11/02
【公開號】CN205228147
【申請?zhí)枴緾N201521040591
【發(fā)明人】孫冬柏, 王美玲, 八木晃一, 馮強, 陸永浩
【申請人】北京科技大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月14日