本實(shí)用新型涉及接觸角測(cè)量，具體的說(shuō)是一種模擬電站鍋爐中受熱面結(jié)渣過(guò)程的高溫懸滴法接觸角測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
隨著近年來(lái)國(guó)家對(duì)鍋爐氮氧化物污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，低氮燃燒技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。但是由于該技術(shù)采用了空氣分級(jí)燃燒技術(shù)，在爐膛局部區(qū)域?qū)崿F(xiàn)低氧燃燒，導(dǎo)致該區(qū)域的受熱面易于產(chǎn)生還原性氣氛，導(dǎo)致灰熔點(diǎn)下降，熔融灰粒在管壁上的沉積導(dǎo)致結(jié)渣問(wèn)題的產(chǎn)生，給電廠造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
采用研究熔融液滴在試樣鋼片上沉積過(guò)程的接觸角變化是減少和控制結(jié)渣產(chǎn)生的重要方法。受熱面的結(jié)渣情況可由粘附特性來(lái)表現(xiàn)，而接觸角恰恰是衡量熔融液滴在試樣鋼片表面的粘附特性的重要參數(shù)。
懸滴法是測(cè)定液滴接觸角的方法之一。目前的懸滴法接觸角測(cè)定儀在測(cè)定接觸角時(shí)，液滴和試樣片都保持在相同的實(shí)驗(yàn)溫度下。由于熔融灰顆粒溫度遠(yuǎn)高于鍋爐受熱面表面溫度，所以研究熔融液滴在鍋爐受熱面上沉積過(guò)程的接觸角變化需保證高溫熔滴和試樣片在不同的實(shí)驗(yàn)溫度下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高溫懸滴法接觸角測(cè)定裝置，旨在模擬電站鍋爐中熔融灰粒在受熱面上沉積的過(guò)程，通過(guò)接觸角的實(shí)時(shí)記錄來(lái)研究受熱面結(jié)渣問(wèn)題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是： 一種高溫懸滴法接觸角測(cè)定裝置，包括一高溫電爐（8）置于一高溫熔塊爐下，所述高溫電爐通過(guò)絕熱隔層與高溫熔塊爐相連；所述高溫熔塊爐內(nèi)設(shè)第一發(fā)熱器件，所述第一發(fā)熱器件內(nèi)部設(shè)有剛玉管，所述剛玉管內(nèi)裝熔料，所述剛玉管的底部設(shè)出口，所述剛玉管內(nèi)設(shè)有可堵住出口的剛玉棒；所述絕熱隔層開(kāi)設(shè)開(kāi)口，所述高溫電爐上在絕熱隔層的開(kāi)口下方設(shè)開(kāi)口，所述高溫電爐內(nèi)設(shè)第二發(fā)熱器件，所述第二發(fā)熱器件的內(nèi)部設(shè)有一樣片支架，所述樣片支架上放置試樣鋼片；所述剛玉管的出口、絕熱隔層的開(kāi)口、高溫電爐的開(kāi)口以及試樣鋼片保持在一條垂直線上。絕熱隔層起到連接高溫熔塊爐和高溫電爐的作用，通過(guò)絕熱，使熔融液滴不受高溫電爐溫度的影響，并有效防止高溫電爐與高溫熔塊爐之間出現(xiàn)竄溫現(xiàn)象。除此之外，絕熱材料的存在能防止高溫熔滴在下落過(guò)程中因降溫而固化。其中樣片支架可調(diào)節(jié)試樣鋼片角度，樣片支架兼具調(diào)節(jié)角度和高度的功能，在調(diào)節(jié)試樣鋼片的實(shí)驗(yàn)角度的同時(shí)，又能通過(guò)改變自身高度來(lái)調(diào)節(jié)熔融液滴的下落高度。
進(jìn)一步地，所述高溫電爐設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，進(jìn)氣口可通過(guò)氣管與儲(chǔ)氣瓶相連，向高溫電爐中通入實(shí)驗(yàn)所需氣氛。
進(jìn)一步地，所述高溫電爐設(shè)有觀火口，所述觀火口外部正對(duì)CCD攝像頭，CCD攝像頭與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)做后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。
作為優(yōu)選地，所述CCD攝像頭、觀火口和試樣鋼片保持三點(diǎn)一線，CCD攝像頭實(shí)時(shí)拍攝試樣鋼片表面的液滴沉積狀況。
作為優(yōu)選地，所述剛玉棒的高度高于所述剛玉管，剛玉棒的上端高過(guò)剛玉管的上端，所述剛玉棒的底端與剛玉管的底部開(kāi)口相閉合。
作為優(yōu)選地，所述第一發(fā)熱器件為硅碳棒，高溫熔塊爐最高溫度可達(dá)1400度。
作為優(yōu)選地，所述第二發(fā)熱器件為硅鉬棒，高溫電爐最高溫度可達(dá)1500度。
作為優(yōu)選地，所述試樣鋼片置于高溫電爐上開(kāi)口的正下方。
整個(gè)高溫懸滴法接觸角測(cè)定裝置通過(guò)改變高溫電爐溫度模仿鍋爐受熱面的溫度條件，通過(guò)調(diào)整通氣氣氛模擬爐膛氣氛條件，采用鍋爐受熱面用鋼作為試樣材質(zhì)，盡可能的接近鍋爐受熱面的實(shí)際工作條件以達(dá)到模仿的效果。
本實(shí)用新型采用上述改進(jìn)措施，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、爐溫不一。本實(shí)用新型采用高溫熔塊爐和高溫電爐的上下布置，能夠模擬電站鍋爐中熔融灰熔滴在受熱面上沉積的過(guò)程，使得高溫熔滴滴落在相對(duì)低溫的試樣鋼片表面；并可以通過(guò)調(diào)節(jié)高溫熔塊爐和高溫電爐的實(shí)驗(yàn)溫度、改變通氣氣氛等方法深入研究不同影響因素對(duì)結(jié)渣過(guò)程的影響。
2、裝置簡(jiǎn)易。本實(shí)用新型采用高溫熔塊爐及高溫電爐都可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控溫，整體裝置自動(dòng)化系統(tǒng)程度高，操作簡(jiǎn)易可靠。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：1是剛玉棒，2是剛玉管，3是高溫熔塊爐，4是硅碳棒，5是熔料，6是絕熱隔層，7是高溫電爐的開(kāi)口，8是高溫電爐，9是進(jìn)氣口，10是排氣口，11是試樣鋼片，12是樣片支架，13是觀火口，14是硅鉬棒，15是CCD攝像頭，16是計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。
實(shí)施例：參照?qǐng)D1，一種高溫懸滴法接觸角測(cè)定裝置，包括一高溫電爐8、高溫熔塊爐3，高溫電爐8置于高溫熔塊爐3下，高溫電爐8通過(guò)絕熱隔層6與高溫熔塊爐3相連；高溫熔塊爐3內(nèi)設(shè)硅碳棒4作為其發(fā)熱器件，硅碳棒4的內(nèi)部設(shè)有剛玉管2，剛玉管2內(nèi)裝熔料，剛玉管2的底部設(shè)出口，剛玉管2內(nèi)設(shè)有可堵住其底部出口的剛玉棒1，剛玉棒1的高度高于剛玉管2，即其上端高出剛玉管2的上端；絕熱隔層6在剛玉管2的開(kāi)口的下方開(kāi)設(shè)開(kāi)口；高溫電爐8上在絕熱隔層6的開(kāi)口下方設(shè)開(kāi)口，高溫電爐8內(nèi)設(shè)硅鉬棒14作為其發(fā)熱器件，硅鉬棒14的內(nèi)部設(shè)有一樣片支架12，樣片支架12上放置試樣鋼片11，樣片支架12可調(diào)節(jié)試樣鋼片角度，試樣鋼片11置于高溫電爐8上開(kāi)口的正下方，另外，高溫電爐8設(shè)有進(jìn)氣口9和排氣口10，進(jìn)氣口9可通過(guò)氣管與儲(chǔ)氣瓶相連，向高溫電爐8中通入實(shí)驗(yàn)所需氣氛，高溫電爐8設(shè)有觀火口13，觀火口13外部正對(duì)CCD攝像頭15，CCD攝像頭15與計(jì)算機(jī)16相連，CCD攝像頭15、觀火口13和試樣鋼片11保持三點(diǎn)一線，CCD攝像頭15實(shí)時(shí)拍攝試樣鋼片11表面的液滴沉積狀況。其中剛玉管2的出口、絕熱隔層6的開(kāi)口、高溫電爐8的開(kāi)口以及試樣鋼片11保持在一條垂直線上。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下：
實(shí)驗(yàn)前，向高溫熔塊爐剛玉管內(nèi)放入定量的煤灰，將試樣鋼片和樣片支架置于高溫電爐上方開(kāi)口的正下方并調(diào)整實(shí)驗(yàn)所需的液滴下落高度。開(kāi)啟高溫熔塊爐和高溫電爐，調(diào)節(jié)至指定的實(shí)驗(yàn)溫度。開(kāi)啟CCD攝像頭和計(jì)算機(jī)，將CCD攝像頭對(duì)準(zhǔn)高溫電爐的觀火口，等到計(jì)算機(jī)能夠看到試樣鋼片的清晰圖像后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。當(dāng)煤灰經(jīng)高溫融化形成熔融液滴后，抽離剛玉棒，熔滴順著剛玉管下方開(kāi)口下滴，沉積在試樣鋼片表面。整個(gè)熔融液滴在試樣鋼片上的沉積過(guò)程都通過(guò)CCD攝像與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。最后，根據(jù)所得的輪廓圖像啟動(dòng)軟件進(jìn)行圖像處理計(jì)算，得到每個(gè)時(shí)刻的接觸角值。
以上列舉的僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。