用于直接電加熱元件的模塊式流道結構制造技術

本實用新型專利技術涉及熱工試驗裝置技術領域，具體公開了一種用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，包括多個陶瓷分段，陶瓷分段中心設置有供流體流動和安裝電加熱元件的流道，多個陶瓷分段沿流體流動方向布置，后一陶瓷分段的前端連接前一陶瓷分段的后端，相鄰兩個陶瓷分段的連接處外壁套設有一個金屬夾緊定位環；陶瓷分段由兩個完全相同的陶瓷件拼接構成。本實用新型專利技術的模塊式流道結構采用陶瓷作為流道結構材料，對發熱元件與外圍承壓金屬件進行了隔離絕緣，流道結構采用模塊化的結構設計，便于拆卸和更換；每個模塊上都設計有卡槽和凸起等定位結構，保證整個流道結構不變形，流道結構穩定，在高溫下具有自夾緊功能，保證流道不容易出現漏流。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
用于直接電加熱元件的模塊式流道結構
本技術涉及熱工試驗裝置
，具體地，涉及一種用于直接電加熱元件的模塊式流道結構。
技術介紹
在核能、火電熱工試驗研宄或其他化工熱工試驗研宄中往往需要采用電加熱方式來模擬核釋熱或其他發熱方式。在這種試驗模擬體結構中一般采用直接電加熱方式發熱，試驗模擬體外圍筒體一般需要承受一定的壓力并且采用金屬結構，因此在這種情況下直接加熱元件容易與外圍的承壓金屬結構接觸導致絕緣失效。 為了避免上述情況的發生，在現有的試驗模擬體中往往采用薄陶瓷片或石英玻璃片等材料拼裝于直接發熱元件外組成流道。薄陶瓷片或石英玻璃片由于易碎導致這種流道結構安裝難度大，流道結構不穩定、容易存在漏流等技術特點，使用不方便。
技術實現思路
本技術的目的就在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，該模塊式流道結構不易出現漏流問題，而且安裝簡單方便。 本技術解決上述問題所采用的技術方案是: 用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，包括多個陶瓷分段，所述陶瓷分段中心設置有供流體流動和安裝電加熱元件的流道，多個陶瓷分段沿流體流動方向布置，后一陶瓷分段的前端連接前一陶瓷分段的后端，相鄰兩個陶瓷分段的連接處外壁套設有一個金屬夾緊定位環。本方案中，采用多個陶瓷分段以模塊化組裝方式構建流道，安裝和加工非常方便簡單。 作為本技術的進一步改進，所述陶瓷分段由兩個完全相同的陶瓷件拼接構成，兩個陶瓷件相接觸的兩個平面上開設有構成流道的第一凹槽，第一凹槽的長度方向與流體流動方向一致。本方案中，陶瓷分段采用2個陶瓷件拼合，再將多個陶瓷分段以模塊化組裝方式構建流道，不僅安裝和加工方便，而且采用金屬金屬夾緊定位環進行夾緊定位，在高溫條件下金屬膨脹較多使得陶瓷流道貼合更加緊密的具有自夾緊功能，從而可以有效避免漏流情況的發生。技術人在長期的實踐中，綜合考慮漏流成因和流道安裝問題，設計了前述方案，一改為減少漏流發生就要增加流道結構封閉性的認識，設計了分體結構的陶瓷分段，并采用金屬夾緊定位環進行固定，利用金屬和陶瓷的膨脹性區別，將陶瓷分段的2個陶瓷件緊密貼合，防止漏流，同時，這種分體結構的安裝和拆卸更加容易和方便。 進一步，所述陶瓷件的兩端還各設置有一個凸臺，陶瓷分段兩端各有2個凸臺，陶瓷分段同一端的兩個凸臺相接觸，該兩個凸臺相接觸的平面上開設有形狀、大小與第一凹槽相同的第二凹槽；所述金屬夾緊定位環套設在相鄰兩個陶瓷分段的凸臺外壁上。 進一步，所述陶瓷件兩端在與第一凹槽所在面相對的外表面上設置有卡槽，所述金屬夾緊定位環的兩個端面上均設置有與卡槽配合的凸起。本方案中，在陶瓷件端部加工凸臺和卡槽，在金屬夾緊定位環兩個端面上加工凸起來配合陶瓷件的卡槽進行定位，在流道很長的情況下都能保證整個流道結構不變形，保證流道的穩定性，這種定位結構設計在高溫下還具有自夾緊功能，保證流道不容易出現漏流。 進一步，所述陶瓷件兩端各僅設一個卡槽，且該卡槽位于所在外表面的平行于流道的平分線上。 進一步，所述陶瓷分段為圓柱狀結構，所述陶瓷件和凸臺為半圓柱狀結構，陶瓷件和凸臺的圓心重合，且凸臺的半徑小于陶瓷件的半徑；所述金屬夾緊定位環為圓環，其內徑等于凸臺的外徑。 進一步，所述流道的截面呈矩形狀，所述第一凹槽(111)和第二凹槽(121)為矩形槽。 進一步，所述陶瓷分段采用高純陶瓷制成。 綜上，本技術的有益效果是: 1、本技術采用陶瓷作為流道結構材料，解決了直接發熱元件與外圍承壓金屬件之間的絕緣問題，保證了試驗的安全性和試驗模擬體的可靠性。 2、本技術采用模塊化的結構設計，使本流道結構便于拆卸和更換，方便批量化生產，降低成本。 3、本技術的每個陶瓷分段和金屬夾緊定位環構成的模塊上都設計有卡槽和凸起等定位結構，在流道很長的情況下都能保證整個流道結構不變形，流道結構穩定，這種定位結構設計在高溫下還具有自夾緊功能，保證流道不容易出現漏流。 【附圖說明】 圖1是本技術的結構示意圖； 圖2是陶瓷分段的結構示意圖； 圖3是圖2的俯視圖； 圖4是凸臺的俯視圖； 圖5是金屬夾緊定位環的俯視圖； 圖6是金屬夾緊定位環的側視圖。 附圖中標記及相應的零部件名稱:1-陶瓷分段；11_陶瓷件；111-第一凹槽；112-卡槽；12_凸臺；121-第二凹槽；2_金屬夾緊定位環；21_凸起。 【具體實施方式】 下面結合實施例及附圖，對本技術作進一步地的詳細說明，但本技術的實施方式不限于此。 如圖1所示，用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，包括多個圓柱狀的陶瓷分段1，所述陶瓷分段I中心設置有供流體流動和安裝電加熱元件的截面呈矩形狀的流道，多個陶瓷分段I沿流體流動方向布置，后一陶瓷分段I的前端連接前一陶瓷分段I的后端，相鄰兩個陶瓷分段I的連接處外壁套設有一個金屬夾緊定位環2，該金屬夾緊定位環2為圓環，其將兩個陶瓷分段I相接觸的端部都套設在其中固定起來。所述陶瓷分段I采用高純陶瓷制成。 如圖2和圖3所示，所述陶瓷分段I由兩個半圓柱狀陶瓷件11拼接構成，半圓柱狀陶瓷件11具有4個表面:外圓柱面、與外圓柱面相對的平面、以及兩個相對的端面，所述半圓柱狀陶瓷件11的平面上開設有凹向外圓柱面的第一凹槽111，第一凹槽111為矩形槽，其長度方向與流體流動方向一致，兩個半圓柱狀陶瓷件11拼合成圓柱狀陶瓷件11時，其兩個平面相對，拼合到起一起時，這兩個平面相接觸，這兩個半圓柱狀陶瓷件11的平面上的第一凹槽111就構成了上述的供流體流動和安裝電加熱元件的流道。 所述半圓柱狀陶瓷件11的兩端還各設置有一個半圓柱狀凸臺12，其也具有外圓柱面、與外圓柱面相對的平面、以及兩個相對的端面，當然其中一個端面已與半圓柱狀陶瓷件11的端面緊密貼合在一起，凸臺12的結構如圖3和圖4所示，該半圓柱狀凸臺12的圓心、平面均與半圓柱狀陶瓷件11的圓心、平面重合，但半徑小于半圓柱狀陶瓷件11半徑，該半圓柱狀凸臺12的平面上還開設有形狀、大小與第一凹槽111相同的第二凹槽121，且凸臺12的第二凹槽121與第一凹槽111連通，構成了連續的流道。兩個半圓柱狀陶瓷件11拼合成圓柱狀陶瓷件11時，兩個凸臺12也是兩個平面相接觸，兩個平面上的第二凹槽121也構成了上述的供流體流動和安裝電加熱元件的流道。這樣在拼合陶瓷分段I時不會因凸臺12的存在而影響流道建立。 所述半圓柱狀陶瓷件11的兩端還在外圓柱面上各設置有一個卡槽112，由于陶瓷分段I由兩個半圓柱狀陶瓷件11構成，陶瓷分段I兩端就各有2個卡槽112，這兩個卡槽112 (即構成同一個陶瓷分段I的兩個半圓柱狀陶瓷件11的同一端的兩個卡槽112)連成的線段與陶瓷分段I的中心軸線相交。本實施例中，將卡槽112設置在半圓柱狀陶瓷件11的外圓柱面的圓弧中點上，亦即卡槽112位于外圓柱面的平行于流道的平分線上。 如圖5和圖6所示，所述金屬夾緊定位環2為圓環，其具有內圓周面、外圓周面和兩個端面，金屬夾緊定位環2內圓周面的內徑等于凸臺12的外徑，金屬夾緊定位環2的兩個端面上各設置有2個與卡槽112配合的凸起21，共4個凸起21。采用金屬夾緊定位環本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，其特征在于，包括多個陶瓷分段（1），所述陶瓷分段（1）中心設置有供流體流動和安裝電加熱元件的流道，多個陶瓷分段（1）沿流體流動方向布置，后一陶瓷分段（1）的前端連接前一陶瓷分段（1）的后端，相鄰兩個陶瓷分段（1）的連接處外壁套設有一個金屬夾緊定位環（2）。

【技術特征摘要】
1.用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，其特征在于，包括多個陶瓷分段(1)，所述陶瓷分段(1)中心設置有供流體流動和安裝電加熱元件的流道，多個陶瓷分段(1)沿流體流動方向布置，后一陶瓷分段(1)的前端連接前一陶瓷分段(1)的后端，相鄰兩個陶瓷分段(I)的連接處外壁套設有一個金屬夾緊定位環(2)。2.根據權利要求1所述的用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，其特征在于，所述陶瓷分段(1)由兩個完全相同的陶瓷件(11)拼接構成，兩個陶瓷件(11)相接觸的兩個平面上開設有構成流道的第一凹槽(111)，第一凹槽(111)的長度方向與流體流動方向一致。3.根據權利要求2所述的用于直接電加熱元件的模塊式流道結構，其特征在于，所述陶瓷件(11)的兩端還各設置有一個凸臺(12)，陶瓷分段(1)兩端各有2個凸臺(12)，陶瓷分段(1)同一端的兩個凸臺(12)相接觸，該兩個凸臺(12)相接觸的平面上開設有形狀、大小與第一凹槽(111)相同的第二凹槽(121);所述金屬夾緊定位環(2)套設在相鄰兩個陶瓷分段(1)的凸臺(12)外壁上。4.根據權利要求3所述的用于直接電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱海雁，閆曉，李永亮，臧金光，黃彥平，肖澤軍，
申請(專利權)人：中國核動力研究設計院，
類型：新型
國別省市：四川;51