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12哈氏合金反應(yīng)釜專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于在高溫和高壓條
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反應(yīng)釜選型
1. 實(shí)驗(yàn)需求描述
先需要加工高溫高壓攪拌釜一套，進(jìn)行超臨界水條件下的材料腐蝕、磨蝕試驗(yàn)。擬將尺寸為6*8*3mm的小試樣塊固定在攪拌槳上，在高溫高壓條件下進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。由于需要較高的轉(zhuǎn)動(dòng)線速度，而攪拌槳需要長(zhǎng)時(shí)間工作，因而考慮將釜體的內(nèi)徑選的稍微大一些。
2. 工作條件
常用工作溫度：500℃
高工作溫度：650℃
常用工作壓力：25MPa
高工作壓力（主要針對(duì)物料加多了的情況，可能會(huì)短時(shí)間內(nèi)超壓）：30MPa
攪拌轉(zhuǎn)速：1000轉(zhuǎn)/分鐘 單次運(yùn)行時(shí)間為100h。
攪拌流體：一般是500℃、25MPa的超臨界水，密度約90kg/m³，動(dòng)力粘度約為3*10-5 kg/(m×s)
3. 初步設(shè)計(jì)
選材：Inconel 625
內(nèi)徑：100mm
外徑：140mm
高度：128mm
容積：約1L
攪拌槳形狀：開(kāi)啟渦輪式攪拌器，頂端頭部開(kāi)孔，用螺栓將試樣塊固定在攪拌槳上，裝配位置見(jiàn)下圖，攪拌槳的初步設(shè)計(jì)見(jiàn)圖CAD截圖。
4. 強(qiáng)度及成本核算
按照JB/T 4756上提供的鎳基合金625在650℃的許用應(yīng)力為136MPa，腐蝕裕量取0.2mm/a，計(jì)算得到外徑140mm、內(nèi)徑100mm基本可以滿足650℃時(shí)壓力30MPa的要求。按直徑140mm、長(zhǎng)度200mm進(jìn)行鋼材核算，大約需要26公斤的Inconel 625。