蠟式熱動力元件是一種溫度敏感性元件,不同的設(shè)計額定溫度就要使用相應(yīng)膨脹性能的感溫蠟,蠟的熱膨脹性直接影響熱動力元件的控溫性能,因此對感溫蠟的研究就顯得非常重要。感溫元件的關(guān)鍵部件是石蠟材料和橡膠套,為了使石蠟在各點(diǎn)能最大限度地均勻膨脹,在石蠟中摻有金屬粉末,往石蠟里添加金屬粉末來提高其導(dǎo)熱性,而金屬粉末的添加方式對石蠟復(fù)合材料的膨脹率也有一定影響,但不會改變石蠟復(fù)合材料的膨脹特性。
實驗裝置及實驗原理
為了更好的說明蠟式熱動力元件的特性,和在蒸汽疏水閥中應(yīng)用的可能性,現(xiàn)對定制樣件進(jìn)行實驗研究。簡易的實驗裝置如圖 2 所示。
圖 2 簡易實驗裝置簡圖(1.千分尺 2.彈簧 3.導(dǎo)桿 4.蠟式熱動力元件 5.恒溫油(水)?。?/p>
主要由以下幾部分組成:專用夾具、千分尺、壓縮彈簧、導(dǎo)向套筒、恒溫油浴,其中:采用恒溫油浴控制溫度模擬蒸汽疏水閥中一般高于 100℃ 的介質(zhì)溫度。壓縮彈簧用來模擬疏水閥中作用于熱動力元件的凝結(jié)水(蒸汽)的介質(zhì)壓力和復(fù)位彈簧力,調(diào)節(jié)彈簧壓縮量或更換不同剛度的彈簧可以模擬不同的公稱通徑疏水閥的介質(zhì)壓力,夾具模擬疏水閥閥體來固定熱動力元件。蠟式熱動力元件的伸長量反映在實驗夾具的千分尺上。
(l)蠟式熱動力元件的熱力數(shù)學(xué)模型的建立與實驗顯示:精餾石蠟體積隨溫度的變化在相變區(qū)呈線形關(guān)系,且線性斜率較大,有利于實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié);
(2)感溫蠟相變時具有很大的膨脹量和驅(qū)動力,以及不可壓縮性,在剛性殼體內(nèi)作為感溫材料制作蠟式熱動力疏水閥顯示出很高的應(yīng)用價值;
(3)由于蠟式熱動力元件內(nèi)件的限制,作為蒸汽疏水閥的感溫元件,其適用溫度范圍有限,適合用于有一定過冷度的場合,不能用于高溫環(huán)境。