Стенд для испытания котельных труб Советский патент 1988 года по МПК F22B37/10 

//

1г

7

8

to сд

vj

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в групновых установках для испытания котельных труб на длительную прочность под внутренним давлением.

Цель изобретения - повышение надежности испытаний на стенде для испытания котельных труб за счет обеспечения длительного поддержания заданного температурного режима испытаний и стабильного протекания процесса нагрева испытываемых образцов в течение всего периода испытаний.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания котельных труб, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б :на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3. : Стенд для испытания котельных труб со- |Держит размещенные в первой греющей ка- |мере 1 испытываемые трубчатые образцы 2 1и размещенные во второй греющей камере 3 парогенераторы 4, подключенные к образцам 2 при помощи паропроводов 5, на кото- ;рых установлены отсечные клапаны 6. Первая греющая камера 1 выполнена кольцевой с внешней греющей стенкой 7 н внутренней греющей стенкой 8, последняя из которых охватывает центральный проем, образующий вторую греющую камеру 3. Первая греющая :камера 1 снабжена паровым теплообменником 9 в виде кольцевого сосуда, частично заполненного конденсатом, и установленны- ми в этом сосуде герметичными тенловыми |камерами 10 для размещения испытываемых Ьбразцов 2.

I Стенд дополнительно содержит нагру- |жающие механизмы, выполненные в виде подключенных к парогенераторам 4 при помощи паропроводов 11 трубчатых змеевиков 12, охватыающих каждый свой испыты- ваемый образец 2, примыкающих с образо- |ванием теплового контакта к соответствую- Ш,им внутренним поверхностям тепловых ;камер 10 и снабженных на концах дисковыми захватами 13, жестко скрепленными с торцами труб испытываемых образцов 2. Концы змеевиков 12 закреплены в дисковых захватах 13 эксцентрично в одной плоскости.

Тепловые камеры 10 закреплены торцами в верхней и нижней стенках кольцевого сосуда, образующего паровой теплообменник 9, выполнены герметичными относительно полости этого кольцевого сосуда и полости греющей камеры 1. Камеры 10 снабжены дренажными трубопроводами 14, на которых установлены предохранительные обратные клапаны 15, а испытываемые образцы 2 оснащены датчиками 16 и 17 соответственно давления и температуры пара. Паровой теплообменник 9 имеет датчики 18 и 19 соответственно давления и температуры и установлен опорами 20 на нижней стенке греющей камеры I. Камеры 1 и 3 снабжены теплоизоляцией 21 и установлены на раме 22.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Парогенераторы 4 представляют собой сосуды, частично заполненные конденсатом, и также снабжены датчиками (условно не показаны) давления и темнературы. Камеры 10 заполнены газовоздушной средой, которая образуется там в результате изготовления парового теплообменника 9, так как при сварке деталей последнего выделяются газы, которые смешиваются с воздухом.

Стенд для испытания котельных труб работает следующим образом.

Включенные в работу камеры 1 и 3 нагревают теплообменник 9 и парогенераторы 4, в которых конденсат превращается в пар. При достижении заданных параметров пара, которые контролируются в парогенераторах 4 штатными датчиками, а в теплообменнике 9 - датчиками 18 и 19, открываются клапаны 6. При этом в образцы 2 и змеевики 12 поступает пар. После заполнения образцов 2 паром его параметры контролируют при помощи датчиков 16 и 17. Теплообменник 9 нагревается со всех сторон, поэтому температура пара во всех точках его объема имеет одинаковое значение, что обеспечивает равномерный нагрев камер 10. Стенки последних разогревают находящуюся в них газовоздушную смесь, на которую также действует тепловой поток со стороны испытываемых образцов 2, температура пара в которых соответствует температуре пара в теплообменнике 9. В результате температура газовоздушной смеси в камерах 10 выравнивается, что обеспечивает зашиту образцов 2 от действия температуры внешней среды и стабильное протекание процесса их нагрева в течение всего периода испытаний.

Одновременно с нагревом образцов 2 происходит нагрев змеевиков 12 нагружающих механизмов под воздействием пара, поступившего из парогенераторов 4 по трубопроводам 11. При этом змеевики 12 воздействуют на захваты 13, которые в свою очередь воздействуют на испытываемые образцы 2, создавая на последние осевое усилие, изгибающий и крутяший моменты. При этом образцы 2 оказываются в сложнонапряженном состоянии, характерном для котельных труб.

Испытания образцов 2 ведут до их разрушения.

При разрушении образца 2 происходит выброс из него пара в соответствующую тепловую ка.меру 10, в которой при этом возрастает давление. При этом срабатывает клапан 15 и пар по трубопроводу 14 удаляется из камеры 10. Срабатывает датчик 16, соответствующий клапан 6 закрывается и прекращается подача пара в разрушенный образец 2 из парогенератора 4.

Испытания ведут до разрушения всех образцов 2, после чего их вырезают из стенда и направляют на лабораторные исследования.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания котельных труб, содержащий размещенные в первой и второй греющих камерах соответственно испытываемые трубчатые образцы и подключенные к последним парогенераторы, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности испытаний, первая греющая камера выполнена кольцевой с внутренней греющей стенновленными в этом сосуде герметичными тепловыми камерами для размещения испытываемых образцов.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нагружающие механизмы, выполненные в виде подключенных к парогенераторам трубчатых змеевиков, охватывающих каждый свой испыты , - -J г -,-- ваемый образец, примыкающих с образовакой, охватывающей центральный проем, об- нием теплового контакта к соответствующим

разующий вторую греющую камеру, причемвнутренним поверхностям тепловых камер

первая греющая камера снабжена паровыми снабженных на концах дисковыми захватеплообменником в виде кольцевого сосуда,тами, жестко скрепленными с торцами труб

частично заполненного конденсатом, и уста-испытываемых образцов.

новленными в этом сосуде герметичными тепловыми камерами для размещения испытываемых образцов.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нагружающие механизмы, выполненные в виде подключенных к парогенераторам трубчатых змеевиков, охватывающих каждый свой испыты

Изобретение м. б. использовано для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением. Цель изобретения - повышение надежности испытаний. Первая -/ греющая камера (ГК) 1 выполнена кольцевой с внутренней греюшей стенкой 8, охватывающей центральный проем, образующий вторую ГК 3. ГК 1 снабжена паровым теплообменником 9 в виде кольцевого сосуда, частично заполненного конденсатом, и установленными в сосуде герметичными тепловыми камерами 10 для размещения трубчатых испытываемых образцов (ИО) 2. В ГК 3 размещены парогенераторы 4, подключенные к ИО, а к парогенераторам 4 подключены нагружающие мех-мы, выполненные в виде трубчатых змеевиков 12. Каждый змеевик 12 охватывает свой ИО и примыкает к внутренним поверхностям тепловых камер 10 с образованием теплового контакта. Змеевики 12 снабжены на концах дисковыми захватами, жестко скрепленными с торцами труб ИО. Стенд обеспечивает длительное поддержание заданного т-рного режима испытаний и стабильное протекание процесса нагрева ИО в течение всего периоды испытаний. 1 з. п. ф-лы. 5 ил. с & (Л с

фиг. З

Редактор М. Петрова Заказ 2840/25

В-3

Г - Г

.сриг.5

Составитель Л. .Андреев

Техред И. ВересКорректор М. Шароши

Тираж 400Подписное