Способ контроля напряжений в автоклаве Советский патент 1989 года по МПК G05D23/00 

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может применяться, например, в автоклавах при производстве силикатного кирпича, плотного силикатобетона и др,, а также может быть использовано в химической, деревообрабатывающей промышленности, в котлостроении и ТоД., т.е. там, где многоопорные сосуды, представляющие собой по условиям эксплуатации статически неопределимые системы, испытывают на

себе действие неравномерного по высоте поперечного сечения температурного поля.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Сущность способа заключается в том, что в автоклаве, представлякяцем собой статически неопределимуи систему, измерение температуры корпуса автоклава производят в верхней и нижней точках одного и того же сечения, а также, по меньшей мере, еще, в

Ь:)

ложенной в зоне максимального градиента температуры, определяют температурные напряжения, обусловленные нелинейностью распределения температуры по формуле

G Еоб Г(Т

Lr

Ir .

j--y)

де б ..

Е Чрср X () величина температурных наг. пряжений, обусловленных нелинейностью распределения температуры по высоте поперечного сечения; модуль нормальной упругости материала автоклава; линейный коэффициент теплового расширения; среднее значение

ры по всему поперечному сечению;

I - центральный момент инерции поперечного сечения автоклава;

1 - температурный момент, определяемый по формуле

1, I У T,,ds;

- функция изменения температу- ры по высоте поперечного сечения ;

у - расстояние по высоте от центральной оси до рассматриваемой точки о

Затем определяют напряжения, обусловленные изменением реакции опор через эквивалентный изгибающий момент

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может применяться, например, в автоклавах при производстве силикатного кирпича, плотного силикатобетона и др., а также может быть использовано в химической, деревообрабатывающей промышленности, в котлостроении, в атомной энергетике и т.д., т.е. там, где многоопорные сосуды, представляющие собой по условиям закрепления статически неопределимые системы, испытывают на себе действие неравномерного по высоте поперечного сечения температурного поля. Цель изобретения - повышение точности контроля. Сущность изобретения состоит в том, что в автоклаве, представляющем собой статически неопределимую систему, измерение температуры корпуса автоклава производят в верхней и нижней точках одного и того же сечения, а также по меньшей мере еще в одной промежуточной точке того же сечения, расположенной в зоне максимального градиента температуры, определяют температурные напряжения, обусловленные нелинейностью распределения температуры по известной формуле, а дополнительные напряжения, обусловленные изменением реакции опор в статически неопределимых системах, определяют через эквивалентный изгибающий момент, вычисляют суммарное значение напряжений и сравнивают его с предельно допустимым. 2 ил.

M,,(t2-t)

у --Alrl -r V . у+(г-Н) dx+2E o6 (t,-t,) y-(r-H) .y-(r-H) dx.

f -

t H

.1 с

i

где t - температура нижней точки измерения; .30 температура промежуточной точки измерения; температура верхней точки , измерения;

расстояние по высоте от ниж- 35 ней точки измерения до промежуточной;

температура в точке, симметричной относительно горизонтального диаметра с 40 точкой установки промежуточной термопары;

г - наружный радиус автоклава;г - внутренний радиус автокла- 45

ва;

W - момент сопротивления отсе-- ченнрй части автоклава от промежуточной точки с сторону края автоклава относительно центральной оси; у - .расстояние по высоте от

промежуточной точки измерения до рассматриваемой точки.

На фиго представлен автоклав; на фиг о 2 - распределение темперао-у- ры по высоте поперечного сечения автоклава

50

55

Устройство содеряснт авто вентиль 2, привод 3 вентиля ной вентиль 4 с приводом 5, пары 6-8, установленные с венн о на верхней образующей максимального градиента тем и на нижней образующей, изм 9 с выходами 10 и 11«

Устройство работает след разом

Если разности в показани пар 6-8 превышают допусти 4HHjr, то на выходе измерите является сигнал Этот сигна быть использован в системе ческого регулирования проце мовлажностной обработки в а для включения привода 5 вен выпуска конденсата из авток на выходе 10 - сигнал для в реле времени (не показано).

В случае, если после вып денсата разности в показани пар 6 - 8 по истечении зада мени будут оставаться свыше мого значения, включается п вентиля 2 и подача пара, уме Когда разности в показаниях 678 опустятся ниже допуст чения, сигна.пы на выходах 1 мерителя исчезают, вентили

0

5

0

5

0

5

Устройство содеряснт автоклав 1, вентиль 2, привод 3 вентиля, выпускной вентиль 4 с приводом 5, термопары 6-8, установленные соответст- венн о на верхней образующей в зоне максимального градиента температуры, и на нижней образующей, измеритель 9 с выходами 10 и 11«

Устройство работает следзтощим образом

Если разности в показаниях термопар 6-8 превышают допустимую вели- 4HHjr, то на выходе измерителя 9 появляется сигнал Этот сигнал может быть использован в системе автоматического регулирования процесса тер- мовлажностной обработки в автоклаве для включения привода 5 вентиля 4 выпуска конденсата из автоклава и на выходе 10 - сигнал для включения реле времени (не показано).

В случае, если после выпуска кдн- денсата разности в показаниях термопар 6 - 8 по истечении заданного времени будут оставаться свыше допустимого значения, включается привод 3 вентиля 2 и подача пара, уменьшается. Когда разности в показаниях термопар 678 опустятся ниже допустимого значения, сигна.пы на выходах 10 и 1 1 измерителя исчезают, вентили 2 и 4 ус5

таназливаются в исходное положение ведение процесса продолжается по зданной программе.

За счет ограничения напряжений пустимым уровнем повысятся безопасность и надежность эксплуатации автоклава, увеличится его долговечность. Ограничение напряжений в автоклаве допустимым уровнем созда условия для работы материала автоклава только в предусмотренной теотическим расчетом упругой зоне, не позволит перейти предела текучеоти и возможности достичь пластической деформации, что в условиях цикличе ;

кого нагружения автоклавов влечет за собой появление трещин, являющихся причиной возможных аварийе,

Предлагаемьш способ дает возможность значительно повысить надежность и безопасность эксплуатации парка автоклавов о

0

5

0

5

6 Формула изобретения

Способ контроля напряжений в авто- . клаве, представляющем собой статически неопределимую систему, обусловленный изменением температуры по высоте поперечного сечения, включающий измерение температуры корпуса автоклава в верхней и нижней точках одного и того же сечения, о тличающи й- с я тем, что, с целью повышения точности контроля, измерение температуры корпуса автоклава произ водят, по меньшей мере, еще в одной промежуточной точке того же сечения, расположенной в зоне максимального градиента температуры, определяют температурные напряжения, обусловленные нелинейностью распределения температуры, определяют напряжения, обусловленные изменением реакции опор, через эквивалентньш изгибающий момент, вычисляют суммарное значение напряжений и сравнивают его с предельно допустимым .

CpUP.f

А ii

В