Стенд для испытания котельных труб

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЛК 1402757

А1 (5D4 F22 В 3710

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4112032/24-06 (22) 23.06.86 (46) 15.06.88. Бюл. № 22 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф. Э. Дзержинского (72) И. А. Пермитин, А. И. Корман, Г. А. Бологов и Л. В. Пяткова (53) 621.181.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1114919, кл. G 01 N 3/12, 1983.

Крутасова Е. И. и др. Экспериментальное изучение ползучести труб из стали 12Х1МФ.—

Сб. статей «Повышение надежности и экономичности энергетических блоков», вып. 1, Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 1973, с. 226 — 230, рис. 1. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОТЕЛЬНЫХ ТРУБ (57) Изобретение м. б. использовано для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением. Цель изобретения— повышение надежности испытаний. Первая -,4 греющая камера (ГК) 1 выполнена кольцевой с внутренней греющей 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. и. ф-лы. 5 ил.

1402757

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в групповых 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 содержит размещенные в первой греющей ка мере 1 испытываемые трубчатые образцы 2 и размещенные во второй греющей камере 3 парогенераторы 4, подключенные к образцам 2 при помощи паропроводов 5, на которых установлены отсечные клапаны 6. Первая греющая камера 1 выполнена кольцевой с внешней греющей стенкой 7 и 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 установленными в этом сосуде герметичными тепловыми .камерами 10 для размещения испытываемых образцов 2.

Стенд дополнительно содержит нагру;жающие механизмы, выполненные в виде .подключенных к парогенераторам 4 при по1 ,мощи паропроводов 11 трубчатых змееви, ков 12, охватыающих каждый свой испытьг1 ваемыи образец 2, примыкающих с образованием теплового контакта к соответствуюи,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 1. Камеры 1 и 3 снабжены теплоизоляцией 21 и установлены на раме 22.

10 !

2

Парогенераторы 4 представляют собой сосуды, частично заполненные конденсатом, и также снабжены датчиками (условно не показаны) давления и температуры. Камеры 10 заполнены газовоздуш ной 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 защиту 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 крутящий 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 камеру 10, в которой при этом возрастает давление. При этом срабатывает клапан 15 и пар по трубопроводу 14 удаляется из камеры !0. 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.

1402757

Формула изобретения

Составитель Л. Андреев

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 2840/25 Тираж 400 Г1 одни сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Ппоизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

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 повышения надежности испытаний, первая греющая камера выполнена кольцевой с внутренней греющей стенкой, охватывающей центральный проем, образующий вторую греющую камеру, причем первая греющая камера снабжена паровым теплообменником в виде кольцевого сосуда, частично заполненного конденсатом, и установленными 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 испытываемый образец, примыкающих с образованием теплового контакта к соответствующим внутренним поверхностям тепловых камер и снабженных на концах дисковыми захватами, жестко скрепленными с торцами труб испытываемых образцов.