Стенд для гидравлических испытаний узла соединения теплообменной трубы с трубной доской

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоцидлистиче Они хРЕСПУБЛИК(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 574657, кл. 6 01 М 13/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССР Р 94225, кл. В 21 Э 53/06, 1950.(54) (57) 1 ,СТЕНД ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХИСПЫТАНИЙ УЗЛА СОЕДИНЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННОЙ ТРУБЫ С ТРУБНОЙ ДОСКОЙ, имеющейотверстие под трубу, содержащий колпак, установленный над отверстиемтрубной доски, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширениядиапазона испытаний, труба жесткозакреплена одним концом в колпаке,а последний установлен с возмож"ностью перемещения совместно с трубой, причем в отверстии трубной,доски размещена сменная шайба.1078267 1Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам длягидравлических испытаний теплообменных аппаратов, например охладителямасла дизелей, и может быть использовано в энергетической и машиностроительной промышленности.Известен стенд для испытаниятеплообменника, содержащий платформу с вибратором и источники пневмопитания 1 1.Недостатком стенда является то,что он предназначен для проведения ресурсных испытаний теплообменника в целом и его нельзя использовать для замера протечки в межтрубном пространстве теплообменника.Наиболее близким к изобретениюявляется стенд для гидравлических испытаний узла соединения теплообменной трубы с трубной доской, имеющейотверстие под трубу, содержащий колпак установленный над отверстиемтрубной доски 2 .Недостатком известного стенда является то, что его нельзя использовать для замера протечки в межтрубном пространстве теплообменных аппаратов, в частности между перегородкой и геплообменной трубой, оребренной поперечновинтовой накаткой.Наличие зазоров между поперечными перегородками и теплообменными трубками, оребренными поперечновинтовой накаткой, обуславливается технологическими допусками на диаметры отверстий в перегородках, на диаметры трубок и необходимостью облегче" ния сборки трубного пучка в теплообменнике, Кроме того, наличие зазоров (перегородка - трубка) обуславливает различное положение тепло- обменных трубок по отношению к оси отверстия в перегородке. Причем трубки могут располагаться в отверстиях осесимметрично, с перекосом, со смещением и т.п. Величина зазоров способствует протечке теплоносителя в больших или меньших количествах. При этом часть потока теплоносителя как бы сокращает себе путь от входа в теплообменник до выхода из него, т.е. создается байпасный поток, и за счет этого. снижается эффективность теплообмена. Количественное определение протечки теплоносителя Указанная цель достигается тем,что в стенде для гидравлических испытаний узла соединения теплообмен ной трубы с трубной доской, имеющейотверстие под трубу, содержащем колпак, установленный над отверстием , трубной доски, труба жестко закрЕплена одним концом в колпаке, а последний установлен с возможностью перемещения совместно с трубой, причем в отверстие трубной доски размещена сменная шайба.Кроме того, отверстие сменной 20 шайбы может быть расположено эксцентрично отверстию трубной доски, а сменная шайба на половине высоты может быть снабжена кольцевой прорезью.Перемещение колпака достигаетсяза счет овальной формы отверстий под шпильки крепления колпака к трубной доске. Воэможность перемещения колпака обеспечивает создание перекоса З 0 теплообменной трубки относительноцентральной оси сменной шайбы, имитирующей перегородку в теплообменнике. Трубка своим верхним концом кре пится в колпаке и при сдвиге последнего наклоняется к шайбе. Для регулирования зазора между сменной шайбой, выполняющей роль перегороДки в .теплообменнике, и теплообменной трубкой отверстия в сменных шайбах выполняются с эксцентриситетом, ве" 40 личина которого изменяется от нулядо значения, равного максимально допустимому зазору между перегородкой и теплообменной трубой в теплообменниках. Поскольку перегородки в кожу хотрубных теплообмеиниках бываютцельные и составные, сменные шайбы выполняются как цельные, так и специального профиля, т.е. в стенке отверстия в .шайбе сделана кольцевая 50 прорезь.На фиг.1 схематично изображенпредлагаемый стенд; на фиг.2сменная шайба с кольцевой прорезью. 2. Стенд по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отверстие сменной шайбы расположено эксцентрично отверстию трубной доски3. Стенд по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сменная шайба на половине высоты снабжена кольцевой прорезью. 2через зазор перегородка - трубка позволяет при проектировании теплоносителей учесть его и за счет этого повысить эффективность теплообменников.Целью изобретения является расширение диапазона испытаний.-35, Раушская наб. ПодписнССР каз 934/ ВНИИПИ Государс по делам иэо 113035, Москва, Жд. 4/ илиал ППП ф 1.Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,Стенд для гидравлических испытаний узла соединения теплообмен-.ной трубы 1 с трубной доской 2,имеющей отверстия 3 под трубу 1,содержит колпак 4, установленныйнад отверстием 3 трубной доски 2, 5сменную шайбу 5, размещенную в отверстии 3 трубной доски 2, трубную доску 6 с креплением другогоконца трубы 1, расходомер 7 с регулирующим клапаном 8, манометры 9 Ои 10 и термометр 11. Сменная шайба 5 на половине высоты может бытьснабжена кольцевой прорезью 12.Труба 1 жестко закреплена однимконцом в колпаке 4, установленном 15с воэможностью перемещения совместно с трубой 1, а отверстие сменнойшайбы 5 может быть расположеноэксцентрично отверстию 3 трубной .доски 2. 20Стенд работает следующим образом.При движении потока масла междунижней 6 и верхней 2 трубными досками через зазор между сменной шайбой 5 и теплообменной трубой 1 происходит протечка масла в полостьколпака 4. При этом клапан 8 регулирует перепад давлений по обе стороны шайбы 5, Положение теплообменной трубы 1 относительно отверстияв шайбе 5 задается смещением колпака 4.При проведении экспериментальныхисследований расход масла через зазор между сменной шайбой 5 и теплообменной трубой 1 определяется спомощью расходомера 7. При этом спомощью дифференциального манометра 9 контролируют перепад давлениямасла до и после сменной шайбы 5,температуру масла замеряют с помо-.щью теомометра 11, а давление масла в полости .между трубными досками6 и 2 - с помощью манометра 10. Приэтом в процессе исследования за счетпередвижения колпака 4 изменяютположение теплообменной трубы 1, т.е.ее перекос, имеющий место в реальных теплообменниках при сборке трубного пучка. По измеренным расходаммасла и перепадам давления строятсяобобщенные зависимости, которые используются при расчетах кожухотрубных теплообменников. Предлагаемое устройство способствует расширению диапазона испытаний, позволяет исследовать влияние реальных зазоров между теплообменной трубой и трубной решеткой на величину протечек.