Устройство для испытания паропроводов на прочность

,ЯО 12952 4 6 01 Х 3/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(46) 07.03.87. Бюл.9 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательскогоинститута им. ф. Э. Дзержинского (72) И, А. Пермитин, А. Н. Комаров,Г. А. Бологов и Н. Л. Шулякова (53) 620.175(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР1252697, кл. б 01 Х 3/12, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЪТАНИЯПАРОПРОВОДОВ НА ПРОЧНОСТЬ(57) Изобретение относится к испытаниямна прочность полых изделий и позволяетрасширить эксплуатационные возможности устройства при испытаниях паропроводовнагревательных систем путем проведениясравнительных испытаний одновременнодвух паропроводов, один из которых подвергается непрерывным отложениям примесей,а другой - периодическим промывкам. В нагревательной камере 1 размешены испытуемые паропроводы 2 и 3 с датчиками 4 и 5 температуры. С одной стороны паропроводы 2 и 3 соединены с парогенератором 6, а с другой - с накопительной емкостью 12, которая соединена через клапан 19 с парогенератором 6. Паропровод 3 является сравнительным и соединена с одной стороны с промывочным водоподогревателем 24 с фильтром 26, а с другой - с термостатическим накопителем 33 дренажа с фильтром 35. Все клапаны управляются системой автоматического управления. Пар, загрязненный солями, из парогенератора 6 подают в полости паропроводов 2 и 3 и создают внутреннее давление. Затем паропровод 3 подвергается промывке горячим конденсатом из водоподогревателя 24. После промывки паропровода 3 оба паропровода 2 и 3 вновь нагружаются внутренним давлением пара, загрязненного солями. 2 ил.1295277 5 10 15 20 25 1Изобретение относится к технике испытаний на прочность давлением, а именно к устройствам для испытания полых изделий, например паропроводов нагревательных систем, на прочность под внутренним давлениеми может быть использовано в теплоэнергетике и металлургической промышленности для высокотемпературных испытаний полых изделий на работоспособность.Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей при испытаниях паропроводов нагревательных систем путем обеспечения проведения сравнительных испытаний паропроводов, один из которых подвергается непрерывным отложениям примесей на внутреннюю стенку, а другой периодическим промывкам, в результате которых из паропровода удаляются осадки примесей, при этом производят оценку скорости ползучести металла паропровода, загрязненного солевыми отложениями, и паропровода, не имеющего таких отложений.На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - принципиальная схема системы автоматического управления.Устройство содержит нагревательную камеру 1 с установленными в ней испытуемыми паропроводами 2 и 3. В паропроводе 2 установлен датчик 4 температуры, а в паропроводе 3 - датчик 5 температуры. Парогенератор 6 размещен в нагревательной камере 7 и соединен через первый трубопровод 8 и первый клапан 9 для подачи пара с паропроводом 2, а через первый трубопровод 1 О вывода пара и второй клапан 11 вывода пара паропровод 2 соединен с накопительнойй емкостью 12.Внутри парогенератора 6 размещен датчик 13 давления и датчик 14 температуры. Накопительная емкость 12 размещена в нагревательной камере 15. В накопительной емкости 12 размещен датчик 16 давления и датчик 17 температуры. Емкость 12 соединена через трубопровод 18 и третий клапан 19 с парогенератором 6.Парогенератор 6 через второй трубопровод 20 подачи пара и четвертый клапан 21 соединен с паропроводом 3, а через второй трубопровод 22 вывода пара и пятый клапан 23 вывода пара паропровод 3 соединен с накопительной емкостью 12.Промывочный водоподогреватель 24размещен внутри нагревательной камеры 25, а внутри водоподогревателя 24 размещен фильтр 26 механической очистки конденсата, Во внутренней полости фильтра 26 размещен датчик 27 давления и датчик 28 температуры. Внутренняя полость фильтра 26 соединена через шестой клапан 29 и трубопровод ЗО с входом паропровода 3, Второй трубопровод 22 вывода пара соединен через трубопровод 31 и седьмой клапан 32 с термостатическим накопителем 33 дренажа. 30 35 40 45 50 55 2Накопитель ЗЗ дренажа размещен в нагревательной камере 34.фильтр 35 механической очистки конденсата размещен внутри накопителя 33 дренажа, во внутреннем пространстве фильтра 35 размещен датчик 36 давления и датчик 37 температуры.Фильтр 35 соединен через трубопровод 38 и восьмой клапан 39 с водоподогре- вателем 24.Система автоматического управления включает блок 40 сравнения сигналов, первый 41, второй 42 и третий 43 блоки программного управления.Первый вход блока 40 соединен с датчиком 14 температуры парогенератора 6, второй вход - с датчиком 4 температуры камеры 1, а выход соединен с первым и четвертым клапанами 9 и 21.Вход первого блока 41 соединен с датчиком 27 давления, первый выход соединен с четвертым клапаном 21, второй выход - с пятым клапаном 23, третий выход - с шес. тым и седьмым клапанами 29 и 32, четвертый выход - с первым клапаном 9, а пятый выход - с вторым клапаном 11.Вход второго блока 42 соединен с датчиком 16 давления, первый выход -- с первым клапаном 9, второй выход -- с четвертым клапаном 21, третий выход -- с третьим клапаном 9. Вход третьего блока 43 соединен с датчиком 36 давления, а выход - с восьмым клапаном 39.Устройство работает следующим образом.В исходном положении все клапаны закрыты, все электронагреватели отключены от источника напряжения (включение в сеть нагревательных камер 1, 7, 15, 25 и 34 производится по типовым схемам с терморегулятором и последовательно расположенными основными и добавочными реостатами).В парогенераторе 6, в накопительной емкости 12, в испытуемых паропроводах 2 и 3, находится загрязненный солями конденсат в необходимом количестве, в промывочном водоподогревателе 24 и в термостатическом накопителе 33 дренаж - чистый конденсат, не содержащий солевых растворов.С помощью типовой схемы нагрева и регулирования включается нагревательная камера 7, в которой производится нагрев парогенератора 6. В результате нагрева конденсат в парогенераторе 6 преобразуется в пар, загрязненный солями. Температура и давление пара в парогенераторе 6 контролируются датчиками температуры 14 и -авления 13.Одновременно включается нагревательная камера 1, в котороЙ производится нагрев испытуемых паропроводов 2 и 3. Находящийся в них конденсат также преобразуется в пар, загрязненный солями. Темпе1295277 1 О 15 3ратура пара в паропроводах 2 и 3 контролируется датчиками 4 и 5 температуры.При равенстве температуры по датчику 14 в парогенераторе 6 и датчику 4 в испытуемом паропроводе 2 поступают сигналы на первый и второй входы блока 40 сравнения 5 сигналов, последний формирует и выдает сигналы на открытие клапанов 9 и 2. Последние открываются, и пар из парогенератора 6 по первому и,второму трубопроводу 8 и 20 подачи пара через открытые первый и четвертый клапаны 9 и 2 поступает в испытуемые паропроводы 2 и 3.После выравнивания температур в парогенераторе 6 и в паропроводах 2 и 3 ведутся испытания паропроводов 2 и 3 на длительную прочность внутренним давлением, при этом в паропроводах 2 и 3 находится загрязненный примесями насыщенный пар. Наличие примесей в насыщенном паре вызывает отложения в паропроводах 2 и 3, что приводит к повышению их температуры и увеличению скорости реальной ползу- чести. Для сравнительной оценки длительной прочности паропроводов паропровод 2 подвергается непрерывным отложениям примесей на внутреннюю стенку, а паропровод 3 25 подвергается периодическим промывкам конде нсатом, удал яющим из него отложения и осадки примесей.Промывка паропровода 3 производится автоматически с помощью первого блока 41 программного управления после предва рительного включения нагревательной камеры 25, с помощью которой производится нагрев промывочного водоподогревателя 24, заполненного конденсатом.При достижении заданного давления конденсата в водоподогревателе 24 датчик 27 35 давления выдает сигнал на включение блока 41, который формирует и с первого выхода выдает сигнал на закрытие клапана 21, а после полного закрытия клапана 21 с второго выхода выдает сигнал на кратковременное открытие клапана 23, необходи 40 мое для удаления пара из паропровода 3 в накопительную емкость 12, При закрытом клапане 21 паропровод 3 отключается от парогенератора 6 и при открытом клапане 23 пар из паропровода 3 по трубопроводу 22 45 сбрасывается в накопительную емкость 12, С выдержкой времени клапан 23 закрывается и отключает паропровод 3 от накопительной емкости 12. После полного закрытия клапана 23 с третьего выхода первого блока 41 программного управления поступает сиг нал на открытие клапана 29 на трубопроводе 30 и клапана 32 на трубопроводе 3. При открытых клапанах 29 и 32 (клапаны 21 и 23 закрыты) паропровод 3 соединяется с водоподогревателем 24 и с накопителем 33 дренажа. Горячий конденсат под давлением из водоподогревателя 24 через открытый клапан 29 по трубопроводу 30 подается в 4паропровод 3, промывается, снимает отложения с внутренней поверхности и выносит загрязнения из паропровода 3. Загрязненный отложениями конденсат после промывки выходит из паропровода 3 и по трубопроводу 31 через открытый клапан 32 сбрасывается в накопитель 33 дренажа. Одновременно с четвертого выхода блока 41 программного управления поступает сигнал на закрытие первого клапана 9 на трубопроводе 8, в результате чего паропровод 2 отключается от парогенератора 6, и после полного закрытия клапана 9 блок 4 с пятого выхода выдает сигнал на открытие второго клапана 11 на трубопроводе 10.При открытом клапане 11 паропровод 2 соединяется с накопительной емкостью 12 и пар из паропровода 2 по трубопроводу 10 через открытый клапан 11 сбрасывается в накопительную емкость. После выдержки в течение времени, необходи мого для промывки паропровода 3, блок 41 программного управления с третьего выхода выдает сигнал на закрытие клапанов 29 и 32. При закрытых клапанах 29 и 32 промывоч ный водоподогреватель 24 и накопитель 33 дренажа отключаются от паропровода 3. Нагревательная камера 25 отключается от источника напряжения, промывочный водоподогреватель 24 охлаждается, температура и давление конденсата в нем падают.После закрытия клапанов 29 и 32 блок 41 с первого выхода выдает сигнал на открытие клапана 21 на трубопроводе 20 и парогенератор 6 через трубопровод 20 и откры. тый клапан 21 соединяется с паропроводом 3, пар из парогенератора 6 поступает в паропровод 3, который после промывки вновь становится на испытания внутренним давлением. Одновременно с закрытием клапанов 29 и 32 блок 4 с пятого выхода выдает сигнал на закрытие клапана 11, который закрывается и отключает паропровод 2 от накопительной емкости 12, с четвертого выхода выдает сигнал на открытие клапана 9, последний открывается и соединяет парогенератор 6 с паропроводом 2, в результате чего загрязненный примесями пар из парогенератора 6 по трубопроводу 8 через открытый клапан 9 поступает в паропровод 2, который (как и паропровод 3) вновь становится на испытания внутренним давлением пара на длительную прочность. Периодические промывки паропровода 3 и выхлопы пара из паропровода 2 проводятся по программе испытаний в том же порядке.Для восполнения потерь пара в парогенераторе 6 включается нагревательная камера 15, производится нагрев накопительной емкости 12, в которой в результате нагрева образуется пароводяная смесь, давление которой выше, чем в парогенераторе 6. Температура и давление пароводяной смеси контролируются датчиками температуры 17 и давления 16. Операция по воспол12952776денсата из накопителя 33 дренажа в водо- подогреватель 24, блок 43 выдает сигнал на закрытие клапана 39, последний закрывается и отключает водоподогреватель 24 от накопителя 33 дренажа, при этом нагревательная камера 34 отключается от источника напряжения. При очередной промывке паропровода 3 конденсат в водоподогревателе 24 подвергается механической очистке с помощью фильтра 26. Формула изобретения нению потерь пара в парогенераторе 6 выполняется автоматически с помощью второго блока 42 программного управления. При достижении заданного давления в накопительной емкости 12 с датчика 16 давления поступает сигнал на вход блока 42, который формирует и с первого и второго выходов выдает сигналы на закрытие клапанов 9 и 21, а после их полного закрытия с третьего выхода выдает сигнал на открытие клапана 19 на трубопроводе 18, В результате закрытия клапанов 9 и 21 паропроводы 2 и 3 отключаются от парогенератора 6 и пар из парогенератора 6 не поступает в паропроводы 2 и 3, а в результате открытия клапана 19 пароводяная смесь из накопительной емкости 12 по трубопроводу 18 через открытый клапан 19 поступает на подпитку в парогенератор 6. После выдержки в течение времени, достаточного для частичной подпитки парогенератора 6 пароводяной смесью, блок 42 с третьего выхода выдает сигнал на закрытие клапана 19, в.результате чего накопительная емкость 12 отключается от парогенератора 6 и прекращается подача пароводяной смеси в парогенератор 6, а после полного закрытия клапана 19 и блок 42 с первого и второго выходов выдает сигналы на открытие клапанов 9 и 21. 5 10 15 20 25 Таким образом, работа устройства производится по безотходной технологии без потерь пара и конденсата. Устройство для испытания паропроводовна прочность, содержащее нагревательную камеру для размещения изделия с датчиком температуры, парогенератор с датчиком температуры, соединяющий их первый трубопровод с первым клапаном для подачи пара в изделие, первый трубопровод - с вторым клапаном для вывода пара из изделия, соединенную с последним и с первым ротором через третий клапан накопительную емкость с нагревательной камерой и датчиком давления и систему автоматического управления, отличаюшееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей,В результате открытия клапанов 9 и 21 парогенератор 6 вновь соединяется с паропроводами 2 и 3 и пар из парогенератора 6 поступает по трубопроводам 8 и 20 в паропроводы 2 и 3. Нагревательная камера 15 30 отключается от источника напряжения и накопительная емкость 12 охлаждается.Для восполнения потерь промывочного конденсата в водоподогревателе 24, включа 35 40 давления в накопителе 33 дренажа с датчика 36 давления поступает сигнал на включение блока 43, который формирует и выдает сигнал на открытие клапана 39 на трубопроводе 38 при закрытых клапанах 45 29 и 32,В результате открытия клапана 39 накопитель 33 дренажа соединяется с водоподогревателем 24 и горячий конденсат, прошедший очистку в механическом фильтре 35,50 по трубопроводу 38 через открытый клапан 39 под давлением поступает в водоподогреватель 24.После выдержки в течение времени, до 55 статочного для переброса промывочного конется нагревательная камера 34, с помощью которой производится нагрев накопителя 33 дренажа до заданного давления. Температура и давление конденсата в накопителе 33 дренажа контролируются датчиками температуры 37 и давления 36. Восполнение потерь промывочного конденсата в водопогреватель 24 производится автоматически с помощью третьего блока 43 программного управления. При достижении заданного оно снабжено промывочным водоподогревателем и термостатическим накопителем дренажа с размещенными в них датчиками давления и фильтрами механической очистки конденсата, вторыми трубопроводами с четвертым и пятым клапанами для подачи и вывода пара из изделия, соединяющими,соответственно, парогенератор с нагревательной камерой и последнюю с накопительной емкостью, промывочный водоподогревательсоединен через пятый клапан с вторым трубопроводом для подачи пара, а термостатический накопитель дренажа соединен через седьмой клапан с вторым трубопроводом вывода пара и через восьмой клапан - с промывочным водоподогревателем, а система автоматического управления включает блок сравнения сигналов, первый, второй, третий блоки программного управления, первый вход блока сравнения сигналов соединен с датчиком температуры парогенератора, второй вход - с датчиком температуры нагревательной камеры, а выход - с первым и четвертым клапанами, вход первого блока программного управления соединен с датчиком давления промывочного водоподогревателя, первый выход - с четвертым клапаном, второй выход - с пятым клапаном, третий выход - с шестым и седьмым клапанами, четвертый выход - с первым клапаном, а пятый выход - с вторым клапаном, вход второго блока программного управления соединен с датчиком давления накопительной емкости, первый выход - с1295277 е;н О 1Е(1 ЕС р Т. Ко.ч Корч(кт 1 О. П П 1 С П 1 ч 1 рытп 1 П З(1 Р(1 ( П П Иа. 45(5 Р(1.(, (.1.1) .Т 111п(ска 511 тп(. Г. ( а изводстве П(к(П 15 7первым клапаном, второйвыход с четвертым клапаном, третий выход - с третьим клапаном, вход третьего блока программ 5 ОСППкре.Тичадного управления соединен с датчиком управления давления накопителя дренажа, а выход - с восьмым клапаном. анит И. В