Устройство для испытания котельных труб на длительную прочность внутренним давлением
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(21) (22) (46) (72) И.А. (71) дважд Знам иссл им. ф (53) (56) У 102 становленным паралком давле лельно па оводу и соединяющим тором байпасным тру ллектором-ограничит камеру с дозпроводом с клем с входным дным электрок мичн ник, ское рис. О с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ 3690962/25-2819.01.8407.07.85. Бюл. Р 25Г.А. Бологов, Г.Н. Мальппев, Пермитин и Л.В, Пяткова Уральский филиал Всесоюзного ы ордена Трудового Красного ни теплотехнического научнодовательского института .Э, Дзержинского620.165.2(088.8)1. Авторское свидетельство СССР 8368, кл. С 01 И 3/12, 11.07.79. Повьппение надежности и эконости энергетических блоков. Сбор-. вып. 1, Челябинск, Южноуралькнижное изд-во, 1973, с. 226,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОТЕЛЬНЫХ ТРУБ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧ. - НОСТЬ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ, содержащее испытательную камеру с электронагревателем датчиками давления и температуры, соединенный с камерой с помощью паропровода парогенератор с электронагревателем, выходным электроклапаном и датчиком давления, входной электроклапан камерыустановленный в паропроводе, соединенный с камерой водяной питатель с входным и выходным электроклапанами, отличающееся тем, что, с целью повьппения производительности путем автоматизации процесса стабилизации параметров испы-. тания, оно снабжено соединенным с камерой термостатическим пароводяным дозатором с выходным клапаном .исполнительным механизмом и датчи(;улаф,ЕНИ панами, установленным между коллектором-ограничителем и камерой в байпасном трубопроводе под острым угломк его продольной оси распылителем,регулятором давления, выполненнымв виде установленного на выходе камеры дренажного трубопровода с отсечным электроклапаном. и дроссельнойшайбой, пусковым блоком, соединенными с ним последовательно блокомзапуска и блоком задержки времени,блоком программного управления, связанным с датчиком температуры, уста- Ъфф,навливаемым в испытуемом изделии,первым и вторым логическими блокамиИЛИ, второй из которых связан с датчиком давления, устанавливаемым виспытуемом иэделии, логическим блоком И, блокиратором сигналов, усили- артелем сигналов с задатчиком темпера- втуры и блоками электропитания нагревателя камеры, дазатора и парогенерато-ра, входной электроклапан камеры соединен с первым выходом блока программного управления, входной и выход-ной электроклапаны коллектора-ограничителя соединены с вторым выходомблока программного управления, выходной электроклапан питателя соединенс третьим выходом блока программногоуправления, выходной электроклапанпарогенератора соединен с выходомблокиратора сигналов, первыйвходкоторого соединен с выходом блока И,второй вход блокиратора соединен с1165 третьим выходом блока программного управления, второй вход блока И соединен с выходом усилителя сигналов, первый вход блока И соединен с выходом первого блока ИЛИ, второй вход первого блока ИЛИ - с датчиком давле" ния парогенератора и первым входом блока питания парогенератора, выход пускового блока соединен с входом блока запуска, первый выход которого соединен с вторыми. входами блоков питания парогенератора и дозатора, датчики давления парогенератора и до затора соединены с первыми входами их блоков питания, второй выход блока запуска соединен с вторым входом блока питания нагревателя камеры, первый вход блока питания камеры 930соединен с выходом усилителя, третий выход блока запуска соединен с входом блока задержки, вьжод которого соединен с вторым входом второго блока ИЛИ, третий вход второго блока ИЛИ соединен с вторым выходом блока программного управления, выход второго блока ИЛИ соединен с электро- клапаном регулятора давления, первый вход исполнительного механизма выходного клапана дозатора соединен с третьим выходом блока программного управления, второй вход исполнительного механизма - с вторым выходом блока программного управления, а вход ной электроклапан питателя соединен с вторым выходом блока программного управления.соединенный с камерой водяной пита 5 тель с входным и выходным электрокла 15 20 1Изобретение относится к. технике испытаний на прочностьдавлением, а именно к устройствам для испытания котельных труб на длительную прочность внутренним давлением, и может быть использовано в теплоэнергетике и металлургической промышленности для термических испытаний котельных труб внутренним давлением.Известно устройство для испытания на прочность полых тел внутрен. ним давлением жидкости, содержащее источник гидравлического давления, соединенные с ним блок повышения давления, термостат, запорно-регули Руюшую арматуру и контрольно-измерительные приборы 1 .Недостатком данного устройства является небольшая производительность, вызванная тем, что поддержа-, ние заданных режимов при продолжительном цикле испытания выполняется ручной настройкой.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига емому эффекту является устройство для испытания котельных труб на длительную прочность внутренним давле- нием, содержащее испытательную камеру с электронагревателем, датчиками ЗО давления и температуры, соединенный с камерой с помощью паропровода нарогенератор с электронагревателем,2 выходным электроклапаном и датчи ком давления, входной электроклапанкамеры, установленный в паропроводе,панами 2 1. Недостатком известного устройства является небольшая производительность, что вызвано отсутствием внем автоматизированных блоков, позволяюпих производить испытание со стабилизацией параметров,Цель изобретения - повьппение производительности путем автоматизации процесса стабилизации параметров испытания.Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания котельных труб на длительную прочность внутренним давлением, содержащее испытательную камеру с электронагревателем, датчиками давления итемпературы, соединенный с камеройс помощью паропровода парогенераторс электронагревателем, выходнымэлектроклапаном и датчиком давления, входной электроклапан камеры,установленный в паропроводе, соединенный с камерой водяной питательс входным и выходным электроклапанамиснабжено соединенным с камеройтермостатическим пароводяным дозатором с выходным клапаном с исполниз 1165930 4тельным механизмом и датчиком дав- ля камеры, первый вход блока литаления, установленным параллельно ния камеры соединен с выходом усилипаропроводу и соединяющим камеру с теля, третий выход блока запуска содозатором байпасным трубопроводом единен с входом блока задержки, выс коллектором-ограничителем с вход, ход которого соединен с вторым вхоным и выходным электроклапанами, ус- дом второго блока ИЛИ, третий вход танавленным между коллектором-огра- второго блока ИЛИ соединен с вторым ничителем и камерой в байпасном тру- выходом блока программного управлебопроводе под острым углом к его про- ния, выход второго блока ИЛИ соедидольной оси распылителем, регулято О нен с злектроклапаном регулятора дав. ром давления,.выполненным в виде ления, первый вход исполнительного ,установленного на выходе камеры дре- механизма выходного клапана дозатонажного трубопровода с отсечным ра соединен с третьим выходом блока электроклапаном и дроссельной шайбойпрограммного управления, второй вход пусковым блоком, соединенными с ним 5 исполнительного механизма - с вторым последовательно блоком запуска и бло выходом блока пРограммного управлеком задержки времени, блоком програм- ния, а входной электроклапая пита- много управления, связанным с датчи- - теля соединен с вторым выходом блоком температуры, устанавливаемым вка программного управления. испытуемом изделии, первым и вторым 20 На чеРтеже показана принципиальлогическими блоками ИЛИ второй из ная схема Устройства для йспытания которых связан с датчиком давления, котельных труб на длительную проч- устанавливаемым в испытуемом изделии, ность внутренним давлением. логическим блоком И, блокиратором Устройство содержит испытатель- сигналов, усилителем сигналов с за ную камеру 1 с электронагревателе 2елем датчиком температуры и блоками элект- датчиками 3 и 4 давления и темпераропитания нагревателя камеры доза-. туры. Камера 1 соединена с помощью торы и парогенератора, входной злект- паропровода 5 с парогенератором 6 с. роклапан камеры соединен с первымэлектронагревателем 7. Парогенеравыходом блока программного Управле- ЗО тор 6 имеет выходной электроклапан 8 ния, входной и выходной электрокла- и датчик 9 давления. В паропроводе паны коллектора-ограничителя соеди установлен входной электроклапан иены с вторым выходом блока програм камеры 1. Камера 1 соединена с много управления, выходной электро- водяным питателем 11 который имор имеет клапан питателя соединен с третьим . 5 входной 12 и выходной 13 электро- выходом блока программного управле- клапаны;ния, выходной электроклапан пароге- С помощью байпасного трубопровонератора соединен с выходом блоки- . да 14, установленного параллельно ратора сигналов, первый вход которо- . паропроводу 5, камера 1 соединена го соединен с выходом блока И, вто О с термостатическим пароводяным дорой вход блокиратора соединен с затором 15 с электронагревателем 16, третьим выходом блока программного . датчиком 17 давления и выходным управления, второй вход блока И со- клапаном 18, на котором установлен единен с выходом усилителя сигналов, исполнительный механизм 19 нм юпЪимеюгй первый вход блока И соединен с выхо первый 20 и второй 21 входыВ байдом первого блока ИЛИ, второй вход пасном трубопроводе 16 установлен первого блока ИЛИ - с датчиком дав- коллектор-ограничитель 22 сс входным ления парогенератора и первым входом 23 и выходным 24 электроклапанами. блокапитания парогенератора, выход Между коллектором-ограничителем 22 пускового блока соединен с входом 5 О и камеРой 1 в байпасном трубопровоблока запуска, первый выход которо- де 14 под острым углом к его прого соединен с вторыми входами бло- . дольной оси Размещен распылитель 25,ков питания парогенератора и дозато- Камера 1 имеет регулятор давления, ра, датчики давления парогенерато- , . выполненный в виде установленного ра и дозатора соединены с первыми 55 на ее выхода дренажного трубопрововходами их блоков питания, второйда 26.с отсечным электроклапаном 27 выход блока запуска соединен с вто-,и дроссельной шайбой 28. В камере 1 рым входом, блока питания нагревате- Размещается испытуемое изделие 1165труба 29, в котором устанавливается датчик 30 температуры и датчик,31 давления.Датчик 30 температуры связан с входом 32 блока 33 программного уп равления с тремя выходами: первым 34, вторым 35 и третьим 36, Первый выход 34 блока 33 программного управления соединен с входным электроклапаном 1 О, третий выход 36 - с вторым 10 входом 37 блокиратора 38 сигналов, меющего первый вход 39 и выход 40, соединенный с выходным электроклапаном 8 парогенератора 6. Первый вход 39 блокиратора 38 сигналов соединен с выходом 41 блока И 42, который имеет два входа - первый 43 и второй 44. Первый вход 43 блока И 42 соединен с выходом первого блока ИЛИ 45, с первым 46 и вторым 47 входами. Пер вый вход 46 блока 45 ИЛИ соединен с первым входом 48 второго блока ИЛИ 49, который имеет второй вход 50, третий вход 51 и выход 52. Пусковой блок 53 соединен с входом 54 блока 55 запуска, который имеет первый 56, второй 57 и третий 58 выходы. Первый выход 56 блока 55 запуска соединен с вторым входом 59 блока 60 электропитания пароводяного дозатора 15, 30 имеющего первый вход 61 и выход 62, который соединен с электронагревателем 16 дозатора 15. Первый вход 61 соединен с датчиком 17 давления доза" тора 15. Первый выход 56 блока 55 за-З 5 пуска соединен с вторым входом 63. блока 64 электропитания парогенератора 6, имеющего первый вход 65 и выход, который соединен с электронагревателем 7. Первый вход 65 со единен с датчиком 9 давления и с вторым входом 47 первого блока ИЛИ 45,Второй выход 57 блока 55 запуска соединен с вторым входом 66 блока 67 электропитания, который имеет 45, первый вход 68 и выход 69, соединенный с элекТронагревателем 2, Первый вход 68 блока 67 электропитания соединен с выходом 70 усилителя 71 сиг" налов, который имеет первый 72 и 50 второй 73 входы, Первый вход 72 соединен с задатчиком 74 температуры, а второй вход 73 - с датчиком 4 температуры.Третий выход 58 блока 55 запуска 55 соединен с входом 75 блока 76 задерж-, ки времени, выход 77 которого соединен с вторым входом 50 второго бло 930 6ка ИЛИ 49. Выход 52 блока ИЛИ 49 соединен с электроклапаном 27 регулятором давления,Второй вход 44 блока И 42 соединен с выходом 70 усилителя 71 сигналов.Второй выход 35 блока 33 программного уцравления соединен с входным23 и выходным 24 электроклапанами .коллектора-ограничителя 22, с вторым входом 21 исполнительного механизма 19, входным электроклапаном 12водяного питателя 11 и с третьим входом 51 второго блока ИЛИ 49,Третий выход 36 блока 33 программного управления соединен с выходнымэлектроклапаном 13 водяного питателя 11 и первым входом 20 исполнительного механизма 19.Устройство работает следующим образом,.В исходном положении электромагнитные клапаны 18, 8, 23, 24, 13, 27 и 12 закрыты, а клапан 10 открыт.Для испытания трубы 29 на длительную прочность внутренним давлением включается пусковой блок 53, срабатывает блок 55 запуска, который Формирует и выдает одновременно управляющие сигналы с первого выхода .56 на вторые .входы 63 и 59 блоков 64 и 60 электропитания, с второго выхода на второй вход 66 блока 67 электропитания, с третьего выхода 58 через блок 76 задержки времени навход 50 второго блока ИЛИ 49, В результате поступления сигналов с блока 55 блоки 0, 64 и 67 электропитания формируют и выдают сигналы на включение электропитания электронагревателя 16 пароводяного дозатора 15, электронагревателя 7 ипаронагревателя 6, электронагревателя 2,и одновременно с выхода 52 блока ИЛИ 49 поступает сигнал на открытие электроклапана 27 на время, заданное блоком 76 задержки времени. В этом случае, если в испытуемой трубе 29 находится вода, она удаляется из системы через дроссельную шайбу 28 по дренажному трубопроводу .26, через заданный промежуток времени блок 6 снимает с выхода 77 свой сигнал, в резулвтате блокИЛИ 49 формирует и снимает со своего выхода 52 сигнал и электроклапан 27 закрывается. При достижении заданной температуры в камере 1 с датчика 4 температуры поступает сигнал на вход7 1165973 усилителя 71 сигналов. При равенстве сигнала с задатчика 74 температуры усилитель 71 формирует и вьщает с выхода 70 сигнал на второй вход44 блока И 42 и на первый вход 68 5блока 67 электропитания, последнийформирует и снимает на выходе 69 сигнал с электронагревателя 2 и отключает электронагреватель 2 от электропитания, В дальнейшем температура 10в камере 1 поддерживается в заданныхпределах путем отключения или включения электронагревателя 2 усилителем71 по сигналу датчика 4 температуры.При достижении заданного давления 15пара в парогенераторе 6 с датчика 9давления поступает сигнал на вход 47первого блока ИЛИ 45, который форми рует и выдает сигнал на вход 43 блока И 42, и одновременно с датчика 9 20поступает сигнал на вход 65 блока 64электропитания, последний Формируети вьщает сигнал с выхода на отключение электронагревателя 7 парогенератора 6, Дальнейший процессподдержания заданного давления пара в парогенераторе .6 осуществляется в заданных пределах путем включения или.отключения электронагревателя 7 блокомо 64 электропитания по сигналу дат-зОчика 9 давления,Так как на блок И 42 поступаютдва выходных сигнала, последний формирует и вьщает сигнал с выхода 41на первый вход 39 блокиратора 38сигналов, который блокирует электрические цепи блока И 42 и вьщает навыходе 40 сигнал на открывание электроклапана 8. При открывании электроклапана 8 пар с заданными давлениеми температурой из парогенератора 6поступает через соединительный паропровод 5 и электроклапан 10 в испытуемую трубу 29,С выходом на заданный режим испь 1- 45;тание трубы 29 на длительную прочность ведется при постоянных давлении и температуре для разрушения,При испытании на длительную прочность под действием температуры идавления происходйт деформация трубы 29 и необратимые изменения ди 1аметра и объема внутренней полоститрубы в результате радиальной ползуМести металла. 55При изменении объема внутреннейполости трубы 29 давление в ней падает и для выравнивания давления 308до заданного повьппается температура пара в парогенераторе 6 путем включения электронагревателя 7 по сигналу датчика 9 давления, вследствие чего давление пара в трубе 29 восстанавливается, а температура пара начинает расти и превьппает допустимые значения в трубе 29. Для снижения температуры перегретого пара в трубе 29 до номинального значения с датчика 30 температур, установленного в.испытуемой трубе 2 Я поступает сигнал на вход 32 блока 33 программного управления, Последний Формирует и выдает сигналы с первого выхода 34 на закрытие электроклапана 10. С выдержкой времени после закрьггия электроклапана 10 с второго выхода 35 блока 33 поступает сигнал на открытие электроклапана 13, открытие .клапана 18 и закрьггие электроклапана 8 путем снятия блокировки с второго входа 37 блокиратора 38, Через открытый электроклапан 13 из водяного питателя 11 в коллектор- ограничитель 22 поступает холодная вода, С выдержкой времени на пропуск необходимого количества воды в коллектор-ограничитель 22 блок 33 программного управления снимает с выхода 36 сигнал, и электроклапан 13 закрывается. После закрытия клапана 13 блок 33 формирует и вьщает сигнал с выхода 35 на открывание электроклапанов 23 и 24, электроклапана 27 через вход схемы 50 блока 49 ИЛИ. В результате открывания клапанов 23, 24 и 18 из пароводяного дозатора 15, в котором поддерживается давление пароводяной смеси выше, чем. давление пара в.парогенераторе 6, происходит впрыск холодной воды иэ коллектора-ограничителя 22 распылителем 25 в паропровод 5. Так как распылитель 25 установлен в байпасном трубопроводе 14 под острым углом к паропроводу 5, производится косо- направленный впрыск воды в паропровод 5 на входе в испытуемую трубу 29, в которой находится пар в статическом состоянии. При этом происходит закрутка впрыска воды по спирали в полости испытуемой трубы, усилива-ющая эффект охлаждения пара, Так как на выхлопе из дозатора 15 давление пароводяной, смеси всегда вы ше, чем давление пара в парогенераторе 6, в момент впрыска в полости9 11 трубы 29 возрастает количество паросодержащей смеси и давление среды,Для обеспечения заданного давления одновременно включается в работу регулятор давления, удаляющий из системы избыточное количество паросодержащей смеси по дренажному трубопроводу 26. Благодаря дроссельной шайбе 28 при открытии электро- клапана 27 происходит плавное падение давления в полости трубы 29 до заданной величины.В результате попадания холоднойводы в пар и на стенки трубы. температура пара в испытуемой трубе снижается. С выдержкой времени на закрьггом клапане 18 исполнительного механизма 19 на выходе 36 блока 33 программного управления сигнал снимается, одновременно снимается сигнал с первого выхода 34 блока 33, Клапаны 23, 24 и 27 закрываются, а клапан 10 открывается. Процесс ста- бильного поддержания заданных параметров пара осуществляется авто 659301 Оматическим повторением указанных операций, Давление в пароводяном дозаторе 15 поддерживается по сигналу от датчика 17 давления на 5 вход 61 блока 60 питания, которыйосуществляет подключение и отключение электронагревателя 16 от сети питания.Так как в процессе испытанийпроисходит уменьшение количества пара в парогенераторе и холоднойводы в водяном питателе 11, с помощью пароводяного доэатора 15 производится подпитка парогенератора 6 и одновременно подпитка пароводяной смесью водяного питателя 11 по сигналу при открытии клапана 18 исполнительного механизма 19.20 Изобретение позволяет испьггатькотельные трубы на длительную прочность внутренним давлением в автоматизированном режиме с поддержанием заданных параметров испьггания с большей производительностью.1165930 Составитель В. Иакароор О. Головач . Техред И.Кузьма орректор Л. Бес адпис Патент", г. Ужгород, ул. Проек 4 4301/35ВНИИПИ Гопо делам113035, Хос Тираж ударств изобре а, Ж897 Пнного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5
СмотретьЗаявка
3690962, 19.01.1984
УРАЛЬСКИЙ ФИЛИАЛ ВСЕСОЮЗНОГО ДВАЖДЫ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ИМ. Ф. Э. ДЗЕРЖИНСКОГО
БОЛОГОВ ГЕННАДИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, МАЛЫШЕВ ГЕННАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ, ПЕРМИТИН ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ПЯТКОВА ЛЮДМИЛА ВАСИЛЬЕВНА
МПК / Метки
МПК: G01N 3/12
Метки: внутренним, давлением, длительную, испытания, котельных, прочность, труб
Опубликовано: 07.07.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-1165930-ustrojjstvo-dlya-ispytaniya-kotelnykh-trub-na-dlitelnuyu-prochnost-vnutrennim-davleniem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для испытания котельных труб на длительную прочность внутренним давлением</a>
Предыдущий патент: Испытательная машина
Следующий патент: Устройство для испытания огнеупорных трубчатых изделий внутренним давлением на прочность
Случайный патент: Способ определения качества шерсти