Устройство для испытания на герметичность труб и их соединений в трубных решетках теплообменных аппаратов



Устройство для испытания на герметичность труб и их соединений в трубных решетках теплообменных аппаратов
Устройство для испытания на герметичность труб и их соединений в трубных решетках теплообменных аппаратов

 


Владельцы патента RU 2577084:

Пастухов Александр Анатольевич (RU)

Изобретение относится к средствам для испытания на герметичность труб и их соединений в трубных решетках теплообменных аппаратов. Сущность: устройство содержит корпус (1), с расположенной внутри вакуумной камерой (11), которая посредством канала соединена с измерительной трубкой, закрепленной одним концом в корпусе (1). На торцевой поверхности корпуса (1) закреплен уплотнительный элемент (2), который обеспечивает герметичное прилегание корпуса (1) к трубной решетке (12) и с одной стороны герметизирует испытываемую трубу, а также место ее соединения с трубной решеткой (12). На наружной поверхности другого конца измерительной трубки закреплена цилиндрическая насадка, с выходным отверстием, обеспечивающим свободное перемещение штока и ограничивающим максимальное перемещение его внутри измерительной трубки. На наружной поверхности штока имеется выемка, в которую установлено уплотнительное кольцо, взаимодействующее с внутренней поверхностью полой измерительной трубки. Этим обеспечивается герметизация внутреннего пространства измерительной трубки от внешней среды. На другом конце штока закреплен рабочий конус, на который надета упругая вставка из эластичного материала с наружной поверхностью в виде усеченного овала, боковая поверхность которой взаимодействует с цилиндрической насадкой. Технический результат: расширение эксплуатационных возможностей. 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано при испытаниях на герметичность труб и их соединений в трубных решетках теплообменных аппаратов.

Известно устройство для испытания на герметичность соединений труб в трубных решетках, содержащее корпус в виде плиты, предназначенный для размещения между плоскостью корпуса и торцом трубной решетки уплотнительный элемент, средство для поджатая корпуса к торцу решетки в виде двух гидроцилиндров со штоками, предназначенными для соосного размещения в трубах решетки, смежных с испытуемой, и средство фиксации положения штоков гидроцилиндров в виде упоров, размещенных на штоках, и охватывающих штоки эластичных втулок, размещенных в полостях труб, смежных с испытуемой, между упорами и торцевой поверхностью корпуса, который выполнен разъемным в виде двух сопрягающихся одна с другой деталей, предназначенных для установки с возможностью поворота вокруг оси трубы, а корпус каждого гидроцилиндра размещен в соответствующей детали (см. патент RU 2017105 C1, G01M 3/08, опубл. 30.07.1994).

Недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности из-за сложности и громоздкости конструкции, невозможность проведения измерений при изменении диаметра трубы и шага между ними. Отсутствует экспрессность базовых замеров из-за конструктивных особенностей и направленности устройства. Устройство имеет различные испытательные и рабочие среды, что также усложняет конструкцию и работу с устройством. Точность определения местоположения дефекта трубы и ее соединения с трубной решеткой отсутствует, так как измерения проводятся по всей длине трубы и одновременно по двум соединениям с трубной решеткой. Для проведения испытаний одной трубы и ее соединений с трубными решетками необходимо иметь еще не менее двух труб, расположенных слева и справа от испытываемой. Устройство не позволяет определять место расположения дефектов трубы по длине.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является контрольно-измерительное устройство для испытания на герметичность труб в трубных решетках теплообменных аппаратов, содержащее корпус для соосной установки на испытуемой трубе, уплотнительный элемент, предназначенный для размещения между торцами корпуса и решетки, средство для поджатия корпуса к торцу решетки в виде двух гидроцилиндров, штоки которых со средствами их фиксации предназначены для соосного размещения в трубах решетки, смежных с испытуемой, снабженное двумя головками, установленными в направляющих, перпендикулярных к оси корпуса с возможностью перемещения вдоль последних, корпус каждого гидроцилиндра размещен в соответствующей головке, а средство фиксации выполнено в виде установленных на каждом штоке гидроцилиндра пары манжет из эластичного материала в виде усеченных конусов, обращенных большими основаниями в каждой паре навстречу друг другу (см. патент RU 2017106 C1, G01M 3/08, опубл. 30.07.1994). Описанный способ принят за прототип изобретения, однако он имеет ряд недостатков.

Устройство прототипа имеет ограниченные функциональные возможности из-за сложности и громоздкости конструкции. Отсутствует экспрессность базовых замеров из-за конструктивных особенностей и направленности устройства. Для проведения испытаний необходимо трубу герметизировать с обоих торцов, что приводит к трудоемкости проведения измерений. Устройство имеет различные испытательные и рабочие среды, что также усложняет конструкцию и работу с устройством. Точность определения местоположения дефекта трубы и ее соединения отсутствует, так как измерения проводятся одновременно по всей длине трубы и по двум соединениям с трубной решеткой. Для проведения испытаний одной трубы и ее соединений с трубными решетками необходимо иметь еще не менее двух труб, расположенных слева и справа от испытываемой. Устройство не позволяет определять место расположения дефектов трубы по длине.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи расширения функциональных возможностей при высокой экспрессности измерений, как соединений труб с трубной решеткой, так и самой трубы, вне зависимости от количества труб, закрепленных на трубной решетке и шага между трубами.

Поставленная задача решена следующим образом.

Устройство содержит корпус, уплотнительный элемент, предназначенный для размещения между торцами корпуса и решетки, средство для поджатая корпуса к торцу решетки и средство фиксации, устанавливается в испытываемую трубу и выполнено в виде полой измерительной трубки, один конец которой закреплен в корпусе устройства и посредством канала, соединенного с вакуумной камерой, на наружной поверхности другого конца закреплена цилиндрическая насадка, с выходным отверстием меньшего диаметра, обеспечивающим свободное перемещение штока и ограничивающим максимальное перемещение его внутри трубки, причем на наружной поверхности штока имеется выемка, в которую установлено уплотнительное кольцо, взаимодействующее с внутренней поверхностью полой трубки, на другом конце штока закреплен рабочий конус, на который надета упругая вставка из эластичного материала с наружной поверхностью в виде усеченного овала, боковая поверхность которой взаимодействует с цилиндрической насадкой.

На фиг. 1 изображена схема устройства для испытаний на герметичность труб и соединений труб с трубной решеткой; на фиг. 2 - вид А фиг. 1.

Сущность изобретения.

Устройство для испытаний на герметичность труб и соединений труб с трубной решеткой содержит корпус 1, с расположенной внутри вакуумной камерой 11, которая посредством канала соединена с измерительной трубкой 3, закрепленной одним концом в корпусе 1. На торцевой поверхности корпуса 1 закреплен уплотнительный элемент 2, который обеспечивает герметичное прилегание корпуса 1 к трубной решетке 12 и с одной стороны герметизирует испытываемую трубу 13, а также место ее соединения с трубной решеткой 12. На наружной поверхности другого конца измерительной трубки 3 закреплена цилиндрическая насадка 4, с выходным отверстием меньшего диаметра, обеспечивающим свободное перемещение штока 8 и ограничивающим максимальное перемещение его внутри измерительной трубки 3. На наружной поверхности штока 8 имеется выемка, в которую установлено уплотнительное кольцо 7, взаимодействующее с внутренней поверхностью полой измерительной трубки 3. Этим обеспечивается герметизация внутреннего пространства измерительной трубки 3 от внешней среды. На другом конце штока 8 закреплен, с помощью гайки 9, рабочий конус 5, на который надета упругая вставка 6 из эластичного материала с наружной поверхностью в виде усеченного овала, боковая поверхность которой взаимодействует с цилиндрической насадкой 4. Упругая вставка 6 плотно, без зазоров, размещается внутри испытываемой трубы 13. В стенке измерительной трубки 3 имеется отверстие, предназначенное для создания вакуума в контролируемой зоне. Давление внутри вакуумной камеры контролируется вакуумметром 10.

Пример осуществления изобретения

Устройство для испытаний на герметичность труб и соединений труб с трубной решеткой работает следующим образом.

Измерительная трубка 3, вместе со штоком 8 и закрепленным на нем рабочим конусом 5 с упругим элементом 6, вставляется в испытуемую трубу 13. Уплотнительный элемент 2 плотно прижимается к поверхности трубной решетки 12. В вакуумной камере 11 создается разряжение. Это достигается с помощью насоса или другого устройства, способного создать разряжение внутри вакуумной камеры. Падение давления внутри вакуумной камеры 11 заставляет шток 8 перемещаться в направлении вакуумной камеры 11.

Двигаясь вместе со штоком 8, конус разжимает эластичную втулку 6, которая в свою очередь боковой поверхностью упирается в цилиндрическую насадку 4, что приводит к дополнительному осевому сжатию эластичной втулки 6, которая, прижимаясь к внутренней поверхности испытываемой трубы 13, фиксирует в ней устройство. Одновременно корпус 1 устройства поджимается к трубной решетке 12, сжимая уплотнительный элемент 2. Происходит герметизация контролируемой области. Давление в вакуумной камере 11 и в контролируемой области выравнивается. С помощью вакуумметра 10 определяют герметичность трубы 13 и ее соединения с трубной решеткой 12.

Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом, что подтверждается испытанием опытного образца, и это обуславливает его соответствие критерию «промышленная применимость».

Техническим результатом является создание легкого, компактного устройства с расширенными функциональными возможностями, позволяющего проводить экспресс-измерения, как соединения труб с трубной решеткой, так и самой трубы, вне зависимости от количества труб, закрепленных на трубной решетке и шага между трубами.

Изобретение позволяет:

- расширить функциональные возможности устройства;

- осуществлять проведение измерений при высокой экпрессивности, за счет простоты конструкции, использования одной рабочей среды для герметизации контролируемой области и испытания;

- улучшить условия проведения испытаний за счет компактности устройства, удобства ее транспортировки, возможность осуществления замеров конкретного соединения трубы с трубной решеткой;

- контролировать герметичность каждого соединения трубы с трубной решеткой в отдельности, вне зависимости от места расположения и от количества закрепленных труб на трубной решетке;

- при использовании сменных измерительных трубок (различной длины) определять точное место разгерметизации трубы по ее длине;

- проводить измерения на герметичность труб и соединения труб с трубными решетками, как совместно, так и раздельно, на любой стадии изготовления и ремонта испытываемого объекта;

- устройство имеет малое количество подвижных частей, расположенных в одном корпусе;

- легкость и простота проведения испытаний;

- сокращение времени на проведение испытаний;

- сокращение обслуживающего персонала;

- в качестве рабочей и испытательной среды используется один носитель, что упрощает и удешевляет испытания;

- простота и легкость конструкции.

Устройство для испытания на герметичность труб и их соединений в трубных решетках теплообменных аппаратов, содержащее корпус, уплотнительный элемент, предназначенный для размещения между торцами корпуса и решетки, средство для поджатия корпуса к торцу решетки и фиксации, отличающееся тем, что с целью расширения эксплуатационных возможностей средство для поджатия корпуса к торцу решетки и фиксации устанавливается в испытываемую трубу и выполнено в виде полой измерительной трубки, посредством канала соединенной с вакуумной камерой, один конец полой измерительной трубки закреплен в корпусе устройства, на наружной поверхности другого конца закреплена цилиндрическая насадка с выходным отверстием меньшего диаметра, обеспечивающим свободное перемещение штока и ограничивающим максимальное перемещение его внутри трубки, причем на наружной поверхности штока имеется выемка, в которую установлено уплотнительное кольцо, взаимодействующее с внутренней поверхностью полой трубки, на другом конце штока закреплен рабочий конус, на который надета упругая вставка из эластичного материала с наружной поверхностью в виде усеченного овала, боковая поверхность которой взаимодействует с цилиндрической насадкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области капитального ремонта трубопроводов и может быть использовано для проведения гидравлических испытаний трубопроводов как во время строительства, так и при проведении капитального ремонта.

Изобретение относится к проектированию подводных трубопроводных систем, подверженных вызванному водородом растрескиванию под напряжением. Технический результат - вычисление локальных напряжений в элементах трубопровода путем постобработки сил и моментов модели трубы, представляющей систему трубопровода.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для настройки дефектоскопов-снарядов. Имитатор сужения трубопровода выполнен в виде патрубка, привариваемого к трубопроводу, и содержит фланец, на который крепится крышка заглушка посредством крепежных элементов, при этом внутри патрубка размещен клин имитатор.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в оборудовании и средствах технологического оснащения для электрохимической размерной обработки.

Манжета предназначена для испытания труб, трубопроводов на прочность и герметичность. Манжета выполнена из упругого эластичного материала в виде стакана с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с внутренней поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса, большим основанием, направленным к горловине, причем наружная поверхность манжеты, выполнена в виде двух усеченных конусов, совмещенных большими основаниями, при этом их образующие наклонены относительно прямой, проведенной через точку пересечения указанных образующих параллельно центральной оси манжеты, под углом 15÷20°, при этом образующая усеченного конуса, направленного в сторону горловины стакана, по длине выбрана большей, чем длина образующей усеченного конуса, направленного к днищу.

Изобретение относится к области испытаний, в частности гидравлических испытаний труб. .

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкциям, обеспечивающим подачу огнетушащего вещества в зону горения по рукавной линии. .

Изобретение относится к испытательной технике для трубопроводной арматуры (ТПА), в частности задвижек, отводов и кранов. .

Изобретение относится к области оптических методов контроля и касается течеискателя. Течеискатель включает в себя ячейку с входом пробного газа, селективно или исключительно проницаемую для пробного газа мембрану и оптический измерительный участок, образованный лазером и фотодетектором.

Изобретение относится к бортовому оборудованию, преимущественно телекоммуникационных спутников. Способ включает изготовление коллекторов (К) и соединительных трубопроводов (СТ) из трубы специального профиля (с двумя полками).

Изобретение относится к области оптических методов контроля и касается устройства для проведения течеискания в нескольких точках контроля. Устройство включает в себя несколько измерительных ячеек для оптического обнаружения пробного газа, каждая из которых имеет средство возбуждения для перевода пробного газа в метастабильное состояние, источник излучения и приемник излучения, а также базовый блок, соединенный с измерительными ячейками с помощью оптических волокон.

Изобретение относится к способам контроля герметичности изделий. Сущность: контролируемое и контрольное изделия заполняют пробным веществом до требуемого давления, после чего заключают в идентичные замкнутые оболочки и выдерживают в течение определенного времени.

Изобретение относится к области исследований на герметичность. Сущность: течеискатель имеет испытательное впускное отверстие (10) для соединения проходящей испытание тестовой камеры.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Испытательный стенд для исследовательских и доводочных работ по оценке влияния внешнего воздействия дождя на виброакустику автомобиля содержит установку имитации дождя, состоящую из четырех регулируемых по высоте телескопических стоек с установленным на них дождевальным устройством, устройство подачи воды с расходомером и запорной арматурой, измерительную и анализирующую виброакустическую аппаратуру, установленную в салоне исследуемого ТС, размещенного под дождевальным устройством.

Изобретение относится к космической технике, а именно к способам испытаний на герметичность гидравлических систем терморегулирования (СТР) космических аппаратов, снабженных гидропневматическими компенсаторами, при их наземной подготовке.

Изобретение относится к области контроля герметичности изделий. Способ масс-спектрометрического контроля герметичности моноблочных газовых лазеров включает создание замкнутых объемов с обеих сторон контролируемой оболочки лазера, откачку внутреннего объема вместе с анализатором пробного газа до высокого вакуума, накопление в контролируемой оболочке, соединенной с анализатором, пробного газа путем прекращения откачки пробного газа при откачке остальных газов и регистрацию изменения фоновой величины пика пробного газа за контрольное время Tк, выбираемое при выходе на линейный участок нарастания величины пика пробного газа, которое определяется до тех пор, пока зависимость интенсивности фонового потока пробного газа от времени при соседних измерениях не будет совпадать по крутизне и интенсивности с точностью до 10%, но не менее 3 раз.

Предложена клапанная конструкция для обеспечения нулевой утечки через фланцевую задвижку (MV). Фланцевая задвижка выполнена с возможностью полного перекрытия трубопровода согласно заданным требованиям.

Изобретение относится к области контроля герметичности и может быть использовано для контроля герметичности крупногабаритных объектов. Сущность: устройство контроля герметичности, располагаемое в полости контролируемого объекта (1), содержит два баллона (6, 7), дифманометр (12), соединительные линии (13, 14) и вентили (9-11, 15, 16, 18).

Изобретение относится к средствам контроля герметичности устройств и может быть использовано для контроля герметичности гидравлических баллонов. Сущность: стенд содержит две емкости (10, 11) с жидкостью, выполненные в виде криостатов. Каждый из криостатов (10, 11) соединен с соответствующим транспортировочным резервуаром (1, 2) жидкого компонента. Над криостатами (10, 11) расположены компенсационные емкости (16, 17), каждая из которых может быть соединена с соответствующим контролируемым изделием (14, 15). При этом одна компенсационная емкость (16) соединена трубопроводами с баллонной батареей (7) напрямую, а другая (17) - через мультипликатор (8). Баллонная батарея (7) соединена трубопроводами с газификационной установкой (3), соединенной с одним из транспортировочных резервуаров (1) жидкого компонента. Технический результат: расширение функциональных возможностей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх