Узел герметичного ввода многозонного датчика температуры в сосуд, работающий под давлением

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температурных полей в сосудах под давлением. Сущность: устройство включает корпус (1), посредством которого узел крепится к сосуду, и камеру (2) контроля утечки. Камера (2) контроля утечки включает в себя диск (3), отделяющий внутреннее пространство сосуда от полости камеры (2), и крышку (4). Через диск (3) и крышку (4) проходит несколько датчиков (5) температуры, герметично соединенных с ними. Корпус (1), диск (3) и крышка (4) соединены между собой одним сварным швом (6). Технический результат: повышение надежности при сохранении компактности устройства. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении температурных полей с помощью многозонного датчика температуры в сосудах под давлением, например в нефтеперерабатывающей промышленности при измерении температуры в катализаторах, используемых в установках гидрокрекинга.

Известен узел герметичного ввода многозонного датчика температуры в сосуд, работающий под давлением, в виде уплотнительного устройства, содержащего диск с проходящими через него датчиками герметично присоединенными в местах прохода через диск. Отличительной особенностью известного устройства является то, что отверстия в диске, через которые проходят датчики температуры, соединены между собой каналами, выполненными не перпендикулярно к отверстиям в диске и образующими камеру контроля утечки в виде сети связанных между собой каналов (US 6543303, G01D 11/24, 2003). Известное устройство является компактным, однако необходимо указать на сложность его изготовления, обусловленную выполнением сети каналов в теле диска под углом к отверстиям для прохода датчиков. При этом надежность устройства недостаточна из-за невозможности герметизации между оболочками датчиков и диском со стороны полости камеры и наличия потенциальной возможности утечки рабочей среды из сосуда в окружающую среду через сварочный шов между корпусом и диском со стороны сосуда.

Известен узел герметичного ввода многозонного датчика температуры в сосуд, работающий под давлением, в виде фланца с отверстиями для прохода датчиков, посредством которого устройство крепится к сосуду с приваренной к фланцу обечайкой камеры контроля утечек (CN 203053600, G01M 3/26, 2013). При этом предложено армировать оболочку термопар трубкой приваренной к оболочке кабеля с двух сторон, затем трубка также с двух сторон приварена к фланцу, отделяющему камеру от сосуда. Такое исполнение повышает надежность устройства, т.к. в случае коррозии сварного шва между диском и армирующей трубкой есть второй шов между этими же деталями, фактически дублирующий шов со стороны внутренней полости сосуда. Причем шов со стороны камеры не подвергается химическому воздействию рабочей среды до тех пор, пока шов со стороны сосуда сохраняет целостность. Второй шов между оболочкой термопары и армирующей трубкой также повышает надежность, т.к. также предотвращает поступление газов в камеру при коррозии шва между ними со стороны сосуда. Кроме того, армирующая трубка предотвращает прожигание оболочки термопары при ее сварке с диском, что повышает надежность процесса сборки.

Недостатком известной конструкции, предложенной в патенте CN 203053600 U, является то, что размеры камеры не минимизированы. Необходимо также указать на сложность изготовления известного устройства, связанную с герметизацией пайкой армирующих трубок датчиков в крышке камеры. Процесс пайки тем труднее осуществить, чем больше термопар в многозонной сборке. Реально многозонная термопара может содержать 20-30 термопар. Соответственно диаметр диска может составить около 200-250 мм, а диаметр обечайки камеры - 250-300 мм при толщине стенки около 25 мм. Трудно представить, как можно пропаять такую конструкцию даже при использовании листового припоя. Кроме того, внутренняя полость камеры образована за счет сварки обечайки к фланцу, совмещенному с диском и к крышке, т.е. камера изготовлена с двумя сварными швами, что снижает ее надежность и максимально допустимое давление в ней по сравнению с вариантом, предложенным в патенте (US 6543303, G01D 11/24, 2003).

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сути является узел герметичного ввода многозонного датчика температуры в сосуд работающий под давлением, включающий корпус, посредством которого узел крепится к сосуду, и камеру контроля утечки, включающую в себя диск, отделяющий внутреннее пространство сосуда от полости камеры, обечайку и крышку. Через диск и крышку проходит несколько датчиков температуры, герметично соединенных с ними (US 5775807, G01K1/14, 1998). Данное техническое решение принято за прототип.

К недостаткам прототипа можно отнести его значительную материалоемкость из-за больших размеров камеры контроля утечки, и недостаточную надежность устройства, обусловленную возможностью утечки рабочей среды из сосуда в окружающую среду через сварочный шов с нижней стороны диска, а также отсутствием герметизации между оболочками датчиков и диском со стороны полости камеры.

Техническая проблема заключается в создании узла герметичного ввода многозонного датчика температуры в сосуд, работающий под давлением, лишенного указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении надежности при сохранении компактности устройства.

Для решения технической проблемы, а также для достижения заявленного технического результата предлагается узел герметичного ввода многозонного датчика температуры в сосуд работающий под давлением, включающий корпус, посредством которого узел крепится к сосуду, и камеру контроля утечки, включающую в себя диск, отделяющий внутреннее пространство сосуда от полости камеры, и крышку. Через диск и крышку проходит несколько датчиков температуры, герметично соединенных с ними. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что корпус, диск и крышка соединены между собой одним сварным швом.

Полезно узел выполнить так, чтобы внутренние поверхности диска и крышки контактировали между собой.

Дополнительно предлагается датчики температуры армировать в месте прохода через отверстия диска трубками таким образом, чтобы торцы армирующих трубок были приварены к оболочке датчиков с двух сторон, а сами армирующие трубки приварены к диску с его обеих сторон.

Также дополнительно предлагается датчики температуры армировать в месте прохода через крышку трубками таким образом, чтобы торцы армирующих трубок были приварены к оболочке датчиков с двух сторон, а сами армирующие трубки приварены к крышке со стороны внешней среды.

Соединение корпуса, диска и крышки между собой одним сварным швом позволяет, во-первых, минимизировать размер камеры контроля утечки, а во-вторых, в случае коррозии сварного шва, соединяющего корпус, диск и крышку, выявить утечку по корню шва по повышению давления в камере утечки.

Выполнение предлагаемого узла таким образом, что внутренние поверхности диска и крышки контактируют между собой, позволяет не только минимизировать объем камеры контроля утечки, но и уменьшить толщину крышки и диска за счет того, что прогибу диска от воздействия давления препятствует крышка.

Армирование датчиков температуры в месте прохода через отверстия диска трубками таким образом, чтобы торцы армирующих трубок были приварены к оболочке датчиков с двух сторон, а сами армирующие трубки были приварены к диску с его обеих сторон, повышает надежность устройства, поскольку в случае коррозии сварного шва между диском и армирующей трубкой есть второй шов между этими же деталями, фактически дублирующий шов со стороны сосуда. Причем шов со стороны камеры утечки не подвергается химическому воздействию рабочей среды до тех пор, пока шов со стороны процесса сохраняет целостность. Второй шов между оболочкой термопары и армирующей трубкой также повышает надежность, т.к. также предотвращает поступление газов в камеру при коррозии шва между ними со стороны сосуда. Кроме того, армирующая трубка предотвращает прожигание оболочки термопары при ее сварке с диском, что повышает надежность процесса сборки.

Армирование датчиков температуры в месте прохода через крышку трубками таким образом, чтобы торцы армирующих трубок были приварены к оболочке датчиков с двух сторон, а сами армирующие трубки приварены к крышке со стороны внешней среды, повышает надежность устройства за счет предотвращения прожигания оболочки датчика температуры при его сварке с крышкой.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены вертикальные разрезы заявляемого устройства в различных вариантах, на фиг. 1 — в обычном исполнении, на фиг. 2 — в компактном исполнении, когда внутренние поверхности диска и крышки контактируют между собой, на фиг. 3 показан вид на диск со стороны крышки при исполнении камеры по фиг. 2, где 1 - корпус, 2 – полость камеры контроля утечки, 3 - диск, 4 - крышка, 5 - датчики температуры, 6 - сварной шов, соединяющий корпус, диск и крышку, 7 — армирующие трубки, 8 — выходной патрубок, 9 — сварные швы, герметизирующие места прохода датчиков через диск, 10 — сварные швы, герметизирующие места прохода датчиков через крышку.

Устройство работает следующим образом. При регистрации поля температур в сосуде, работающем под давлением, возможна коррозия сварных швов 9, герметизирующих проход датчиков температуры 6 через диск 3. При этом агрессивная среда проникает в полость камеры контроля утечки 2 и через выходной патрубок 8 поступает на датчики контрольно-аналитической аппаратуры. При коррозии сварного шва 6, которая начинается по корню шва, контактирующего с цилиндрической поверхностью диска 3, агрессивная среда, без выхода в окружающее сосуд пространство, проникает в полость камеру контроля утечки 2, через выходной патрубок 8 поступает на датчики контрольно-аналитической аппаратуры. При выполнении крышки 4 камеры и диска 3 контактирующими между собой давление, воздействующее на диск со стороны сосуда, передается через места контакта на крышку, что позволяет противодействовать прогибу диска 3.

1. Узел герметичного ввода многозонного датчика температуры в сосуд, работающий под давлением, включающий корпус, посредством которого узел крепится к сосуду, и камеру контроля утечки, включающую в себя диск, отделяющий внутреннее пространство сосуда от полости камеры, и крышку, через диск и крышку проходит несколько датчиков температуры, герметично соединенных с ними, отличающийся тем, что корпус, диск и крышка соединены между собой одним сварным швом.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что внутренние поверхности диска и крышки контактируют между собой.

3. Узел по п.1, отличающийся тем, что датчики температуры армированы в месте прохода через отверстия диска трубками так, что торцы армирующих трубок приварены к оболочке датчиков с двух сторон, а сами армирующие трубки приварены к диску с его обеих сторон.

4. Узел по п.1, отличающийся тем, что датчики температуры армированы в месте прохода через крышку трубками так, что торцы армирующих трубок приварены к оболочке датчиков с двух сторон, а сами армирующие трубки приварены к крышке со стороны внешней среды.



 

Похожие патенты:
Заявленное решение используется для определения полной и остаточной объемной деформации сосудов (баллонов) под действием пробного давления. Техническая задача заключается в уменьшении трудоемкости и в устранении сложных расчетов для определения полной и остаточной объемной деформации.

Изобретение относится к контролируемому соединению компонентов, ветроэнергетической установке, имеющей такое соединение, и способу мониторинга соединения компонентов.

Изобретение относится к обнаружению утечек в топливной системе транспортных средств. В способе эксплуатации топливной системы транспортного средства, во время испытания на утечку в топливной системе прерывают испытание при обнаружении случайного временного закрывания клапана, соединенного с топливным баком.

Изобретение относится к диагностике технического состояния систем контроля технологических процессов. Предложен способ проверки работоспособности системы контроля течи трубопровода, который включает воспроизведение системой параметров эталонного имитатора измеряемых системой физических величин, сравнение воспроизведенных параметров с заданными параметрами эталонного имитатора и выработку заключения о работоспособности системы.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения герметичности, т.е. утечек из полых изделий при испытании их на прочность внутренним избыточным давлением, например при испытаниях фюзеляжей летательных аппаратов.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения степени герметичности, т.е. утечек из полых изделий при испытании их на прочность внутренним избыточным давлением, например, фюзеляжей летательных аппаратов.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен способ обнаружения блокировки клапана продувки (4) адсорбера паров бензина (3) для двигателя внутреннего сгорания (1), включающий в себя, по меньшей мере, одну последовательность следующих этапов: этап управления открыванием и закрыванием клапана продувки (4); этап измерения, по меньшей мере, одного рабочего параметра двигателя внутреннего сгорания (1), связанного со смесью, поданной в упомянутый двигатель (1); этап вычисления показателя путем статистической обработки, по меньшей мере, в одном измеренном параметре сигнала и сравнения данного показателя с предварительно установленной величиной.

Изобретение может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего сгорания транспортных средств. Транспортное средство содержит топливную систему (31), имеющую топливный бак (32) и бачок (30), диагностический модуль, имеющий контрольное отверстие (56), датчик (54) давления, клапан-распределитель (58), насос (52) и контроллер.

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 области испытания устройств на герметичность и может быть использовано для оценки герметичности корпуса сервопривода. Сущность: устройство (1) оценки герметичности корпуса (3) сервопривода (4) включает: сервопривод (4), имеющий электродвигатель (11), предназначенный для создания движения механической составляющей, устройство (12) определения положения механической составляющей, сменным образом присоединенное к соединителю (15), механическое устройство (13), сменным образом присоединенное к соединителю (16); средство (2) всасывания потока, соединенное с сервоприводом (4) через отверстие в корпусе (3), закрываемое посредством пробки (8); средство (6) предотвращения прохождения потока между средством (2) всасывания газа и корпусом (3) в направлении, обратном направлению всасывания; средство (7) измерения давления внутри корпуса.

Измерительный преобразователь (260) технологической переменной для восприятия технологической переменной технологической текучей среды в промышленном процессе включает в себя технологическую прокладку (200), имеющую поверхность, выполненную с возможностью образования уплотнения с поверхностью технологического резервуара.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры технологического процесса. Заявлено устройство датчиков температуры для использования со стенкой технологической емкости, которое содержит опорную конструкцию, первый датчик температуры, второй датчик температуры и процессор.

Группа изобретений относится к токоприёмникам для линий энергоснабжения транспортных средств с электротягой. Способ контролирования выхода из строя токоприемника рельсового транспортного средства, содержащего несколько токоприемников и электрических проводов от токоприемников к сборной шине, расположенной на стороне кузова вагона, заключается в том, что измеряют температуру поверхности электрического провода от токоприемника к сборной шине.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении температуры расплавленных металлов. Удерживаемый посредством фиксирующего и движущего устройства (11) в области (12) фиксации контактный штырь (10) должен вставляться в имеющий продольную ось (4), открытый с торцевой стороны (5) металлургический зонд (3).

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для крепления датчика к стенке емкости. Заявлен установочный узел (10) для крепления измерительного элемента (5) к стенке (4) емкости.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении температуры наружной поверхности трубопроводов. Заявлено установочное устройство для датчика измерения температуры поверхности, включающее основание в виде прямоугольной металлической пластины в плане, изготовленной с плотно прилегающей нижней поверхностью к наружной поверхности трубопровода.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры в первичном потоке двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при проведении термометрических измерений. Заявлены термоэлектрическая система, способ гашения колебаний термоэлектрической системы и компрессор, содержащий указанную термоэлектрическую систему.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при измерении температуры внутренней поверхности труб. .

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической, пищевой промышленности, а также в других областях техники. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения температуры среды в различных областях техники. Преобразователь (100) температуры включает корпус (112) с двумя отделениями и электронный модуль (120) преобразователя температуры с установкой на головке.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температурных полей в сосудах под давлением. Сущность: устройство включает корпус, посредством которого узел крепится к сосуду, и камеру контроля утечки. Камера контроля утечки включает в себя диск, отделяющий внутреннее пространство сосуда от полости камеры, и крышку. Через диск и крышку проходит несколько датчиков температуры, герметично соединенных с ними. Корпус, диск и крышка соединены между собой одним сварным швом. Технический результат: повышение надежности при сохранении компактности устройства. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх