專利名稱：一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱力工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的在役檢查設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了提高熱力循環(huán)系統(tǒng)的效率，主要的做法是提高載熱工質(zhì)的溫度和壓力。高溫高壓條件下，載熱工質(zhì)一般都為氣相工質(zhì)，在此情況下出現(xiàn)了大量的氣-氣換熱器或用氣加熱的蒸汽發(fā)生器。由于氣相介質(zhì)的傳熱系數(shù)沒有液相介質(zhì)的傳熱系數(shù)大，使得換熱管的長度變得更長，需采用緊湊型的換熱器。同時考慮到換熱管在高溫下的熱碰撞問題，以及蒸汽發(fā)生器水/蒸汽側(cè)避免出現(xiàn)汽-液兩相流不穩(wěn)定流動所要求的最小臨界流量等問題，通常情況下這種換熱器或蒸汽發(fā)生器均采用螺旋管式結(jié)構(gòu)。為了避免螺旋管換熱管和蒸汽發(fā)生器在服役過程中，發(fā)生泄露甚至是爆管等嚴(yán)重事故，需要對換熱器或蒸汽發(fā)生器進行在役檢查，提前發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生事故的換熱管，并將其堵塞或更換，進而提高螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器運行的可靠性，并減小相應(yīng)的經(jīng)濟損失。由于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的換熱管較長，在役檢查的可達性差，目前國際上還沒有成熟的專門針對螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的在役檢查設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)對螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器中較長的換熱管進行在役檢查，及時發(fā)現(xiàn)存在故障的換熱管，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器運行的可靠性。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其包括:檢查探頭，與電纜一端相連，被送至螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的螺旋換熱管內(nèi)，對換熱管進行檢查；數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)，與所述電纜另一端相連，接收所述檢查探頭的檢查數(shù)據(jù)并對其進行處理以及報警；電纜送入與抽出裝置，與所述數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)和電纜相連，由數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)控制電纜送入與抽出裝置實現(xiàn)將電纜送入所述換熱管或從所述換熱管抽出；水力驅(qū)動裝置，與所述數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)和水箱相連，所述水箱與換熱管相連，由數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)控制水力驅(qū)動裝置并作用于水箱，實現(xiàn)換熱管內(nèi)的水循環(huán)；并通過換熱管內(nèi)產(chǎn)生的水流驅(qū)動電纜。其中，還包括:電纜儲存裝置，設(shè)置在電纜送入與抽出裝置和數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)之間，用于電纜的儲存。
其中，還包括:電纜防旋轉(zhuǎn)裝置，分別與電纜儲存裝置和電纜送入與抽出裝置相連，防止電纜在送入或抽出時出現(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)，并確保電纜在電纜儲存裝置中規(guī)則的纏繞，防止出現(xiàn)電纜的滑圈。其中，所述水力驅(qū)動裝置與水箱之間通過耐壓水管相連。其中，所述檢查探頭為可視化探頭、或超聲探頭、或渦流探頭，以對所述換熱管的表面或體積進行檢查其中，所述檢查探頭上還設(shè)置有連接件，所述連接件與換熱管相連，防止所述檢查設(shè)備與換熱管脫離。其中，所述檢查探頭為可彎曲探頭。其中，所述電纜外部設(shè)置有多個間隔布置的塑料球，所述塑料球的直徑不小于換熱管內(nèi)徑的70%。其中，所述電纜的抗拉強度不小于500N。其中，所述檢查探頭的外徑不小于換熱管內(nèi)徑的80%。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，采用水力驅(qū)動的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)檢查探頭在螺旋式的換熱管內(nèi)部到達不同的部位，適用于長度較長的換熱管的內(nèi)部檢查，及時發(fā)現(xiàn)換熱管所存在的故障，以對其進行維修或更換，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器運行的可靠性和安全性。


圖1是本發(fā)明實施例的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1:檢查探頭；2:電纜；3:電纜送入與抽出裝置；4:電纜儲存裝置；5:電纜防旋轉(zhuǎn)裝置；6:水力驅(qū)動裝置；7:數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)；8:連接件；9:換熱管；10:水箱；11:耐壓水管；12:塑料球。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖1示出了本實施例的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖示，本實施例的檢查設(shè)備主要以下幾部分:可更換的檢查探頭1，用于進行換熱管9的檢查，包括進行體積檢查和表面檢查；電纜2，一端與檢查探頭I相連，另一端與數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7相連，通過電纜2將檢查探頭I送至換熱管9內(nèi)，對換熱管9內(nèi)部進行檢查，電纜2將測量得到的信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7，為了便于電纜2送入，在電纜2外側(cè)相距一定的距離處間隔布置塑料球12，降低電纜2與換熱管9內(nèi)壁之間的摩擦力，同時增大對水流的阻尼系數(shù)；電纜2的主要的作用是提供檢查用的電源以及傳輸信號；電纜送入與抽出裝置3，與電纜2和數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7相連，由數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7控制電纜送入與抽出裝置3實現(xiàn)將電纜2送入或抽出換熱管9的速度，同時對換熱管9內(nèi)部的缺陷進行軸向的定位；電纜儲存裝置4，設(shè)置在電纜送入與抽出裝置3和數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7之間，采用纏繞的方式儲存電纜2，避免電纜2的混亂放置與纏繞；電纜防旋轉(zhuǎn)裝置5，分別與電纜儲存裝置4和電纜送入與抽出裝置3相連，防止在電纜2的送入或抽出時出現(xiàn)反向的旋轉(zhuǎn)，并確保電纜2在電纜儲存裝置4中規(guī)則的纏繞，防止出現(xiàn)電纜2的滑圈；水力驅(qū)動裝置6，與數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7和水箱10相連，水箱10與換熱管9相連，由數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7控制水力驅(qū)動裝置6并作用于水箱10，實現(xiàn)換熱管9內(nèi)的水循環(huán)；并在換熱管9內(nèi)產(chǎn)生水流以驅(qū)動電纜2，換熱管9內(nèi)產(chǎn)生水流的主要參數(shù)(如壓力和流速)是可以測量和控制的；數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7，作用是接受變送器的信號，保證不同操作裝置間的同步性，實現(xiàn)換熱管9內(nèi)所檢查數(shù)據(jù)的獲取、處理、以及警報等功能；連接件8，設(shè)置在檢查探頭I上，將檢查設(shè)備與換熱器或蒸汽發(fā)生器換熱管9連接在一起，以便將檢查探頭I送入換熱管9 ；水箱10，用于收集從換熱管9流出的低壓水，同時給水力驅(qū)動裝置6供水，以實現(xiàn)水的循環(huán)流動。水箱10的水壓須低于水力驅(qū)動裝置6的壓頭，其壓差用于驅(qū)動電纜2在換熱管9中的移動。耐壓水管11，連接水力驅(qū)動裝置6和水箱10，與水力驅(qū)動裝置6、換熱管9、連接件8和水箱10等一起建立環(huán)路，以實現(xiàn)水的循環(huán)流動。換熱管9，為換熱器或蒸汽發(fā)生器的主要部件，起隔離兩側(cè)載熱介質(zhì)，并承受兩側(cè)換熱介質(zhì)壓差，同時傳遞熱量的作用。本實施例中，檢查探頭I是可更換的，既可以安裝可視化探頭、也可以安裝超聲探頭和渦流探頭，進行換熱管9的表面與體積檢查。如果選用超聲探頭，探頭應(yīng)是相控陣換能器，以提高檢查的速度。此外，也可以安裝刷子等其他的部件，用于去除換熱管9內(nèi)壁的結(jié)垢。為了確保檢查信號的可靠性，檢查探頭I與換熱管9管壁之間間隙應(yīng)盡可能的小，其最大的間隙應(yīng)不超過換熱管9內(nèi)徑的20%，即檢查探頭I的外徑不小于換熱管9內(nèi)徑的80%。進一步，為了保證檢查探頭I能夠順利的通過整個螺旋換熱管9，整個檢查探頭I應(yīng)是可彎曲的，即在檢查探頭I中不同的零部件間加裝易彎曲段，以增加整個檢查探頭I的可彎性。電纜2外側(cè)設(shè)置的塑料球12應(yīng)與電纜2之間固定死，以防在電纜2送入或抽出的過程中發(fā)生塑料球12與電纜2間的滑動。并且，所加裝的塑料球12的直徑以及塑料球12之間的間距選擇應(yīng)結(jié)合實際被檢查換熱管9的直徑、橫截面的橢圓度、最小螺旋半徑等因素綜合考慮，一般地，塑料球12的直徑應(yīng)不小于換熱管9內(nèi)徑尺寸的70%。所加裝的塑料球12應(yīng)該與換熱管9管壁之間有較小的摩擦系數(shù)，且電纜2和塑料球12在檢查過程中應(yīng)不會污染換熱管9。本實施例中電纜2應(yīng)有足夠的抗拉強度，一般要求不小于500N，以防在電纜2的送入或抽出的過程中拉斷。電纜送入與抽出裝置3除了保證電纜2的送入或抽出速度可控外，還應(yīng)該保證電纜2勻速地送入或抽出，并能準(zhǔn)確地確定電纜2送入到螺旋換熱管9中的長度，以便對檢查中發(fā)現(xiàn)的缺陷定位。
利用本設(shè)備對螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的換熱管進行在役檢查時，首先需保證換熱器或蒸汽發(fā)生器處于停止工作狀態(tài)，即換熱器或蒸汽發(fā)生器為常溫常壓狀態(tài)；然后打開換熱器或蒸汽發(fā)生器的聯(lián)箱法蘭或者封頭法蘭，以便換熱管9的兩端暴露。利用耐壓水管11將換熱管9的一端與水箱10連接起來。對于有的換熱器或蒸汽發(fā)生器在換熱管9的入口安裝了節(jié)流組件，由于節(jié)流組件的孔徑很小，檢查探頭I不能通過，此時需將安裝節(jié)流組件的端頭與水箱10連接起來。通過耐壓水管11將水箱10與水力驅(qū)動裝置6連接起來，并通過數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7，實現(xiàn)水力驅(qū)動裝置6壓力的控制。數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7同時對電纜送入與抽出裝置3進行控制，以控制電纜2的送入和抽出的速度，同時對缺陷進行軸向的定位。數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)7同時對電纜2導(dǎo)出的檢測信息進行采集、存儲、處理，保證不同操作部件間的同步性，并當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時能夠及時的進行報警等。由以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例通過采用水力驅(qū)動的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)檢查探頭在螺旋式的換熱管內(nèi)部到達不同的部位，適用于長度較長的換熱管的內(nèi)部檢查，及時發(fā)現(xiàn)換熱管所存在的故障，以對其進行維修或更換，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器運行的可靠性和安全性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，包括: 檢查探頭，與電纜一端相連，被送至螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的螺旋換熱管內(nèi)，對換熱管進行檢查； 數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)，與所述電纜另一端相連，接收所述檢查探頭的檢查數(shù)據(jù)并對其進行處理以及報警； 電纜送入與抽出裝置，與所述數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)和電纜相連，由數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)控制電纜送入與抽出裝置實現(xiàn)將電纜送入所述換熱管或從所述換熱管抽出； 水力驅(qū)動裝置，與所述數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)和水箱相連，所述水箱與換熱管相連，由數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)控制水力驅(qū)動裝置并作用于水箱，實現(xiàn)換熱管內(nèi)的水循環(huán)；并通過換熱管內(nèi)產(chǎn)生的水流驅(qū)動電纜。
2.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，還包括:電纜儲存裝置，設(shè)置在電纜送入與抽出裝置和數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)之間，用于電纜的儲存。
3.如權(quán)利要求2所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，還包括:電纜防旋轉(zhuǎn)裝置，分別與電纜儲存裝置和電纜送入與抽出裝置相連，防止電纜在送入或抽出時出現(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)，并確保電纜在電纜儲存裝置中規(guī)則的纏繞，防止出現(xiàn)電纜的滑圈。
4.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，所述水力驅(qū)動裝置與水箱之間通過耐壓水管相連。
5.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，所述檢查探頭為可視化探頭、或超聲探頭、或渦流探頭，以對所述換熱管的表面或體積進行檢查。
6.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，所述檢查探頭上還設(shè)置有連接件，所述連接件與換熱管相連，防止所述檢查設(shè)備與換熱管脫離。
7.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，所述檢查探頭為可彎曲探頭。
8.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，所述電纜外部設(shè)置有多個間隔布置的塑料球，所述塑料球的直徑不小于換熱管內(nèi)徑的70%。
9.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，所述電纜的抗拉強度不小于500N。
10.如權(quán)利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，其特征在于，所述檢查探頭的外徑不小于換熱管內(nèi)徑的80%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器的檢查設(shè)備，包括檢查探頭，與電纜一端相連，被送至換熱器或蒸汽發(fā)生器的螺旋換熱管內(nèi)，進行檢查；數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)，與電纜另一端相連，接收檢查探頭的檢查數(shù)據(jù)并對其進行處理；電纜送入與抽出裝置，與數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)和電纜相連，用于電纜送入或抽出換熱管；水力驅(qū)動裝置，與數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)和水箱相連，水箱與換熱管相連，產(chǎn)生水流驅(qū)動電纜。本發(fā)明采用水力驅(qū)動的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)檢查探頭在螺旋式的換熱管內(nèi)部到達不同的部位，適用于長度較長的換熱管的內(nèi)部檢查，及時發(fā)現(xiàn)換熱管所存在的故障，以對其進行維修或更換，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發(fā)生器運行的可靠性和安全性。
文檔編號G01N27/90GK103207236SQ20121000919
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者雒曉衛(wèi), 李曉偉, 吳莘馨, 張作義, 吳宗鑫 申請人:清華大學(xué)