Способ контроля качества механического соединения оребренной оболочки с несущей трубой в биметаллической трубе

Способ контроля качества механического соединения оребренной оболочки с несущей трубой в биметаллической трубе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1236298 (511 4 " 28 D 1/00, G 01 К 17/08 »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН @

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3828250/22-02 (22) 12,12.84 (46) 07.06.86.Бюл. N 21 ,(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) Г,А.Марголин, В.Б,Кунтьнп, В.И.Мелехов, К.А;Варма и Т.А.Тальвинг (53) 536.53 (088.8) (56) Кунтьпп В.Б. и др. Исследование контактного термического сопротивления биметаллических оребренных труб аппаратов воздушного охлаждения.

Изв. Выси.учеб. заведений. Лесной журнал, 1980, Р 5, с.1 21 — 126. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

МЕХАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ ОРЕБРЕННОЙ

ОБОЛОЧКИ С НЕСУЩЕЙ ТРУБОЙ В БИМЕ—

ТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЕ, заключающийся в нагреве трубы и последующем измерении термодатчиками стационарного теплового потока через тело трубы, о тлич ающийся тем, что, с целью повышения точности и скорости контроля за счет одновременного измерения стационарного теплового пото ка с поверхности оребренной биметаллической трубы по всей ее длине или ее части, контролируемую трубу или ее часть помещают в кожух, подают в трубу изотермический теплоноситель, затем обдувают трубу снаружи воздушным потоком от вентилятора, размещенного во входном патрубке кожуха, при достижении стационарного теплового состояния измеряют перепад температур воздушного потока между входным и выходным патрубками кожуха и по результату сравнения измеренного перепада температур с перепадом температур, полученным при контроле эталонной трубы, определяют качество механического соединения оребренной оболочки с несущей трубой.

1236298

Изобретение относится к способам испытаний и предназначено для оценки качества механического соединения оребренной оболочки с несущей трубой при изготовлении биметаллических оребренных труб.

Цель изобретения — повьппение точности и скорости контроля за счет однонременногоизмерения стационарного теплового потока с поверхности оребренной биметаллической трубы по всей ее длине.

На фиг,1 изображена принципиальная схема установки, реализующей предлагаемый способ, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид спереди, 1

Испытательный стенд состоит из оребренной биметаллической трубы 1, кожуха 2, входного 3 и выходного 4 патрубков, вентилятора 5, штуцеров для подключения оребренной трубы к теплоносителю датчиков 6 и 7 измерения температуры воздуха перед биметаллической трубой и на выходе иэ испытательного стенда, регистрирующего прибора 8 и патрубков 9 для снабжения биметаллической трубы греющим теплоносителем.

Контроль надежности механического соединения предлагаемым способом осуществляется следующим образом, Контролируемую оребренную биметаллическую трубу 1 промышленной длины устанавливают в кожух 2 и подают внутрь трубы через один из патрубков

9 греющий теплоноситель постоянных параметров, например водяной пар.

Включают вентилятор 5, который забирает воздух из помещения и через входной патрубок 3, подавая его внутрь кожуха, охлаждает снаружи оребренную оболочку, при этом сам подогревается и выводится иэ кожуха через выходной патрубок 4, При дости жении стационарного теплового состояния замеряют величину подогрева воздуха датчиками 6 и 7 температуры и регистрирующим прибором 8, нап1 имер дифференциальной термопарой и потенциометром, и сравнивают с величиной подогрева воздуха эталонной оребренной биметаллической трубой, испытанной предварительно на том же стенде.

Для повышения точности измерения величины подогрева воздуха горячий спай дифференциальной термопары размещают в суженной выходной части

50 кожуха, которая выравнивает поля температуры и скорости воздуха по сечению вследствие его значительного поджатия эа контролируемой трубой °

5 Лифференциальную термопару целесообразно выполнять многоспайной, Также можно осущестнлять способом контроль надежности механического соединения любого участка, неотделимого от контролируемой оребренной биметаллической трубы, предотвращая отвод тепла к воздуху на остальной части трубы, например теплоиэолируя ее на воздушной стороне, т.е. на стороне оребренной оболочки.

Замеряют величину подогрева воздуха и сравнивают ее с величиной подогрева воздуха идентичного участка эталонной оребренной биметалли20 ческой трубой.

Предлагаемый способ контроля качества является прямым и основан на зависимости величины подогрева воздуха от термического контактного сопротивления „ биметаллической трубы при неизменных прочих параметрах оребрения трубы и условий ее испытания, Это вытекает из следующих выражений, описывающих теплопроизвоЗ0 дительность оребренной биметаллической трубы. Количество тепла, переданного воздуха оребренной оболочкой биметаллической трубы, определяется по уравнению Ньютона-Рихмана з5 Q = 8A «:. — ), (1)

Тепло, воспринятое воздухом, определяется по уравнению теплового баланса

Я = G С (t — t ) = G С : д с (2)

40 где д t = t — t — величина подогрева воздуха;

I rl соответственно средние температуры обдуваемого

45 ноздчха перед трубой и эа ней, К;

С вЂ” теплоемкость воздуха, кДж/кгпв К;

G — расход воздуха, кг/ч;

А — поверхность оребе ренной оболочки, 2 м

55 оса — коэффициент теплоотдачи от оребреннои оболочки

1 к воздуху,Вт/м К, 1236298 (3) 5 где

Из сра лучаем

Параметры контроля

Труба

2 ) 3

100

4500

5000

1370

3330

7692

7,3 10 4

3 10

1,31 ° )0

23 0

29,5

31,5

31.0

31,0

31,0 еХорошее

Средняя температура наружной поверхности оребренной оболочки у основания ребер вычисляется по формуле от

t =t -q (R+ — --) к, 1 с — средняя температура наружной поверхности несущей трубы, т.е. температура несущей трубы в зоне контакта с оребренной оболочкой, К; толщина стенки оребренной оболочки, м; — теплопроводность оребрен- l5 ной оболочки, Вт/м К;. — плотность теплового потока через зону сопряжения оребренной оболочки и несу-, щей трубы, Вт/м

20 внения формул (1) и (2) пос(А

I (й. — t )

G С "т и, учитывая зависимость (3) для определения, можно утверждать на основании формулы (4), что велична подогрева воздуха однозначно зависит от величины R, которая изменяется при изменении надежности механического соединения оребренной оболочки в биметаллической трубе, Следовательно, g t = f(R„) для неизменных прочих условий, Усилие вмпрессовки Г, KI

Контактная тепловая проводимость р „,Вт/м К

Термическое контактное соп— ротивление „ и К/Вт

Величина подогрева воздуха контролируемой оребренной трубой при температуре воздуха на входе t = 289 К и температуре греющего теплоносителя 373 К, град

Величина подогрева воздуха эталонной трубой Й, град

Надежность механического со динения оребренной оболочки

Труба с надежньи механическим соединением оребренной оболочки имеет меньшее контактное сопротивление ь большую температуру стенки и повышенный коэффициент теплопередачн, что обеспечивает более высокий подогрев воздуха, чем ри испытании оребренной трубы с неудовлетворительным механическим соединением.

В таблице приведены результаты лабораторных испытаний надежности механического соединения оребренной оболочки в биметаллических трубах, приведенных различными способами.

Трубы имеют следующие геометрические размеры: диаметр несущей трубы из Ст. 10 25х2,5 мм;. диаметр ореб-, ренной оболочкй из алюминия Ag-l-. у основания ребер 28 мм, у вершины ре-. бер 49 мм, шаг ребер 3,5 мм; средняя толщина ребер 0,8 мм.

Таким образом, изменение величины температуры подогрева воздуха, охлаждающего биметаллическую трубу, позволяет судить о качестве ее изготовления.

Использование предлагаемого способа контроля позволяет повысить на" дежность и точность контроля, его производительность, ликвидировать полностью отходы кондиционных труб в связи с исключением нарушения их целостности.

Удовлетво- Неудовлетворительное рительное (брак) 1236298

Составитель А,Абросимов

Редактор O.Áóãèð Техред О.Сопко Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3078/43 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного .,омитета СССР по делам изобретений и открытий

ll303S, Москва, R-35, Раушская наб °, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4