CN103207236A - 一种用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，包括：检查探头，与电缆一端相连，被送至换热器或蒸汽发生器的螺旋换热管内，进行检查；数据处理与控制系统，与电缆另一端相连，接收检查探头的检查数据并对其进行处理；电缆送入与抽出装置，与数据处理与控制系统和电缆相连，用于电缆送入或抽出换热管；水力驱动装置，与数据处理与控制系统和水箱相连，水箱与换热管相连，产生水流驱动电缆。本发明采用水力驱动的方法，能够实现检查探头在螺旋式的换热管内部到达不同的部位，适用于长度较长的换热管的内部检查，及时发现换热管所存在的故障，以对其进行维修或更换，提高螺旋管式换热器或蒸汽发生器运行的可靠性和安全性。

Description

一种用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备
技术领域
本发明涉及热力工程技术领域，特别是涉及一种用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的在役检查设备。
背景技术
为了提高热力循环系统的效率，主要的做法是提高载热工质的温度和压力。高温高压条件下，载热工质一般都为气相工质，在此情况下出现了大量的气-气换热器或用气加热的蒸汽发生器。由于气相介质的传热系数没有液相介质的传热系数大，使得换热管的长度变得更长，需采用紧凑型的换热器。同时考虑到换热管在高温下的热碰撞问题，以及蒸汽发生器水/蒸汽侧避免出现汽-液两相流不稳定流动所要求的最小临界流量等问题，通常情况下这种换热器或蒸汽发生器均采用螺旋管式结构。
为了避免螺旋管换热管和蒸汽发生器在服役过程中，发生泄露甚至是爆管等严重事故，需要对换热器或蒸汽发生器进行在役检查，提前发现可能发生事故的换热管，并将其堵塞或更换，进而提高螺旋管式换热器或蒸汽发生器运行的可靠性，并减小相应的经济损失。由于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的换热管较长，在役检查的可达性差，目前国际上还没有成熟的专门针对螺旋管式换热器或蒸汽发生器的在役检查设备。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何实现对螺旋管式换热器或蒸汽发生器中较长的换热管进行在役检查，及时发现存在故障的换热管，提高螺旋管式换热器或蒸汽发生器运行的可靠性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其包括：
检查探头，与电缆一端相连，被送至螺旋管式换热器或蒸汽发生器的螺旋换热管内，对换热管进行检查；
数据处理与控制系统，与所述电缆另一端相连，接收所述检查探头的检查数据并对其进行处理以及报警；
电缆送入与抽出装置，与所述数据处理与控制系统和电缆相连，由数据处理与控制系统控制电缆送入与抽出装置实现将电缆送入所述换热管或从所述换热管抽出；
水力驱动装置，与所述数据处理与控制系统和水箱相连，所述水箱与换热管相连，由数据处理与控制系统控制水力驱动装置并作用于水箱，实现换热管内的水循环；并通过换热管内产生的水流驱动电缆。
其中，还包括：电缆储存装置，设置在电缆送入与抽出装置和数据处理与控制系统之间，用于电缆的储存。
其中，还包括：电缆防旋转装置，分别与电缆储存装置和电缆送入与抽出装置相连，防止电缆在送入或抽出时出现反向旋转，并确保电缆在电缆储存装置中规则的缠绕，防止出现电缆的滑圈。
其中，所述水力驱动装置与水箱之间通过耐压水管相连。
其中，所述检查探头为可视化探头、或超声探头、或涡流探头，以对所述换热管的表面或体积进行检查
其中，所述检查探头上还设置有连接件，所述连接件与换热管相连，防止所述检查设备与换热管脱离。
其中，所述检查探头为可弯曲探头。
其中，所述电缆外部设置有多个间隔布置的塑料球，所述塑料球的直径不小于换热管内径的70％。
其中，所述电缆的抗拉强度不小于500N。
其中，所述检查探头的外径不小于换热管内径的80％。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，采用水力驱动的方法，能够实现检查探头在螺旋式的换热管内部到达不同的部位，适用于长度较长的换热管的内部检查，及时发现换热管所存在的故障，以对其进行维修或更换，提高螺旋管式换热器或蒸汽发生器运行的可靠性和安全性。
附图说明
图1是本发明实施例的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备的结构示意图。
其中，1：检查探头；2：电缆；3：电缆送入与抽出装置；4：电缆储存装置；5：电缆防旋转装置；6：水力驱动装置；7：数据处理与控制系统；8：连接件；9：换热管；10：水箱；11：耐压水管；12：塑料球。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了本实施例的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备的结构示意图，参照图示，本实施例的检查设备主要以下几部分：
可更换的检查探头1，用于进行换热管9的检查，包括进行体积检查和表面检查；
电缆2，一端与检查探头1相连，另一端与数据处理与控制系统7相连，通过电缆2将检查探头1送至换热管9内，对换热管9内部进行检查，电缆2将测量得到的信号传输到数据处理与控制系统7，为了便于电缆2送入，在电缆2外侧相距一定的距离处间隔布置塑料球12，降低电缆2与换热管9内壁之间的摩擦力，同时增大对水流的阻尼系数；
电缆2的主要的作用是提供检查用的电源以及传输信号；
电缆送入与抽出装置3，与电缆2和数据处理与控制系统7相连，由数据处理与控制系统7控制电缆送入与抽出装置3实现将电缆2送入或抽出换热管9的速度，同时对换热管9内部的缺陷进行轴向的定位；
电缆储存装置4，设置在电缆送入与抽出装置3和数据处理与控制系统7之间，采用缠绕的方式储存电缆2，避免电缆2的混乱放置与缠绕；
电缆防旋转装置5，分别与电缆储存装置4和电缆送入与抽出装置3相连，防止在电缆2的送入或抽出时出现反向的旋转，并确保电缆2在电缆储存装置4中规则的缠绕，防止出现电缆2的滑圈；
水力驱动装置6，与数据处理与控制系统7和水箱10相连，水箱10与换热管9相连，由数据处理与控制系统7控制水力驱动装置6并作用于水箱10，实现换热管9内的水循环；并在换热管9内产生水流以驱动电缆2，换热管9内产生水流的主要参数(如压力和流速)是可以测量和控制的；
数据处理与控制系统7，作用是接受变送器的信号，保证不同操作装置间的同步性，实现换热管9内所检查数据的获取、处理、以及警报等功能；
连接件8，设置在检查探头1上，将检查设备与换热器或蒸汽发生器换热管9连接在一起，以便将检查探头1送入换热管9；
水箱10，用于收集从换热管9流出的低压水，同时给水力驱动装置6供水，以实现水的循环流动。水箱10的水压须低于水力驱动装置6的压头，其压差用于驱动电缆2在换热管9中的移动。
耐压水管11，连接水力驱动装置6和水箱10，与水力驱动装置6、换热管9、连接件8和水箱10等一起建立环路，以实现水的循环流动。
换热管9，为换热器或蒸汽发生器的主要部件，起隔离两侧载热介质，并承受两侧换热介质压差，同时传递热量的作用。
本实施例中，检查探头1是可更换的，既可以安装可视化探头、也可以安装超声探头和涡流探头，进行换热管9的表面与体积检查。如果选用超声探头，探头应是相控阵换能器，以提高检查的速度。此外，也可以安装刷子等其他的部件，用于去除换热管9内壁的结垢。为了确保检查信号的可靠性，检查探头1与换热管9管壁之间间隙应尽可能的小，其最大的间隙应不超过换热管9内径的20％，即检查探头1的外径不小于换热管9内径的80％。进一步，为了保证检查探头1能够顺利的通过整个螺旋换热管9，整个检查探头1应是可弯曲的，即在检查探头1中不同的零部件间加装易弯曲段，以增加整个检查探头1的可弯性。
电缆2外侧设置的塑料球12应与电缆2之间固定死，以防在电缆2送入或抽出的过程中发生塑料球12与电缆2间的滑动。并且，所加装的塑料球12的直径以及塑料球12之间的间距选择应结合实际被检查换热管9的直径、横截面的椭圆度、最小螺旋半径等因素综合考虑，一般地，塑料球12的直径应不小于换热管9内径尺寸的70％。所加装的塑料球12应该与换热管9管壁之间有较小的摩擦系数，且电缆2和塑料球12在检查过程中应不会污染换热管9。
本实施例中电缆2应有足够的抗拉强度，一般要求不小于500N，以防在电缆2的送入或抽出的过程中拉断。
电缆送入与抽出装置3除了保证电缆2的送入或抽出速度可控外，还应该保证电缆2匀速地送入或抽出，并能准确地确定电缆2送入到螺旋换热管9中的长度，以便对检查中发现的缺陷定位。
利用本设备对螺旋管式换热器或蒸汽发生器的换热管进行在役检查时，首先需保证换热器或蒸汽发生器处于停止工作状态，即换热器或蒸汽发生器为常温常压状态；然后打开换热器或蒸汽发生器的联箱法兰或者封头法兰，以便换热管9的两端暴露。利用耐压水管11将换热管9的一端与水箱10连接起来。对于有的换热器或蒸汽发生器在换热管9的入口安装了节流组件，由于节流组件的孔径很小，检查探头1不能通过，此时需将安装节流组件的端头与水箱10连接起来。通过耐压水管11将水箱10与水力驱动装置6连接起来，并通过数据处理与控制系统7，实现水力驱动装置6压力的控制。数据处理与控制系统7同时对电缆送入与抽出装置3进行控制，以控制电缆2的送入和抽出的速度，同时对缺陷进行轴向的定位。数据处理与控制系统7同时对电缆2导出的检测信息进行采集、存储、处理，保证不同操作部件间的同步性，并当系统出现问题时能够及时的进行报警等。
由以上实施例可以看出，本发明实施例通过采用水力驱动的方法，能够实现检查探头在螺旋式的换热管内部到达不同的部位，适用于长度较长的换热管的内部检查，及时发现换热管所存在的故障，以对其进行维修或更换，提高螺旋管式换热器或蒸汽发生器运行的可靠性和安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，包括：
检查探头，与电缆一端相连，被送至螺旋管式换热器或蒸汽发生器的螺旋换热管内，对换热管进行检查；
数据处理与控制系统，与所述电缆另一端相连，接收所述检查探头的检查数据并对其进行处理以及报警；
电缆送入与抽出装置，与所述数据处理与控制系统和电缆相连，由数据处理与控制系统控制电缆送入与抽出装置实现将电缆送入所述换热管或从所述换热管抽出；
水力驱动装置，与所述数据处理与控制系统和水箱相连，所述水箱与换热管相连，由数据处理与控制系统控制水力驱动装置并作用于水箱，实现换热管内的水循环；并通过换热管内产生的水流驱动电缆。
2.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，还包括：电缆储存装置，设置在电缆送入与抽出装置和数据处理与控制系统之间，用于电缆的储存。
3.如权利要求2所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，还包括：电缆防旋转装置，分别与电缆储存装置和电缆送入与抽出装置相连，防止电缆在送入或抽出时出现反向旋转，并确保电缆在电缆储存装置中规则的缠绕，防止出现电缆的滑圈。
4.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，所述水力驱动装置与水箱之间通过耐压水管相连。
5.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，所述检查探头为可视化探头、或超声探头、或涡流探头，以对所述换热管的表面或体积进行检查。
6.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检 查设备，其特征在于，所述检查探头上还设置有连接件，所述连接件与换热管相连，防止所述检查设备与换热管脱离。
7.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，所述检查探头为可弯曲探头。
8.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，所述电缆外部设置有多个间隔布置的塑料球，所述塑料球的直径不小于换热管内径的70％。
9.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，所述电缆的抗拉强度不小于500N。
10.如权利要求1所述的用于螺旋管式换热器或蒸汽发生器的检查设备，其特征在于，所述检查探头的外径不小于换热管内径的80％。 
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