CN111712698B - 管泄漏检测装置以及管泄漏检测方法 - Google Patents

Abstract

一种管泄漏检测装置，其在通过在至少一个管内流通的液体与在至少一个管的外侧流通的流体进行热交换而使液体的温度升温的热交换器中，对至少一个管的泄漏进行检测，该管泄漏检测装置具备：入口侧开闭阀及出口侧开闭阀，它们分别设置于至少一个管的入口端及出口端；以及压力检测构件，其在入口侧开闭阀与出口侧开闭阀之间对管内的压力进行检测。

Description

管泄漏检测装置以及管泄漏检测方法

技术领域

本发明涉及管泄漏检测装置以及管泄漏检测方法。

背景技术

在例如多管型热交换器中，在管内流通的水与在管的外侧流通的气体进行热交换，从而能够对水进行加热。若在管的外侧流通的气体含有腐蚀性成分，则有可能管发生腐蚀而发生管泄漏。

在专利文献1中记载了如下内容：在利用供水系统循环使用供水的锅炉设备中，根据在向供水系统补给的补给水量增加时利用温度传感器测量到的泄漏检测部位的温度变化来检测水蒸汽或水的泄漏部位。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5019861号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在由于管上存在小孔而引起的泄漏的情况下，存在温度变化很小而难以进行泄漏的检测这样的问题点。

鉴于上述的情况，本发明的至少一个实施方式的目的在于，提供一种也能够检测较小的泄漏的管泄漏检测装置以及管泄漏检测方法。

用于解决课题的方案

本发明的至少一个实施方式的管泄漏检测装置在通过在至少一个管内流通的液体与在至少一个管的外侧流通的流体进行热交换而使液体的温度升温的热交换器中，对至少一个管的泄漏进行检测，其中，管泄漏检测装置具备：入口侧开闭阀及出口侧开闭阀，它们分别设置于至少一个管的入口端及出口端；以及压力检测构件，其在入口侧开闭阀与出口侧开闭阀之间对管内的压力进行检测。

根据该结构，当分别关闭入口侧开闭阀和出口侧开闭阀时，管内的液体的温度由于与流体的热交换而上升，液体的一部分气化。在管未发生泄漏的情况下，液体的一部分气化而成的气体的压力由于与流体的热交换而上升，因此管内的压力上升。但是，在管发生泄漏的情况下，当气体的压力上升时气体发生泄漏，因此与在管未发生泄漏的情况相比，管内的压力的上升变小。基于这样的管内的压力变化，也能够检测较小的泄漏。

在几个实施方式中，也可以是，在至少一个管分别设置有安全阀，该安全阀构成为能够在入口侧开闭阀与出口侧开闭阀之间将管内的液体和该液体气化而成的气体中的至少一方喷出。

若管内的压力上升过快，则管可能会由于管内的压力而破损。但是，根据该结构，在管内的压力变得过高的情况下，能够利用安全阀使管内的液体和气体中的至少一方喷出从而降低压力，因此能够降低管破损的可能性。

在几个实施方式中，也可以是，管泄漏检测装置还具备用于伴随时间的经过来显示由压力检测构件检测到的检测值的监视器。

根据该结构，能够在监视器中在视觉上理解管内的压力变化，因此容易理解管内的压力变化，从而泄漏的检测变得容易。

在几个实施方式中，也可以是，入口侧开闭阀及出口侧开闭阀分别为电磁阀。

根据该结构，能够遥控操作入口侧开闭阀以及出口侧开闭阀，因此能够提高入口侧开闭阀以及出口侧开闭阀的开闭作业的作业性。另外，通过与监视器组合，无需进行现场作业便能够操作管泄漏检测装置，因此能够提高泄漏检测的作业性。

本发明的至少一个实施方式的管泄漏检测方法包括如下步骤：在至少一个管中使液体流通；在至少一个管的外侧使温度比液体高的流体流通；在使液体以及流体流通后，将至少一个管内的液体密封；以及在将至少一个管内的液体密封后，对管内的压力进行检测。

根据该方法，当将管内的液体密封时，管内的液体的温度由于与流体的热交换而上升，液体的一部分气化。在管未发生泄漏的情况下，液体的一部分气化后的气体的压力由于与流体的热交换而上升，因此管内的压力上升。但是，在管发生泄漏的情况下，由于当气体的压力上升时气体发生泄漏，因此与在管未发生泄漏的情况相比，管内的压力的上升变小。基于这样的管内的压力变化，也能够检测较小的泄漏。

在几个实施方式中，也可以是，在至少一个管的入口端及出口端分别设置有入口侧开闭阀及出口侧开闭阀，将至少一个管内的液体密封的步骤包括关闭入口侧开闭阀及出口侧开闭阀这两方的操作。

根据该方法，能够简单地进行管内的液体的密封，因此能够容易地进行管泄漏的检测作业。

在几个实施方式中，也可以是，管泄漏检测方法还包括如下步骤：设定至少一个管内的压力的上限值；以及在管内的压力达到上限值的情况下，使管内的液体和该液体气化而成的气体中的至少一方从管喷出。

若管内的压力上升过快，则管可能会由于管内的压力而破损。但是，根据该方法，在管内的压力变得过高的情况下，通过使管内的液体和气体中的至少一方从管喷出从而降低压力，能够降低管破损的可能性。

发明效果

根据本发明的至少一个实施方式，当分别关闭入口侧开闭阀和出口侧开闭阀时，管内的液体的温度由于与流体的热交换而上升，液体的一部分气化。在管未发生泄漏的情况下，液体的一部分气化而成的气体的压力由于与流体的热交换而上升，因此管内的压力上升。但是，在管发生泄漏的情况下，当气体的压力上升时气体发生泄漏，因此与在管未发生泄漏的情况相比，管内的压力的上升变小。基于这样的管内的压力变化，也能够检测较小的泄漏。

附图说明

图1是示出设置有本发明的实施方式1的管泄漏检测装置的热交换器的结构的示意图。

图2是示意性地示出在本发明的实施方式1的管泄漏检测装置中检测管的泄漏时的管内的压力变化的曲线图。

图3是示出设置有本发明的实施方式2的管泄漏检测装置的热交换器的结构的示意图。

图4是示意性地示出在本发明的实施方式2的管泄漏检测装置中检测管的泄漏时的管内的压力变化的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是，本发明的范围并不限定于以下的实施方式。以下的实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并非意在将本发明的范围限定于此，而只不过是单纯的说明例。

(实施方式1)

如图1所示，作为热交换器的节能器1具备多个管2、以及将多个管2包含于内部的壳3。管2内供朝向锅炉的供水流通，壳3内(管2的外侧)供锅炉的燃烧气体流通。在节能器1中设置有用于对各管2的泄漏进行检测的管泄漏检测装置10。需要说明的是，在图1中图示了5根管2，但并不限定于具备5根管2的结构，只要具备至少一根管2即可。

管泄漏检测装置10具备分别设置于各管2的入口端2a和出口端2b的入口侧开闭阀11和出口侧开闭阀12、以及在入口侧开闭阀11与出口侧开闭阀12之间对管2内的压力进行检测的压力检测构件即压力传感器13。虽并非是管泄漏检测装置10所必需的构成要件，但管泄漏检测装置10也可以具备显示由压力传感器13检测出的检测值的经时变化的监视器14。

接下来，对通过管泄漏检测装置10检测管2的泄漏的动作进行说明。

在节能器1中，朝向锅炉的供水在各管2内流通，并且锅炉的燃烧气体在壳3内流通，由此供水与燃烧气体进行热交换而加热供水。为了判定是否在各管2发生有泄漏，在供水与燃烧气体进行热交换的状态下，关闭入口侧开闭阀11和出口侧开闭阀12双方。即，供水在入口侧开闭阀11与出口侧开闭阀12之间被密封于管2内。

在入口侧开闭阀11与出口侧开闭阀12之间被密封于管2内的供水由于与燃烧气体的热交换而温度上升，最终该供水的一部分气化。当气化后的气体被燃烧气体进一步加热时，压力上升。如图2所示，在管2未发生泄漏的情况下，当供水的一部分气化时，气化后的气体的压力上升，因此从某一时刻(在图2中为t＝t1时)起管2内的压力P(由压力传感器13检测出的检测值)上升。

另一方面，在管2发生了泄漏的情况下，当供水的一部分气化且气化后的气体的压力上升时，由于气化后的气体发生泄漏，因此管2内的压力P的上升被抑制。因此，在管2发生泄漏的情况下，压力P如图2所示那样保持为恒定，或与在管2发生泄漏的情况相比，压力P的上升变得平缓。基于这样的管2内的压力P的变化，也能够检测较小的泄漏。

需要说明的是，这样的管2内的压力变化能够通过观察压力传感器13的指示值(在模拟显示的压力传感器的情况下为针所表示的位置、或在数字显示的压力传感器的情况下为数值)的变化来进行判断。但是，通过使用能够显示图2那样的压力P的经时变化的监视器14(参照图1)，能够在视觉上理解管2内的压力P的变化。尤其是，通过使用监视器14，能够在视觉上比较没有泄漏的管2内的压力P的变化与存在泄漏的管2内的压力P的变化。因此，通过使用监视器14，容易理解管2内的压力P的变化，从而泄漏的检测变得容易。

(实施方式2)

接下来，对实施方式2的管泄漏检测装置进行说明。相对于实施方式1，在实施方式2的管泄漏检测装置中，在管泄漏检测的动作时防止管的破损。需要说明的是，在实施方式2中，对与实施方式1的构成要件相同的构成要件标注相同的参照附图标记，并省略其详细的说明。

如图3所示，以将各入口侧开闭阀11和各出口侧开闭阀12之间的部位与配管4连结的方式设置有旁通配管5，配管4将各出口侧开闭阀12的下游侧与锅炉连接，在各旁通配管5设置有安全阀20。安全阀20构成为能够在管2内的压力达到任意设定的上限值时将管2内的供水和水蒸汽中的至少一方喷出。从管2喷出的供水和水蒸汽中的至少一方经由旁通配管5流入配管4。其他结构与实施方式1相同。需要说明的是，与实施方式1同样地，在实施方式2中，监视器14也并非是管泄漏检测装置10所必需的构成要件。

实施方式2的管泄漏检测装置10检测管2的泄漏的动作与实施方式1相同。但是，在没有泄漏的管2中，与实施方式1同样地，管2内的压力P上升，因此若其上升速度过快而打开出口侧开闭阀12的动作较慢，则有可能管2会因为压力P而破损。

但是，在实施方式2中，预先确定不会使管2破损的压力的上限值，并设置在该上限值打开的安全阀20。这样一来，如图4所示，当管2内的压力P的上升过快而无法快速打开出口侧开闭阀12，且压力P到达上限值Ph时(在图4中为t＝t2时)，安全阀20打开，由此将供水和水蒸汽中的至少一方从管2喷出从而降低管2内的压力P，因此能够防止管2的破损。

在实施方式1以及2各自中，将热交换器作为在锅炉中使用的节能器1进行了说明，但只要是供液体在管2内流通且加热液体的热交换器，则也可以是任何用途的热交换器。因此，在管2的外侧流通的流体也可以是与热交换器的用途相应的任意的流体。

在实施方式1以及2各自中，使用监视器14，并且将入口侧开闭阀11以及出口侧开闭阀12分别设为能够遥控操作的电磁阀，由此无需进行现场作业便能够操作管泄漏检测装置10，因此能够提高泄漏检测的作业性。另外，即使在没有监视器14的情况下，在入口侧开闭阀11以及出口侧开闭阀12分别为电磁阀的情况下，也能够提高它们的开闭作业的作业性。

需要说明的是，在实施方式1的结构中，在将入口侧开闭阀11以及出口侧开闭阀12分别设为能够遥控操作的电磁阀的情况下，通过设定为在管2内的压力的上限值打开出口侧开闭阀12，能够得到与设置了实施方式2那样的安全阀20的情况同样的效果。另外，在实施方式2的结构中，在将入口侧开闭阀11以及出口侧开闭阀12分别设为能够遥控操作的电磁阀的情况下，通过设定为在比管2内的压力P的上限值Ph低的第二上限值打开出口侧开闭阀12，能够通过出口侧开闭阀12与安全阀20这两个阶段来防止管2的破损。

附图标记说明：

1...节能器(热交换器)；

2...管；

2a...(管的)入口端；

2b...(管的)出口端；

3...壳；

4...配管；

5...旁通配管；

10...管泄漏检测装置；

11...入口侧开闭阀；

12...出口侧开闭阀；

13...压力传感器(压力检测构件)；

14...监视器；

20...安全阀。

Claims (8)

1.一种管泄漏检测装置，其在通过在至少一个管内流通的液体与在所述至少一个管的外侧流通的流体进行热交换而使所述液体的温度升温的热交换器中，对所述至少一个管的泄漏进行检测，其中，

所述管泄漏检测装置具备：

入口侧开闭阀及出口侧开闭阀，它们分别设置于所述至少一个管的入口端及出口端；以及

压力检测构件，其在所述入口侧开闭阀与所述出口侧开闭阀之间对所述管内的压力进行检测，

在使所述入口侧开闭阀与所述出口侧开闭阀之间以加压状态密封于所述管内的所述液体与所述流体进行热交换的状态下，基于由所述压力检测构件检测出的压力的变化来检测所述管的泄漏。

2.根据权利要求1所述的管泄漏检测装置，其中，

在所述至少一个管分别设置有安全阀，该安全阀构成为能够在所述入口侧开闭阀与所述出口侧开闭阀之间将所述管内的液体和该液体气化而成的气体中的至少一方喷出。

3.根据权利要求1或2所述的管泄漏检测装置，其中，

所述管泄漏检测装置还具备用于伴随时间的经过来显示由所述压力检测构件检测到的检测值的监视器。

4.根据权利要求1或2所述的管泄漏检测装置，其中，

所述入口侧开闭阀及所述出口侧开闭阀分别为电磁阀。

5.根据权利要求3所述的管泄漏检测装置，其中，

所述入口侧开闭阀及所述出口侧开闭阀分别为电磁阀。

6.一种管泄漏检测方法，其中，

所述管泄漏检测方法包括如下步骤：

在至少一个管中使液体流通；

在所述至少一个管的外侧使温度比所述液体高的流体流通；

在使所述液体以及所述流体流通后，将所述至少一个管内的液体密封；以及

在将所述至少一个管内的液体密封后，对所述管内的压力进行检测，

在使以加压状态密封于所述管内的所述液体与所述流体进行热交换的状态下，基于所述管内的压力的变化来检测所述管的泄漏。

7.根据权利要求6所述的管泄漏检测方法，其中，

在所述至少一个管的入口端及出口端分别设置有入口侧开闭阀及出口侧开闭阀，

将所述至少一个管内的液体密封的步骤包括关闭所述入口侧开闭阀及所述出口侧开闭阀这两方的操作。

8.根据权利要求6或7所述的管泄漏检测方法，其中，

所述管泄漏检测方法还包括如下步骤：

设定所述至少一个管内的压力的上限值；以及

在所述管内的压力达到所述上限值的情况下，使所述管内的所述液体和该液体气化而成的气体中的至少一方从所述管喷出。

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