CS204599B1

CS204599B1 - Device for measuring the corosion and deposits formation under the heat passage to the couple of flat testing samples

Info

Publication number: CS204599B1
Application number: CS181679A
Authority: CS
Inventors: Robert Bartonicek
Original assignee: Robert Bartonicek
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1979-03-19
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález se týká zařízení pro měření koroze a tvorby úsad za přestupu tepla ne dvojici plošných zl^išebních vzorků.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for measuring corrosion and deposit formation under heat transfer to a pair of surface samples.

Korozf a tvorba úsad jsou jevy, které doprovázejí činnost teplosměnných ploch. Průběh koróze * současně tvorbu úsed je možno měřit na základě stanovení polarizačního odporní a tepelného odporu tepelně zatěžovaného kovu.Corrosion and deposit formation are phenomena accompanying heat exchange surfaces. The course of corrosion * at the same time the formation of sediments can be measured by determining the polarization resistance and thermal resistance of the thermally loaded metal.

Je známo zařízení, které umožňuje současné měření koroze a tvroby úsad pomocí vzorků ve formě tyčí. Tyčový tvar vzorků však nevyhovuje u těch materiálů, používaných pro zhotovování teplosměnných ploch, které se dodávají v jiné než tyčové formě. Výroba tyčových vzorků z plechů je časově náročná. Tyčová forma také nedovoluje použít pro měřeni tepelného odporu průmyslově vyráběných čidel pro měření tepelného toku.A device is known which permits simultaneous measurement of corrosion and deposit formation using rod-shaped samples. However, the bar shape of the samples does not suit those materials used to produce heat transfer surfaces that are supplied in a form other than a bar form. Production of bar samples from sheet metal is time-consuming. The bar form also does not permit the use of industrially manufactured sensors for measuring heat flux for measuring the thermal resistance.

Uvedené nedostatky se odstraňují zařízením pro měření koroze a tvorby úsad za přestupu tepla na dvojicí plošných zkušebních vzorků opatřených vývrty, do nichž jsou zasunuty termočlánky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z prstencovitého tělesa opatřeného vnitřním závitem, doněhož jsou z boků zašroubovány přítlačné příruby, opatřené na vnitřních stranách prstencovitými těsněními pro utěsnění vnějších obvodů zkušebních vzorků, mezi nimiž je vložen distanční prstenec pro vymezení vnitřního prostoru zařízení, přičemž do tohoto vnitřního prostoru je zaústěn zdroj tepla. Je vhodné, jestliže mezi distančním prstencem a zkušebními vzorky je umístěn nejméně jeden snímač tepelnéhoThese drawbacks are overcome by a device for measuring corrosion and deposit formation with heat transfer on a pair of surface test specimens provided with bores, into which the thermocouples according to the invention are inserted, which consists of an annular body with internal thread and screwed from the sides. pressure flanges provided on the inner side with annular seals for sealing the outer circumference of the test specimens, between which a spacer ring is inserted to define the interior of the device, and a heat source is introduced into the interior. Suitably, at least one thermal sensor is placed between the spacer ring and the test specimens

204 599204 599

204 SOS toku a prstencovitě těpeeo je opatřeno přívodní trubicí a výstupní trubicí pro přívod a odvod tekutého teplosměnného média.204 of the SOS flow and the annular body is provided with an inlet tube and an outlet tube for the inlet and outlet of the liquid heat transfer medium.

Výhodou zařízení je, že pro měření mohou být použity malé vzorky a zařízení můře být použito jak pro měření v laboratorních, tak i provozních podmínkách. Umožňuje indikovat okamžitou rychlost koroze a tvorbu úsad na povrchu korodujícího kovu, který je tepelně zatěžován. Z těchto údajů je.možno soudit na potřebná změny podmínek chemického složení korozního prostředí nebo korodujícího materiálu, které by vedly k potlačení tvorby úsad. Tím lze také zjišťovat energetické ztráty při přestupu tepla a ovlivňovat režim čištění teplosměnných ploch.The advantage of the device is that small samples can be used for measurement and the device can be used for both laboratory and operating conditions. It allows to indicate the instantaneous corrosion rate and the formation of deposits on the surface of the corroding metal that is thermally loaded. From these data, it is possible to judge the necessary changes in the chemical composition conditions of the corrosive environment or corrosive material, which would lead to suppression of deposit formation. This can also detect energy losses during heat transfer and influence the cleaning mode of heat transfer surfaces.

Zařízení pádle vynálezu je dále blíže vysvětleno pomocí popisu přiloženého výkresu, který znázorňuje řez možnou variantou provedení zařízení podle vynálezu.The paddle apparatus of the invention is explained in greater detail below with reference to the accompanying drawing, which shows a cross-section of a possible variant of the apparatus according to the invention.

Zkuěební vzorky £ mají tvar desek, nejlépe kruhový, ve kterých je do středu vyvrtána díra pro zasunutí termočlánku £ pro měření teploty stěny vzorku. K boku vzorku je zároveň připojen elektrický vodič pro elektrochemické měření. Na vnitřní stranu je přitištěno čidlo snímače 2 tepelného toku pomoci desky 2 z dobře tepelně vodivého materiálu. Vnitřní prostor čidla je vymezován distančním prstencem 2, který je opatřen na obvodu otvory a je zhotoven z elektricky nevodivého materiálu. Prstenec tvoří opěrku pro vyvolání přítlačného tlaku přítlačnou přírubou 6. Potřebný tlak je vyvoláván prstencovitým tělesem 2, které otáčením přibližuje k sobě přítlačné příruby 6, takže vzorky se snímačem 2 tepelného toku dosednou na distanční prstenec 2· Vnitřní prostor zařízení je proti vnikání korozního prostředí a úniku teplonosné tekutiny utěsněn prstencovým těsněním 8. Prstencovitě těleso 2 3« spojeno s výstupní trubicí £ pro odvod teplonosné tekutiny, kterou prochází přívodní trubice 10 pro přívod teplonosné tekutiny a zasahuje až do prostoru mezi zkušební vzorky £. Prostor mezi výstupní a přívodní trubicí 2, 10 je utěsněn prstencovým těsněním 11. umístěným mezi přírubou na výstupní trubici 2 ⁸ osazením na přívodní trubici 10. Potřebný přítlačný tlak je vyvolán převlečnou maticí '12. Vodiče termočlánků snímače 2 tepelného toku a vodiče pro elektrochemická jaěření procházejí stěnou přítlačných přírub utěsněnými průchodkami 13.The test specimens have the shape of plates, preferably circular, in which a hole is drilled in the center for inserting a thermocouple to measure the wall temperature of the specimen. An electrical conductor for electrochemical measurement is also connected to the side of the sample. On the inside, the sensor of the heat flux sensor 2 is pressed by means of a plate 2 made of a good thermally conductive material. The inner space of the sensor is defined by a spacer ring 2, which is provided with openings on the circumference and is made of an electrically non-conductive material. The ring forms a support for applying pressure by the pressure flange 6. The necessary pressure is exerted by the annular body 2, which rotates to close the pressure flanges 6 so that the samples with the heat flow sensor 2 abut against the spacer ring 2. The heat transfer fluid leak is sealed by the annular seal 8. The annular body 23 is connected to the heat transfer fluid outlet pipe 8 through which the heat transfer fluid supply pipe 10 extends and extends into the space between the test specimens. The space between the outlet and the inlet tube 2, 10 is sealed by an annular seal 11 located between the flange on the outlet tube ²⁸ by mounting on the inlet tube 10. The necessary pressure is exerted by the union nut 12. The thermocouple wires of the heat flow sensor 2 and the wires for electrochemical measurements pass through the wall of the pressure flanges through the sealed bushings 13.

Zařízení pracuje takto : do prstencovitého tělesa 2 ⁸® částečně zašroubuje jedna přítlačná příruba 6, na kterou se z vnitřní strany přiloží prstencové těsnění 8, vzorek £ s termočlánkem £ a elektrickým vodičem , snímače 2 tepelného toku a tepelně vodivá deska £. Vodiče se provedou průchodkou 13 na opěrné přírubě. Na desku J se položí distanční prstenec £, na který se naklade druhá polovina měřícího systému, tj. deska, měřič tepelného toku, vzorek a těsnění. Vodiče se opět provlečou průchodkou druhé přítlačné příruby, která se částečně zašroubuje do prstencovitého tělesa. Otáčením prstencovitého tělesa 2 při stálé poloze přítlačných přírub 6, která je zajištěna přípravkem zasunutým do zápiehů v přítlačné přírubě 6, se přítlačné příruby 6 k sobě přibližují a dotlačí zadní strany měřícího systému na distanční prstenec 2· Dotažením prstencovitého tělesa 2 j® vyvolán tlak na obě prsteneovitá těsnění 8. Do výstupní trubice 2 tekutinového nosiče tepla se zasune přívodní trubice 10 pro přívod tekutiny tak, aby procházela otvorem po obvodě dis3The device works as follows: partially an annular flange 6 is partially screwed into the annular body ²⁸ , onto which an annular seal 8, a sample 6 with a thermocouple 6 and an electrical conductor, a heat flow sensor 2 and a thermally conductive plate 6 are applied. The conductors are made through a bushing 13 on the support flange. A spacer ring 6 is placed on the plate J on which the other half of the measuring system, i.e. the plate, the heat flow meter, the sample and the gasket, is placed. The conductors are again passed through the grommet of the second pressure flange, which is partially screwed into the annular body. By rotating the annular body 2 at a fixed position of the pressure flanges 6, which is secured by the jig inserted in the pressure flange 6, the pressure flanges 6 approach each other and press the back of the measuring system onto the spacer ring 2. the two annular seals 8. The fluid delivery tube 10 is inserted into the fluid heat exchanger outlet tube 2 so as to pass through the opening around the periphery of the dis3.

204 $99 tančního prstence £ a zasahovala do prostora mezi měřenými vzorky 2· Spoj mezi oběma trubkami se utěsní prstencovými těsněním 11 a stažením převlečnou maticí 12. Utěsní ee průchod ky ϋ a po napojení na přítok a odtok nosiče tepla se sonda ponoří do korozního prostředku Teplo přicházející nosičem přechází přes desku 3., snímačem 2 tepelného toku a vzorkem J, do prostředí.The joint between the two tubes is sealed with an annular gasket 11 and tightened with a cap nut 12. Seal the passage ϋ and, after being connected to the inlet and outlet of the heat carrier, the probe is immersed in the corrosive medium. the incoming carrier passes through the plate 3, the heat flux sensor 2 and the sample J into the environment.

Zařízení může pracovat i β jedním snímačem toku tepla, když ke druhému vzorku je přitištěna pouze deska stejně tepelně vodivá jako je deska snímače tepelného toku. Zářízení může být uzpůsobeno i tak, že snímač tepelného toku je přilepen vhodným lepidlem k zadní stěně vzorkuj takže nemusí být přitlačován deskou. Zařízení může pracovat i bez sňímače tepelného toku, když růst vrstev ússd je sledován podle změn teploty stěny vzorků při jeho stejném tepelném zatížení.The device can also operate β with one heat flow sensor when only a plate with the same thermal conductivity as the heat flow sensor plate is pressed against the other sample. The device may also be configured such that the heat flux sensor is adhered by a suitable adhesive to the sample back wall so that it does not need to be pressed by the plate. The device can also operate without a heat flux detector when the growth of the layers of the SSD is monitored by changes in the temperature of the sample wall at its same thermal load.

Na místo tekutinového ohřevu je možno použít elektrické odporové vytápění. Elektrickým odporovým tělískem vhodného kruhového tvaru se nahradí opěrný prstenec a jeho vodiče se vyvedou trubicí pro odvod tekutiny.Instead of fluid heating, electric resistance heating can be used. The support ring is replaced by an electrical resistor of a suitable circular shape and its conductors are led out through a fluid drainage tube.

Vynález je možné využívat v energetice k úpravě režimu teplosměnných okruhů.The invention can be used in power engineering to adjust the heat exchange circuit regime.

Claims

Apparatus for measuring corrosion and heat transfer deposit on a pair of surface test specimens provided with bores into which thermocouples are inserted, characterized in that it consists of an annular body (7) provided with an internal thread into which they are flanks screwed on the flanges (6) provided with ring seals (8) on the inside of the rings to seal the outer circumference of the test specimens (1) between which a spacer ring (5) is inserted to define the interior space of the device; heat (9 and 10).

Device according to claim 1, characterized in that at least one heat flux sensor (2) is arranged between the spacer ring (5) and the test samples (1).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the annular body (1) is provided with an inlet tube (10) and an outlet tube (9) for the inlet and outlet of the liquid heat transfer medium.