CS254184B1

CS254184B1 - Vapor exchanger system for heat exchangers

Info

Publication number: CS254184B1
Application number: CS858299A
Authority: CS
Inventors: Ivan Gajdos
Original assignee: Ivan Gajdos
Priority date: 1985-11-18
Filing date: 1985-11-18
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS829985A1

Abstract

Podstata riešenia spočívá v tom, že pozostáva z armatúry a vedenia přívodu dusíka do sústavy s možnosťou merania a regulácie přetlaku, prietoku a obsahu kyslíka a v meraní zvýšenej koincentrácie kyslíka v dosledku poruchy. Riešenie može byť využité na vyhiadávanie porúch a tesnostné skúšky sústavy výmenníkov tepla réznych výrobných zariadení, najma v hutníckom a chemickom priemysle.The essence of the solution is that it consists of a fitting and a nitrogen supply line to the system with the possibility of measuring and regulating the overpressure, flow rate and oxygen content and measuring the increased oxygen concentration as a result of a fault. The solution can be used for fault finding and leak testing of heat exchanger systems of cutting-edge production equipment, especially in the metallurgical and chemical industries.

Description

Vynález sa týká zariadenia na vyhladávanie porúch sústavy výmenníkov tepla.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for troubleshooting a heat exchanger assembly.

V zariadeniach na výrobu kyslíka, dusíka a vzácných plynov alebo v dalších výrobných zariadeniach, skvapalňovačoch, ohrievačoch, sa nachádzajú zložité navzájom přepojené sústavy výmenníkov. tepla. V týchto výmenníkoch tepla, ktoré sú obyčajne namáhané vysokými alebo· nízkými teplotami, vysokými tlakmi, cyklickým zatažením, otrasmi a třením, sa v priebehu prevádzkovania objavujú poruchy spočívajúce najmá v porušení těsnosti. Výmenníky tepla sú tiež váčšinou tlakovými nádobami a vyhradeným technickým zariadením, pre ktoré sú stanovené náročné tesnostné a tlakové skúšky.There are complex interconnected heat exchanger systems in oxygen, nitrogen and noble gas production plants or other production facilities, liquefiers, heaters. heat. These heat exchangers, which are usually stressed by high or low temperatures, high pressures, cyclic loading, shocks and friction, occur during operation, mainly due to leakage failure. Heat exchangers are also mostly pressure vessels and dedicated technical equipment for which demanding leak tests and pressure tests are required.

Na vyhladávanie porúch sústavy výmenníkov tepla sa doteraz používá zariadenie pozostávajúce z vodnej pumpy, ktorou sa příslušná časť výmenníka tepla naplní a natlačí na predpísaný přetlak. Vyhodnocuje sa úbytok tlaku za časovú jednotku a vizuálně sa sleduje, v ktorých miestach sa nachádza porucha.So far, a device consisting of a water pump is used to locate the failures of the heat exchanger system by which the respective part of the heat exchanger is filled and pushed to the prescribed overpressure. Pressure loss per unit of time is evaluated and visually monitored at the locations of the failure.

Na vyhladávanie porúch a skúšky těsnosti sa používá tiež zariadenie, ktoré má zdroj stlačeného vzduchu, ktorým sa natlačí jedná časť výmenníkov tepla a sleduje sa úbytok přetlaku na jednej straně a narastainie přetlaku na druhej straně výmenníka tepla.Also, a device having a source of compressed air, which presses one part of the heat exchangers and monitors the loss of overpressure on one side and the overpressure on the other side of the heat exchanger, is also used for troubleshooting and leak testing.

Na zistovanie miesta netěsnosti sa používajú tiež rožne saponátové roztoky, ktoré pri úniku stlačeného vzduchu z miesta poruchy vytvárajú bublinky.Barbecue detergent solutions are also used to detect the leak location, which form bubbles when the compressed air escapes from the failure site.

Dalším doteraz používaným zariadením je nádoba naplněná vodou, do ktorej sa ponoří skúšaný výmenník tepla, ktorého jedna časť sa natlačí stlačeným vzduchom a zistuje sa únik vzduchu do vody.Another device used hitherto is a vessel filled with water, into which the heat exchanger under test is immersed, one part of which is pressed with compressed air and air leaks into the water are detected.

Na zistovanie miesta poruchy sa tiež používá zariadenie, ktoré pracuje na principe natlačenia jednej strany výmenníka tepla héliom a na druhej straně sa detektorom zisťuje miesto poruchy.A device is also used to detect the fault location, which works by pushing the heat exchanger on one side of the heat exchanger and detecting the fault location on the other side.

Nevýhodou zariadenia, ktoré pozostáva z vodnej pumpy, je vel'ká náročnost tejto skúšky, ktorá spočívá v dlhodobej výluke výrobného zariadenia, demontáž celého výmenníka tepla, alebo nasadenie záslepiek. Pre niektoré technologie je nevýhodné alebo úplné nepřípustné použitie vody, nakolko jej odstránenie po skúške je prácne, zdíhavé a može sposobiť rožne prevádzkové komplikácle.The disadvantage of the device, which consists of a water pump, is the great difficulty of this test, which consists in the long-term shutdown of the production equipment, the dismantling of the entire heat exchanger, or the use of plugs. For some technologies, it is disadvantageous or totally inadmissible to use water, since its removal after the test is laborious, tedious and can cause various operational difficulties.

Velkou nevýhodou zariadenia, ktoré má zdroj stlačeného vzduchu je to, že nie je možné presne určit netesný výmenník tepla v celej navzájom bez armatúr prepojenej sústave výmenníkov tepla. Nasadzovanie záslepiek vyžaduje obyčajne rezanie přepojovacích rúr, nakolkoi príruby, medzi ktoré by bolo možné nasadit záslepky, sa dnes už zriedkavo používajú. Celé skúšanie a oprava zariadenia si potom vyžadujú dlhodobú výluku.A major disadvantage of a device having a compressed air source is that it is not possible to accurately determine a leaking heat exchanger throughout one another without the valves connected to the heat exchanger system. Fitting plugs usually requires cutting of transfer tubes, since flanges between which plugs could be fitted are rarely used today. The entire testing and repair of the equipment then requires a long-term lockout.

Nevýhodou používania róznych saponátových roztokov je to, že len v obmedzených prípadoch je možná ich aplikácia. Skúška vyžaduje obyčajne rozsiahlu stavbu lešenla tak, aby bol umožněný přístup pracovníkov· ku všetkým skúšaným miestam výmenníkov tepla.The disadvantage of using different detergent solutions is that they can only be applied in limited cases. The test usually requires extensive scaffolding to allow workers access to all heat exchanger locations tested.

Zariadenie, ktoré používá nádobu naplnenú vodou, má nevýhodu v tom, že je poiužitelné len pre malé výmenníky tepla a v tom, že je nutná rozsiahla demontáž zariadenia.A device that uses a container filled with water has the disadvantage that it is only usable for small heat exchangers and that extensive disassembly of the device is necessary.

Nevýhody zariadenia, ktoré pracuje na principe natlačenia héliom je to, že je nutný vzácný plyn — hélium v tlakových fíašiach a komplikovaná, investičně náročná aparatúra pre detekciu. Zariadenie je použitelné len pre menšie výmenníky tepla a nasadzovanie záslepiek je nevyhnutné.The disadvantages of a helium-based device are that noble gas - helium in pressurized bottles and a complicated, investment-intensive detection apparatus is required. The device is only applicable to smaller heat exchangers and the installation of plugs is essential.

Uvedené nevýhody doteraz používaných zariadení odstráňuje zariadenie na vyhledáváme porúch sústavy výmenníkov tepla podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva z armatúry a vedenia přívodu dusíka do sústavy výmenníkov tepla a z armatúry a vedenia výstupu dusíka do atmosféry, pričom na vedenie za armatúrou přívodu dusíka je napojený tlakoměr s regulátorom tlaku, prietokomer s regulátorom prietoku a navedenie před armatúrou výstupu dusíka do atmosféry je napojený analyzátor obsahu kyslíka v dusíku a na prepojovacie vedenie sústavy výmenníkov tepla sú napojené ventilky a vedenia odběru vzorky pre analyzátor obsahu kyslíka a zariadenie tiež pozostáva z armatúry a vedenia přívodu stlačeného vzduchu do druhej časti sústavy výmenníkov tepla s uzatváracou výstupnou armatúrou, pričom na vedenie za armatúrou přívodu stlačeného vzduchu je napojený tlakoměr s regulátorom tlaku.The above-mentioned disadvantages of the hitherto used devices are eliminated by the apparatus according to the invention for the failure of the heat exchanger system, which consists in that it consists of a fitting and a nitrogen inlet to the heat exchanger system and a fitting and a nitrogen outlet to the atmosphere. a pressure gauge with a pressure regulator is connected, a flowmeter with a flow regulator, and an oxygen analyzer connected to the atmosphere is connected upstream of the nitrogen outlet fitting, and the oxygen exchange analyzer is connected to the heat exchanger interconnecting line and the sampling line for the oxygen analyzer is connected; and conducting a compressed air supply to a second part of the heat exchanger assembly with a shut-off outlet fitting, wherein a pressure gauge with a pressure regulator is connected downstream of the compressed air supply fitting.

Výhody vynálezu oproti jestvujúcemu stavu techniky a oproti používaným zariadeniam na vyhladávanie porúch a skúšky těsnosti sústavy výmenníkov tepla spočívajú v tom, že umožňuje rýchle a přesné vyhladávanie poruchy alebo uskutočnenie tesnostnej skúšky bez náročných přípravných a montážnych práč.The advantages of the invention over the prior art and the fault finding and leakage testing equipment used in the heat exchanger system are that it enables fast and accurate fault finding or leak testing without the need for extensive preparatory and assembly work.

Výhodou je tiež to·, že nie je nutné řezat prepojovacie vedenia a nasadzovanie záslepiek medzi jednotlivé výmenníky tepla.It is also an advantage that it is not necessary to cut the interconnecting lines and inserting plugs between the individual heat exchangers.

Velkou výhodou je skrátenie výluky výrobného zariadenia, zníženie nákladov na opravu a skúšky.The big advantage is shortening of production equipment shutdown, lowering of repair and testing costs.

K výhodám patří, že nie je potřebné stávat lešenie a totálně odizolovat sústavu výmenníkov tepla před samotnou opravou příslušného výmenníka.Advantages include that there is no need to stand scaffolding and totally insulate the heat exchanger assembly before repairing the respective exchanger.

K výhodám patří aj to, že nie je nutné zabezpečit nákup vzácného plynu — hélia a investičně nákladného detektora pre zisťovanie netěsností.Advantages include the fact that it is not necessary to ensure the purchase of noble gas - helium and a costly leak detector.

Výhodou je jednoduchost zariadenia a dostupnost používaných plynov — dusíka a vzduchu z instalovaných výrobných zaria254184 dění, kompresorov, tlakových fliaš alebo zo zásobníkov kvapalných plynov.The advantage is the simplicity of the equipment and the availability of the used gases - nitrogen and air from the installed production facilities 254184 of events, compressors, cylinders or from liquid gas tanks.

Velkou výhodou je nízká cena a dostupnost jednotlivých meracích a regulačných prvkov, z ktorých sa zariadenie skládá a minimálně nároky na obsluhu a údržbu zariadenia.The big advantage is the low price and availability of the individual measuring and control elements that make up the device and at least the demands on the operation and maintenance of the device.

Příklad uskutočnenia zariadenia pódia vynálezu je znázorněný na priloženom výkrese.An example of an embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing.

Zariadenie pozostáva z armatúry 1 a vedenia přívodu dusíka, alebo iného plynu s nízkým obsahom kyslíka do sústavy výmenníkov tepla 2 a z armatúry 3 a vedenia výstupu dusíka do atmosféry, pričom na vedenie za armatúrou 1 přívodu dusíka je zapojený tlakoměr 4 s regulátorům tlaku, prietokomer 5 s regulátorom prietoku a na vedenie před armatúrou 3 výstupu dusíka, alebo iného plynu s nízkým obsahom kyslíka do atmosféry je napojený analyzátor 6 obsahu kyslíka a na prepojovacie vedenie sústavy výmenníkov tepla 2 sú napojené ventilky 7 a vedenia odběru vzorky pre analyzátor 8 obsahu kyslíka a zariadenie tiež pozostáva z armatúry 9 a vedenia prívodu stlačeného- vzduchu, alebo stlačeného kyslíka do druhej časti sústavy výmenníkov tepla 2 s uzatváracou výstupnou armatúro-u 10, pričom na vedenie za armatúrou 9 přívodu stlačeného vzduchu, alebo stl-ačeného kyslíka je napojený tlakoměr 11 s regulátorem tlaku.The device consists of an armature 1 and a line of nitrogen or other low oxygen gas to the heat exchanger system 2 and an armature 3 and a line of nitrogen outlet to the atmosphere, with a pressure gauge 4 with pressure regulators connected to the downstream armature 1. an oxygen analyzer 6 is connected to the flow regulator and to the line upstream of the nitrogen or other low oxygen gas outlet fitting 3 to the atmosphere, and valves 7 and sampling lines for the oxygen analyzer 8 and the apparatus are connected to the interconnection line of the heat exchanger assembly 2. it also comprises a fitting 9 and a compressed-air or compressed oxygen supply line to a second part of the heat exchanger assembly 2 with a shut-off outlet fitting 10, wherein a pressure gauge 11 s is connected downstream of the compressed air or compressed oxygen supply fitting 9. pressure regulator.

Skúška prebieha tak, že najprv je zo- sústavy výmenníkov tepla 2 vytěsněný dusíkom kyslík, čo je merané analyzátorem 8 obsahu kyslíka pri súčasnom nastavení potřebného přetlaku a prietoku dusíka, potom je do· druhej časti přivedený stlačený vzduch pri súčasnom nastavení potřebného přetlaku. Zvyšovanie obsahu kyslíka za příslušným výmenníkom tepla 2 v sústave mer-ané analyzátorom 8 obsahu kyslíka umožní přesné vyhladanie poruchy v dósledku netěsnosti a rýchlu -opravu.The test is carried out by first of all the heat exchangers 2 displaced with nitrogen by oxygen, as measured by the oxygen content analyzer 8, at the same time the required overpressure and the nitrogen flow, and then the compressed air is supplied to the other part. Increasing the oxygen content downstream of the respective heat exchanger 2 in the system as measured by the oxygen content analyzer 8 will enable accurate failure detection due to leakage and rapid repair.

Vynález může byť využitý na vyhladávanie porúch a tesn-ostné skúšky sústavy výmenníkov- tepla roznych výrobných zariadení, ktoré pracujú pri vys-okých alebo nízkých teplotách, najma zariadení na výrobu kyslíka a dusíka pre hutnicky a chemický priemysel.The invention can be used for fault-finding and tight-testing of heat-exchanger systems of various production equipment operating at high or low temperatures, in particular oxygen and nitrogen production equipment for the metallurgical and chemical industries.

PREDMETSUBJECT

Zariadenie na vyhladávanie porúch sústavy výmenníkov tepla vyznačujúce sa tým, že pozostáva z armatúry (1) a vedenia přívodu dusíka do sústavy výmenníkov tepla (2) a z armatúry (3) a vedenia výstupu dusíka do atmosféry, pričom na vedenie za armatúrou (1) přívodu dusíka je napojený tlakoměr (4) s regulátorom tlaku, prietokomer (5) s regulátorom prietoku a na vedenie před armatúrou (3j výstupu dusíka do atmosféry je napojený analyzátor (6)A device for troubleshooting a heat exchanger assembly, characterized in that it comprises a fitting (1) and a nitrogen supply line to the heat exchanger assembly (2) and a fitting (3) and a nitrogen discharge line to the atmosphere, downstream of the supply fitting (1). nitrogen is connected to pressure gauge (4) with pressure regulator, flowmeter (5) with flow regulator and to the line before the valve (3j nitrogen outlet to atmosphere is connected analyzer (6)

Claims

5 254184 events, compressors, pressure cylinders or liquid gas containers. The big advantage is the low price and availability of individual measuring and control elements, which make the equipment at least as much as possible for the operation and maintenance of the equipment. An exemplary embodiment of the apparatus of the invention is illustrated in the accompanying drawing. The device consists of a fitting 1 and a supply of nitrogen or other gas with a low oxygen content to the heat exchanger system 2 and of the fitting 3 and a nitrogen outlet to the atmosphere; a pressure gauge 4 connected to a pressure regulator, a flow regulator 5 with a flow regulator, and an upstream valve 3 of nitrogen or other low oxygen content gas are connected to the oxygen analyzer 6 and valves 7 and lines are connected to the heat exchanger assembly lines 2 the sampling device for the oxygen content analyzer 8 and the device also comprises a fitting 3 and a supply of compressed air or compressed oxygen to the second part of the heat exchanger assembly 2 with a shut-off outlet fitting 10, or for supplying a compressed air supply to the fitting 9; a pressure gauge 11 with a pressure regulator is connected to the pressurized oxygen. The test is carried out in such a way that the nitrogen heat exchanger 2 is initially displaced with oxygen, as measured by the oxygen content analyzer 8, while the required overpressure and nitrogen flow is adjusted, and the compressed air supplied to the second part is simultaneously adjusted to the required overpressure. ku. Increasing the oxygen content downstream of the respective heat exchanger 2 in the oxygen content analyzer 8 will allow for a precise failure to be found due to leakage and rapid repair. The invention can be used to search for faults and tightness tests of the heat exchanger assembly of various manufacturing equipment operating at high or low temperatures, especially oxygen and nitrogen production equipment for metallurgical and chemical industries. PRED Μ ET Heat exchanger fault locating device characterized by the fact that it consists of a fitting (1) and a conduit of nitrogen supply to the heat exchanger system (2) and of the fitting (3) and the nitrogen conduit to the atmosphere, 1) a nitrogen supply is connected to a pressure gauge (4j with a pressure regulator, a flow regulator (5) with a flow regulator, and an analyzer (6) of the invention of nitrogen in the nitrogen and to the interconnection of the exchangers of the exchangers is connected to the nitrogen outlet fitting (3) (2) a valve (7J and a sample collection guide for the oxygen analyzer (8j) further comprises a fitting (9J and a compressed air supply line to the second heat exchanger assembly (2j with a closed outlet fitting (10), wherein the downstream fitting ( 9] of the compressed air supply, a pressure gauge (11) is connected to the pressure regulator.