RU2049125C1

RU2049125C1 - Device for thermal treatment of large-sized hollow articles

Info

Publication number: RU2049125C1
Application number: RU92009686A
Authority: RU
Inventors: Борис Ильич Соловьев; Петр Павлович Денисенко; Олег Викторович Канунников; Евгений Николаевич Заиграев; Юрий Васильевич Чернецов; Иван Николаевич Педченко
Original assignee: Борис Ильич Соловьев; Петр Павлович Денисенко; Олег Викторович Канунников; Евгений Николаевич Заиграев; Юрий Васильевич Чернецов; Иван Николаевич Педченко
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1995-11-27

Abstract

FIELD: thermal treatment of large-sized hollow articles. SUBSTANCE: device has heating members and heat shield having additional heating chamber with a set of supplying branch pipes, which generate air heat flow across outer surface of article. Device is provided with ejector positioned adjacent to collector tube bundle output. Ejector and additional heating chamber are connected to compressed air mains through pipelines. EFFECT: increased efficiency and simplified construction. 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к приспособлениям для термической обработки крупногабаритных полых изделий, а именно коллекторов парогенераторов энергетических установок и может быть использовано на действующих атомных электростанциях. The invention relates to metallurgy, in particular to devices for heat treatment of large hollow products, namely collectors of steam generators of power plants and can be used in existing nuclear power plants.

Известно устройство для термической обработки сварных швов вертикальных сосудов, содержащее нагревательные панели и теплоизоляционные элементы, выполненные в виде бескаркасных эластичных секций из огнеупорного материала, при этом нагревательные панели и теплоизоляционные элементы связаны между собой гибкой связью, например, тросами через систему блоков, а нагревательные элементы установлены на плавающей опоре, перемещаемой по высоте сосуда жидкостью, заполняющей последний [1]
Использование известного устройства для термообработки изделий типа коллекторов парогенераторов затруднено из-за наличия боковых трубных пучков, соединяющих соседние коллекторы и препятствующих использованию жидкости для перемещения нагревательных элементов и размещению теплоизоляционных элементов по наружной поверхности коллектора.A device for heat treatment of welds of vertical vessels is known, comprising heating panels and heat-insulating elements made in the form of frameless elastic sections of refractory material, while the heating panels and heat-insulating elements are connected by a flexible connection, for example, by cables through a system of blocks, and heating elements mounted on a floating support moving along the height of the vessel with liquid filling the last [1]
The use of a known device for heat treatment of products such as collectors of steam generators is difficult due to the presence of side tube bundles connecting adjacent collectors and preventing the use of fluid to move heating elements and the placement of heat-insulating elements on the outer surface of the collector.

Кроме того, использование только радиационного нагрева для термообработки коллекторов парогенераторов малоэффективно из-за толщины стенок сосуда, превышающей на порядок толщину стенки сосуда, для которого предназначено устройство. При радиационном нагреве толстостенных сосудов типа коллекторов парогенераторов невозможно обеспечить равномерность прогрева стенок сосуда по высоте и толщине. In addition, the use of only radiation heating for heat treatment of the collectors of steam generators is ineffective because of the wall thickness of the vessel, which is an order of magnitude greater than the wall thickness of the vessel for which the device is intended. When radiative heating of thick-walled vessels such as collectors of steam generators, it is impossible to ensure uniform heating of the vessel walls in height and thickness.

Наиболее близким техническим решением по назначению, технической сущности и достигаемому результату является устройство для термической обработки сварных тел вращения, содержащее нагревательные элементы и теплоизоляционный экран, при этом нагревательные элементы размещены по всей высоте обрабатываемого сосуда и поджаты упругими телескопическими распорками к поверхности сосуда, и нагревательные элементы и теплоизоляционный экран опираются на опорные ролики [2]
Недостатком известного устройства является низкая эффективность радиационного нагрева, не обеспечивающего равномерности прогрева толстостенных сосудов по толщине и необходимость установки термоизоляционного экрана, что затрудняет при сложной боковой поверхности сосуда, а при наличии трубных боковых пучков установка теплоизоляционного экрана по наружной поверхности коллектора вобщем невозможна.The closest technical solution to the purpose, technical nature and the achieved result is a device for heat treatment of welded bodies of revolution, containing heating elements and a heat-insulating screen, while the heating elements are placed along the entire height of the treated vessel and are pressed by elastic telescopic struts to the surface of the vessel, and heating elements and heat shield are supported by support rollers [2]
A disadvantage of the known device is the low efficiency of radiation heating, which does not ensure uniform heating of thick-walled vessels in thickness and the need to install a heat-insulating screen, which makes it difficult with a complex side surface of the vessel, and in the presence of pipe side bundles, installing a heat-insulating screen on the outer surface of the collector is generally impossible.

Кроме того, недостатком известного устройства является необходимость дублирования нагревательными элементами формы термообрабатываемого сосуда, что в условиях ограниченной доступности во внутренний объем сосуда усложняет использование устройства. In addition, the disadvantage of the known device is the need for duplication of the heating elements of the shape of the heat-treated vessel, which in conditions of limited availability in the internal volume of the vessel complicates the use of the device.

Использование предлагаемого приспособления для термообработки крупногабаритных полых изделий обеспечивает расширение его технологических возможностей и равномерность прогрева толстостенных сосудов с боковым размещением трубных пучков или перфорацией на боковой поверхности. Using the proposed device for heat treatment of large hollow products provides an extension of its technological capabilities and uniform heating of thick-walled vessels with lateral placement of tube bundles or perforation on the side surface.

Указанный эффект достигается тем, что в приспособлении для термообработки крупногабаритных полых изделий, преимущественно коллекторов парогенераторов с боковыми трубными пучками, содержащем нагревательные элементы, соотнесенные с высотой зоны термообработки и термоизоляционный экран, последний представлен дополнительной подогревающей камерой с системой подводящих патрубков, формирующих тепловой воздушный поток по наружной поверхности изделия, и приспособление снабжено эжектором, размещенным в зоне вывода боковых трубных пучков коллектора, при этом эжектор и дополнительная подогревающая камера подсоединены трубопроводами к магистральной сети сжатого воздуха. This effect is achieved by the fact that in the device for heat treatment of large hollow products, mainly steam generators with side tube bundles, containing heating elements correlated with the height of the heat treatment zone and a heat-insulating screen, the latter is represented by an additional heating chamber with a system of inlet pipes forming heat air flow through the outer surface of the product, and the device is equipped with an ejector located in the zone of output of the lateral tube bundles collector, while the ejector and the additional heating chamber are connected by pipelines to the main network of compressed air.

Выполнение теплоизоляционного экрана в виде дополнительной подогревающей камеры и системы подводящих патрубков, формирующих тепловой воздушный поток по наружной поверхности изделия обеспечивает теплоизоляцию наружной поверхности обрабатываемого изделия, снабженной боковыми трубными пучками, что расширяет технологические возможности приспособления. The implementation of the heat-insulating screen in the form of an additional heating chamber and a system of inlet pipes forming a thermal air flow along the outer surface of the product provides thermal insulation of the outer surface of the workpiece equipped with side tube bundles, which extends the technological capabilities of the device.

Кроме того, формирование теплоизоляционного экрана в виде теплового воздушного потока не только предотвращает отвод тепла от нагреваемого изделия в окружающую среду, но и позволяет активизировать процесс термообработки, обеспечивая равномерность прогрева толстостенных сосудов. In addition, the formation of a heat-insulating screen in the form of a heat air stream not only prevents the removal of heat from the heated product into the environment, but also allows you to activate the heat treatment process, ensuring uniform heating of thick-walled vessels.

Дополнение приспособления эжектором, размещенным в зоне выхода боковых трубных пучков обеспечивает равномерность прогрева по толщине толстостенных сосудов с трубными пучками благодаря формированию теплового воздушного потока через трубные пучки. The addition of the device with an ejector located in the exit zone of the lateral tube bundles ensures uniform heating across the thickness of thick-walled vessels with tube bundles due to the formation of thermal air flow through the tube bundles.

Подключение дополнительной подогревающей камеры и эжектора, подводящими трубопроводами к магистральной сети сжатого воздуха обеспечивает зависимое и автономное регулирование тепловых потоков, что также расширяет технологические возможности приспособления. The connection of an additional heating chamber and an ejector with supply pipelines to the compressed air main network provides dependent and autonomous regulation of heat flows, which also extends the technological capabilities of the device.

Установлено, что принцип формирования теплового газового потока в прогреваемом изделии использован в устройстве для термообработки коллекторов трубных блоков поверхностей нагрева котла, которое снабжено распределителем горячих газов, выполненным в виде конической трубы с отверстиями, вставляемой внутрь коллектора. It has been established that the principle of forming a thermal gas flow in a heated product is used in a device for heat treatment of collectors of pipe blocks of boiler heating surfaces, which is equipped with a hot gas distributor made in the form of a conical pipe with holes inserted inside the collector.

Однако введение распределителя горячих газов в полость коллектора парогенератора невозможно из-за размещения коллекторов в корпусе парогенератора. К тому же введением распределителя горячих газов в полость термообрабатываемого сосуда решается задача формирования теплового потока лишь внутри сосуда, что не обеспечивает равномерности прогрева стенок сосуда по толщине. However, the introduction of a hot gas distributor into the cavity of the collector of the steam generator is impossible due to the placement of the collectors in the housing of the steam generator. In addition, by introducing a hot gas distributor into the cavity of the heat-treating vessel, the problem of forming a heat flow only inside the vessel is solved, which does not ensure uniform heating of the vessel walls in thickness.

В предлагаемом приспособлении сформированные тепловые воздушные потоки через боковые трубные пучки и по наружной поверхности сосуда обеспечивают равномерность прогрева стенок сосуда по высоте и толщине. In the proposed device, the generated heat air flows through the lateral tube bundles and along the outer surface of the vessel ensure uniform heating of the vessel walls in height and thickness.

На чертеже приведена схема размещения его элементов приспособления в термообрабатываемом коллекторе парогенератора. The drawing shows a layout of its fixture elements in a heat-treating collector of a steam generator.

Приспособление для термообработки крупногабаритных полых изделий, содержит нагревательные элементы 1, помещенные в зоне 2 размещения трубных пучков 3 в коллекторе 4 парогенератора 5, подогревающую камеру 6 с нагревательным элементом 7 и подводящими патрубками 8, введенными в дренажные патрубки 9, выполненные в патрубке 9' парогенератора и формирующими тепловой воздушный поток по наружной поверхности коллектора 4. В зоне 10 вывода трубных пучков 3 коллектора 4 установлен эжектор 11, подсоединенный трубопроводом 12 к магистральной сети 13 сжатого воздуха, к которой подключена и нагревающая камера 6. A device for heat treatment of large hollow products, contains heating elements 1, placed in the zone 2 of the placement of the tube bundles 3 in the collector 4 of the steam generator 5, a heating chamber 6 with a heating element 7 and inlet pipes 8 introduced into the drainage pipes 9 made in the pipe 9 'of the steam generator and generating heat air flow along the outer surface of the collector 4. In the area 10 of the output of the tube bundles 3 of the collector 4, an ejector 11 is installed, connected by a pipe 12 to the trunk network 13 of the compressed ozduha, which is connected to the heating chamber, and 6.

Приспособление работает следующим образом. The device works as follows.

Нагревательные элементы 1 устанавливаются в полости коллектора 4 в зоне 2 размещения трубных пучков 3, а подогревающая камера 6 в зоне патрубка 9' парогенератора 5, при этом подводящие патрубки вводятся в дренажные патрубки 9. Эжектор 11 размещается в зоне 10 вывода трубных пучков коллектора 4, которая представлена соседним коллектором парогенератора 5. Подогревающая камера 6 и эжектор 11 подключаются трубопроводами 12 к магистральной сети сжатого воздуха. The heating elements 1 are installed in the cavity of the collector 4 in the zone 2 of the placement of the tube bundles 3, and the heating chamber 6 in the area of the pipe 9 'of the steam generator 5, while the inlet pipes are introduced into the drain pipes 9. The ejector 11 is placed in the zone 10 of the output of the tube bundles of the collector 4, which is represented by the adjacent collector of the steam generator 5. The heating chamber 6 and the ejector 11 are connected by pipelines 12 to the main network of compressed air.

После установки элементов приспособления в коллекторах парогенератора включаются нагревательные элементы 1 и 7 и от магистральной сети 13 в подогревающую камеру 6 и через эжектор 11 в зону 10, представленную соседним коллектором, подается воздух под давлением. After installing the fixture elements in the collectors of the steam generator, the heating elements 1 and 7 are turned on and air is supplied from the main network 13 to the heating chamber 6 and through the ejector 11 to the zone 10 represented by the neighboring collector.

При нагреве стенок коллектора 4 нагревательными элементами 1 по наружной его поверхности подводящими патрубками 8 подогревающей камеры 6 формируется воздушный тепловой поток, выполняющий роль теплоизоляционного экрана и улучшающий нагрев стенок коллектора с наружной стороны. Эжектором 11, увлекающим воздух из зоны 10 и создающим тягу в зоне вывода трубных пучков 3 коллектора, через трубные пучки формируется воздушный поток, подогреваемый в зоне 2 размещения нагревательных элементов 1 и способствующий прогреву стенок коллектора по толщине. When the walls of the collector 4 are heated by heating elements 1, an air heat flow is formed by the supply pipes 8 of the heating chamber 6 along its outer surface 8, which acts as a heat-insulating screen and improves the heating of the walls of the collector from the outside. An ejector 11, which entrains air from zone 10 and creates traction in the zone of output of the tube bundles 3 of the collector, generates an air stream through the tube bundles, which is heated in the zone 2 of the heating elements 1 and contributes to the heating of the walls of the collector in thickness.

Claims

DEVICE FOR THERMAL PROCESSING OF LARGE-SIZED HOLLOW-UP PRODUCTS, mainly collectors of steam generators with side tube bundles, containing heating elements and a heat shield, characterized in that it is equipped with an ejector located in the exit zone of the side tube bundles, and the heat shield is made in the form of a heating pipe with a system forming a thermal air flow along the outer surface of the collector, while the ejector and the heating chamber are connected to the main network of compressed air.