專利名稱：一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及熱力工程技術領域，特別是涉及一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的在役檢查設備。
背景技術：
為了提高熱力循環系統的效率，主要的做法是提高載熱工質的溫度和壓力。高溫高壓條件下，載熱工質一般都為氣相工質，在此情況下出現了大量的氣-氣換熱器或用氣加熱的蒸汽發生器。由于氣相介質的傳熱系數沒有液相介質的傳熱系數大，使得換熱管的長度變得更長，需采用緊湊型的換熱器。同時考慮到換熱管在高溫下的熱碰撞問題，以及蒸汽發生器水/蒸汽側避免出現汽-液兩相流不穩定流動所要求的最小臨界流量等問題，通常情況下這種換熱器或蒸汽發生器均采用螺旋管式結構。為了避免螺旋管換熱管和蒸汽發生器在服役過程中，發生泄露甚至是爆管等嚴重事故，需要對換熱器或蒸汽發生器進行在役檢查，提前發現可能發生事故的換熱管，并將其堵塞或更換，進而提高螺旋管式換熱器或蒸汽發生器運行的可靠性，并減小相應的經濟損失。由于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的換熱管較長，在役檢查的可達性差，目前國際上還沒有成熟的專門針對螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的在役檢查設備。

發明內容
(一 )要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是如何實現對螺旋管式換熱器或蒸汽發生器中較長的換熱管進行在役檢查，及時發現存在故障的換熱管，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發生器運行的可靠性。( 二 )技術方案為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其包括:檢查探頭，與電纜一端相連，被送至螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的螺旋換熱管內，對換熱管進行檢查；數據處理與控制系統，與所述電纜另一端相連，接收所述檢查探頭的檢查數據并對其進行處理以及報警；電纜送入與抽出裝置，與所述數據處理與控制系統和電纜相連，由數據處理與控制系統控制電纜送入與抽出裝置實現將電纜送入所述換熱管或從所述換熱管抽出；水力驅動裝置，與所述數據處理與控制系統和水箱相連，所述水箱與換熱管相連，由數據處理與控制系統控制水力驅動裝置并作用于水箱，實現換熱管內的水循環；并通過換熱管內產生的水流驅動電纜。其中，還包括:電纜儲存裝置，設置在電纜送入與抽出裝置和數據處理與控制系統之間，用于電纜的儲存。
其中，還包括:電纜防旋轉裝置，分別與電纜儲存裝置和電纜送入與抽出裝置相連，防止電纜在送入或抽出時出現反向旋轉，并確保電纜在電纜儲存裝置中規則的纏繞，防止出現電纜的滑圈。其中，所述水力驅動裝置與水箱之間通過耐壓水管相連。其中，所述檢查探頭為可視化探頭、或超聲探頭、或渦流探頭，以對所述換熱管的表面或體積進行檢查其中，所述檢查探頭上還設置有連接件，所述連接件與換熱管相連，防止所述檢查設備與換熱管脫離。其中，所述檢查探頭為可彎曲探頭。其中，所述電纜外部設置有多個間隔布置的塑料球，所述塑料球的直徑不小于換熱管內徑的70%。其中，所述電纜的抗拉強度不小于500N。其中，所述檢查探頭的外徑不小于換熱管內徑的80%。(三)有益效果上述技術方案所提供的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，采用水力驅動的方法，能夠實現檢查探頭在螺旋式的換熱管內部到達不同的部位，適用于長度較長的換熱管的內部檢查，及時發現換熱管所存在的故障，以對其進行維修或更換，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發生器運行的可靠性和安全性。


圖1是本發明實施例的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備的結構示意圖。其中，1:檢查探頭；2:電纜；3:電纜送入與抽出裝置；4:電纜儲存裝置；5:電纜防旋轉裝置；6:水力驅動裝置；7:數據處理與控制系統；8:連接件；9:換熱管；10:水箱；11:耐壓水管；12:塑料球。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。圖1示出了本實施例的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備的結構示意圖，參照圖示，本實施例的檢查設備主要以下幾部分:可更換的檢查探頭1，用于進行換熱管9的檢查，包括進行體積檢查和表面檢查；電纜2，一端與檢查探頭I相連，另一端與數據處理與控制系統7相連，通過電纜2將檢查探頭I送至換熱管9內，對換熱管9內部進行檢查，電纜2將測量得到的信號傳輸到數據處理與控制系統7，為了便于電纜2送入，在電纜2外側相距一定的距離處間隔布置塑料球12，降低電纜2與換熱管9內壁之間的摩擦力，同時增大對水流的阻尼系數；電纜2的主要的作用是提供檢查用的電源以及傳輸信號；電纜送入與抽出裝置3，與電纜2和數據處理與控制系統7相連，由數據處理與控制系統7控制電纜送入與抽出裝置3實現將電纜2送入或抽出換熱管9的速度，同時對換熱管9內部的缺陷進行軸向的定位；電纜儲存裝置4，設置在電纜送入與抽出裝置3和數據處理與控制系統7之間，采用纏繞的方式儲存電纜2，避免電纜2的混亂放置與纏繞；電纜防旋轉裝置5，分別與電纜儲存裝置4和電纜送入與抽出裝置3相連，防止在電纜2的送入或抽出時出現反向的旋轉，并確保電纜2在電纜儲存裝置4中規則的纏繞，防止出現電纜2的滑圈；水力驅動裝置6，與數據處理與控制系統7和水箱10相連，水箱10與換熱管9相連，由數據處理與控制系統7控制水力驅動裝置6并作用于水箱10，實現換熱管9內的水循環；并在換熱管9內產生水流以驅動電纜2，換熱管9內產生水流的主要參數(如壓力和流速)是可以測量和控制的；數據處理與控制系統7，作用是接受變送器的信號，保證不同操作裝置間的同步性，實現換熱管9內所檢查數據的獲取、處理、以及警報等功能；連接件8，設置在檢查探頭I上，將檢查設備與換熱器或蒸汽發生器換熱管9連接在一起，以便將檢查探頭I送入換熱管9 ；水箱10，用于收集從換熱管9流出的低壓水，同時給水力驅動裝置6供水，以實現水的循環流動。水箱10的水壓須低于水力驅動裝置6的壓頭，其壓差用于驅動電纜2在換熱管9中的移動。耐壓水管11，連接水力驅動裝置6和水箱10，與水力驅動裝置6、換熱管9、連接件8和水箱10等一起建立環路，以實現水的循環流動。換熱管9，為換熱器或蒸汽發生器的主要部件，起隔離兩側載熱介質，并承受兩側換熱介質壓差，同時傳遞熱量的作用。本實施例中，檢查探頭I是可更換的，既可以安裝可視化探頭、也可以安裝超聲探頭和渦流探頭，進行換熱管9的表面與體積檢查。如果選用超聲探頭，探頭應是相控陣換能器，以提高檢查的速度。此外，也可以安裝刷子等其他的部件，用于去除換熱管9內壁的結垢。為了確保檢查信號的可靠性，檢查探頭I與換熱管9管壁之間間隙應盡可能的小，其最大的間隙應不超過換熱管9內徑的20%，即檢查探頭I的外徑不小于換熱管9內徑的80%。進一步，為了保證檢查探頭I能夠順利的通過整個螺旋換熱管9，整個檢查探頭I應是可彎曲的，即在檢查探頭I中不同的零部件間加裝易彎曲段，以增加整個檢查探頭I的可彎性。電纜2外側設置的塑料球12應與電纜2之間固定死，以防在電纜2送入或抽出的過程中發生塑料球12與電纜2間的滑動。并且，所加裝的塑料球12的直徑以及塑料球12之間的間距選擇應結合實際被檢查換熱管9的直徑、橫截面的橢圓度、最小螺旋半徑等因素綜合考慮，一般地，塑料球12的直徑應不小于換熱管9內徑尺寸的70%。所加裝的塑料球12應該與換熱管9管壁之間有較小的摩擦系數，且電纜2和塑料球12在檢查過程中應不會污染換熱管9。本實施例中電纜2應有足夠的抗拉強度，一般要求不小于500N，以防在電纜2的送入或抽出的過程中拉斷。電纜送入與抽出裝置3除了保證電纜2的送入或抽出速度可控外，還應該保證電纜2勻速地送入或抽出，并能準確地確定電纜2送入到螺旋換熱管9中的長度，以便對檢查中發現的缺陷定位。
利用本設備對螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的換熱管進行在役檢查時，首先需保證換熱器或蒸汽發生器處于停止工作狀態，即換熱器或蒸汽發生器為常溫常壓狀態；然后打開換熱器或蒸汽發生器的聯箱法蘭或者封頭法蘭，以便換熱管9的兩端暴露。利用耐壓水管11將換熱管9的一端與水箱10連接起來。對于有的換熱器或蒸汽發生器在換熱管9的入口安裝了節流組件，由于節流組件的孔徑很小，檢查探頭I不能通過，此時需將安裝節流組件的端頭與水箱10連接起來。通過耐壓水管11將水箱10與水力驅動裝置6連接起來，并通過數據處理與控制系統7，實現水力驅動裝置6壓力的控制。數據處理與控制系統7同時對電纜送入與抽出裝置3進行控制，以控制電纜2的送入和抽出的速度，同時對缺陷進行軸向的定位。數據處理與控制系統7同時對電纜2導出的檢測信息進行采集、存儲、處理，保證不同操作部件間的同步性，并當系統出現問題時能夠及時的進行報警等。由以上實施例可以看出，本發明實施例通過采用水力驅動的方法，能夠實現檢查探頭在螺旋式的換熱管內部到達不同的部位，適用于長度較長的換熱管的內部檢查，及時發現換熱管所存在的故障，以對其進行維修或更換，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發生器運行的可靠性和安全性。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，包括: 檢查探頭，與電纜一端相連，被送至螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的螺旋換熱管內，對換熱管進行檢查； 數據處理與控制系統，與所述電纜另一端相連，接收所述檢查探頭的檢查數據并對其進行處理以及報警； 電纜送入與抽出裝置，與所述數據處理與控制系統和電纜相連，由數據處理與控制系統控制電纜送入與抽出裝置實現將電纜送入所述換熱管或從所述換熱管抽出； 水力驅動裝置，與所述數據處理與控制系統和水箱相連，所述水箱與換熱管相連，由數據處理與控制系統控制水力驅動裝置并作用于水箱，實現換熱管內的水循環；并通過換熱管內產生的水流驅動電纜。
2.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，還包括:電纜儲存裝置，設置在電纜送入與抽出裝置和數據處理與控制系統之間，用于電纜的儲存。
3.如權利要求2所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，還包括:電纜防旋轉裝置，分別與電纜儲存裝置和電纜送入與抽出裝置相連，防止電纜在送入或抽出時出現反向旋轉，并確保電纜在電纜儲存裝置中規則的纏繞，防止出現電纜的滑圈。
4.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，所述水力驅動裝置與水箱之間通過耐壓水管相連。
5.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，所述檢查探頭為可視化探頭、或超聲探頭、或渦流探頭，以對所述換熱管的表面或體積進行檢查。
6.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，所述檢查探頭上還設置有連接件，所述連接件與換熱管相連，防止所述檢查設備與換熱管脫離。
7.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，所述檢查探頭為可彎曲探頭。
8.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，所述電纜外部設置有多個間隔布置的塑料球，所述塑料球的直徑不小于換熱管內徑的70%。
9.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，所述電纜的抗拉強度不小于500N。
10.如權利要求1所述的用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，其特征在于，所述檢查探頭的外徑不小于換熱管內徑的80%。
全文摘要
本發明公開了一種用于螺旋管式換熱器或蒸汽發生器的檢查設備，包括檢查探頭，與電纜一端相連，被送至換熱器或蒸汽發生器的螺旋換熱管內，進行檢查；數據處理與控制系統，與電纜另一端相連，接收檢查探頭的檢查數據并對其進行處理；電纜送入與抽出裝置，與數據處理與控制系統和電纜相連，用于電纜送入或抽出換熱管；水力驅動裝置，與數據處理與控制系統和水箱相連，水箱與換熱管相連，產生水流驅動電纜。本發明采用水力驅動的方法，能夠實現檢查探頭在螺旋式的換熱管內部到達不同的部位，適用于長度較長的換熱管的內部檢查，及時發現換熱管所存在的故障，以對其進行維修或更換，提高螺旋管式換熱器或蒸汽發生器運行的可靠性和安全性。
文檔編號G01N27/90GK103207236SQ20121000919
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者雒曉衛, 李曉偉, 吳莘馨, 張作義, 吳宗鑫 申請人:清華大學