[发明专利]换热管热胀移动阻力模拟测量装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气预热器浮管密封装置。

背景技术

空气预热器浮管密封，是解决单个换热管热胀伸缩和密封的装置，这个装置是按过盈结合理论设计的密封套；它结构简单体积小，用它设计组装预热器特别节省产品成本。换热管热胀移动阻力是密封套传给换热管向下的压力，这个压力的大小关系到预热器下管板的安全，也关系到换热管自身的安全；对设计者来说，非常有必要了解清楚这个移动阻力到底有多大和如何改进；虽然过盈结合理论是个成熟理论，但它是常温条件下的理论，对于在高温工作下的空气预热器来说，这个理论还不完全适用；在生产流水线上的预热器产品上作试验也是不现实的。

发明内容

为了解决上述问题，优化浮管密封结构设计，本发明提出换热管热胀阻力模拟试验测量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：换热管热胀移动阻力模拟测量装置和方法；

A.移动阻力模拟测量装置，包括热电偶温度计，排气节流阀，上烟箱，上管板，温度表，壳体，换热管，电阻应变片，电加热器，下管板，密封套测试件，螺栓，陶瓷纤维，换热管底部空气进口，壳体上部空气进口等，其特征是：上管板和下管板由壳体连成一体，在上管板和下管板上各有一个同心的管孔，上管板管孔是用来安装密封套测试件用的；下管板管孔用来安装固定换热管用的；换热管在上下管板两头各伸出一段长度；把密封套测试件套在换热管上安装到上管板管孔内并用螺栓固定；用陶瓷纤维把密封套测试件与换热管之间的环隙填满；可拆卸的上烟箱安装在上管板的上面，其高度略高于换热管顶部；在上烟箱的正上方安装热电偶，使热电偶的探头伸进换热管上端内部；在上烟箱上安装一个排气节流阀；在壳体下部安装一个排气节流阀；在壳体上部安装一个温度表；在换热管下端安装电加热器；电阻应变片粘接在壳体上。

B.测量方法。本发明测量换热管热胀移动阻力采用的方法是“应力应变测试法”；方法模拟换热管逐渐升温膨胀，换热管直径逐渐胀大，长度逐渐变长，在这个过程中换热管与密封套产生移动和阻力，而且阻力是随温度变化而逐渐变化；这个阻力由密封套测试件传给上管板和下管板，传给壳体，把壳体从微观上拉长，粘贴在壳体上的电阻应变片因而发生电阻变化，配套仪器“动态应力应变仪”根据电阻值的变化，把壳体的有关物理数据，最后换算出换热管热胀移动的阻力值。测量的方法步骤为：

第一步：从换热管底部空气进口(c)输入空气，让此空气从位于上烟箱的排气节流阀(2)排出；从壳体上部空气进口(d)输入空气，让此空气从壳体下部的排气节流阀(2)排出。

第二步：给换热管底部的电加热器(9)通电；调节位于上烟箱的排气节流阀(2)使换热管内的空气温度逐渐升温，温度上升到650度(±2度)坚持一段时间为止；与此同时，调节壳体下部排气节流阀(2)，让壳体上部的空气温度保持70度(±2度)。

本发明的有益效果是，通过这项测试，可以确定密封套最佳形状尺寸组合，可优化浮管密封结构设计，促进空气预热器产品技术进步。

附图说明

图1是移动阻力模拟测量装置结构示意图和实施例。

图2是图1“Ⅰ”局部放大图。

图中1.热电偶温度计，2.排气节流阀，3.上烟箱，4.上管板，5.温度表6.壳体，7.换热管，8.电阻应变片，9.电加热器，10.下管板，11密封套测试件，12.螺栓，13.陶瓷纤维，c.换热管底部空气进口，d.壳体上部空气进口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1和图2，本发明的换热管热胀移动阻力模拟测量装置和方法，由热电偶温度计1，排气节流阀2，上烟箱3，上管板4，温度表5，壳体6，换热管7，电阻应变片8，电加热器9，下管板10，密封套测试件11，螺栓12，陶瓷纤维13，换热管底部空气进口c，壳体上部空气进口d等组成。