SU1236298A1 - Method of quality control of mechanical joint of ribbed shell with carrier pipe in bimetal pipe - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам испытаний и предназначено дл  оценк качества механического соединени  оребренной оболочки с несущей трубо при изготовлении биметаллических оребренных труб.The invention relates to test methods and is intended to assess the quality of the mechanical connection of the finned shell to the supporting tube in the manufacture of bimetallic finned tubes.

Цель изобретени  - порьшение точности и скорости контрол  за счет одновременного измерени  стационарно теплового потока с поверхности оребренной биметаллической трубы по все ее длине.The purpose of the invention is to reduce the accuracy and speed of control due to the simultaneous measurement of steady heat flux from the surface of a finned bimetallic pipe along its entire length.

На фиг.1 изображена принципиальн схема установки, реализующей предлагаемый способ, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид спереди.1 shows a schematic diagram of the installation that implements the proposed method, a longitudinal section; figure 2 - the same, front view.

Испытательный стенд состоит из оребренной биметаллической трубы 1, кожуха 2, входного 3 и выходного 4 патрубков, вентил тора 5, штуцеров дл  подключени  оребренной трубы к теплоносителю датчиков 6 и 7 измерени  температуры воздуха перед биметаллической трубой и на выходе из испытательного стенда, регистрирующего прибора 8 и патрубков 9 дл  снабжени  биметаллической трубы греющим теплоносителем.The test bench consists of a finned bimetallic tube 1, a casing 2, an inlet 3 and an outlet 4 nozzles, a fan 5, fittings for connecting the finned tube to the coolant of sensors 6 and 7, measuring the air temperature in front of the bimetallic tube and at the outlet of the test bench, registering device 8 and pipes 9 for supplying the bimetallic pipe with heating heat carrier.

Контроль надежности механическог соединени  предлагаемым способом осуществл етс  следующим образом.The reliability control of the mechanical connection by the proposed method is carried out as follows.

Контролируемую оребренную биметаллическую трубу 1 промышленной длины устанавливают в кожух 2 и подают внутрь трубы через один из патрубко 9 греющий теплоноситель посто нных параметров, например вод ной пар. Включают вентил тор 5, который забирает воздух из помещени  и через входной патрубок 3, подава  его внутрь кожуха, охлаждает снаружи оребренную оболочку, при этом сам подогреваетс  и вьюодитс  из кожуха через выходной патрубок А, При дост жении стационарного теплового состо ни  замер ют величину подогрева воздуха датчиками 6 и 7 температуры и регистрирующим прибором 8, нап рУимер дифференциальной термопарой и потенциометром, и сравнивают с вели чиной подогрева воздуха эталонной оребренной биметаллической трубой, испытанной предварительно на том же стенде.The controlled finned bimetallic pipe 1 of industrial length is installed in the casing 2 and the heating heat agent of constant parameters, for example, water vapor, is fed into the pipe through one of the pipe 9. The fan 5 is turned on, which takes air from the room and through the inlet 3, supplying it to the inside of the casing, cools the finned shell from the outside, and heats it up itself and withdraws it from the casing through the outlet nozzle A. air sensors 6 and 7 and a recording device 8, napramer differential thermocouple and potentiometer, and compared with the amount of heated air reference finned bimetallic tube, tested preliminary but at the same booth.

Дп  повышени  точности измерени  величины подогрева воздуха гор чий спай дифференциальной термопары размещают в суженной выходной частиDp increase the accuracy of measuring the amount of air preheating the hot junction of a differential thermocouple is placed in a narrowed output part

5five

0 0

5 five

к:ожу: а, котора  выравнивает пол  температуры и скорости воздуха по сечению вследствие его значительного поджати  за контролируемой трубой. Дифференциальную термопару целесообразно выполн ть многоспайной.k: ozhu: a, which equalizes the temperature and air velocity fields over the cross section due to its considerable pressure behind the pipe under control. A differential thermocouple is advisable to be multi-spun.

Также можно осуществл ть способом контроль надежности механического соединени  любого участка, неотделимого от контролируемой оребренной биметаллической трубы, предотвраща  отвод тепла к воздуху на остальной части трубы, например теплоизолиру  ее на воздушной стороне, т.е. на стороне оребренной оболочки.It is also possible to control the reliability of the mechanical connection of any area inseparable from the controlled finned bimetallic pipe by preventing the heat from escaping to the air on the rest of the pipe, for example by insulating it on the air side, i.e. on the side of the finned shell.

3 1мер ют величину подогрева воздуха и сравнивают ее с величиной подогрева воздуха идентичного участка эталонной сребренной биметалли- 0 ческой трубой.3 1, the magnitude of air preheating is measured and compared with the value of air preheating of an identical section of a reference silver bimetal pipe.

Предлагаемьш способ контрол  качества  вл етс  пр мым и основан на зависимости величины подогрева воздуха от термического контактного сопротивлени  1 биметаллическойThe proposed quality control method is direct and is based on the dependence of the amount of air preheating on the thermal contact resistance 1 of the bimetallic

трубы при неизменных прочих параметрах оребрвни  трубы и условий ее испытани , Это вытекает из следующих выражений, описьшающих теплопроизво- дительность оребренной биметаллической трубы. Количество тепла, переданного воздуха оребренной оболочкой биметаллической трубы, определ етс  по уравнению Ньютона-Рихманаpipes at the same other parameters of the fins of the pipe and the conditions for its testing. This follows from the following expressions describing the thermal performance of the finned bimetallic pipe. The amount of heat transferred to the air by the finned shell of a bimetallic pipe is determined by the Newton-Richman equation.

Q atgAg(t,, - t ), (1)Q atgAg (t ,, - t), (1)

Тепло, восприн тое воздухом, определ етс  по уравнению теплового балансаHeat perceived by air is determined by the heat balance equation.

IfIf

tt

00

5five

00

Q G С ( где At t Q G С (where At t

))

t .r5t .r5

С G A OCa G С : a t (2)C G A OCa G C: a t (2)

величина подогрева воздуха; соответственно средние температуры обдуваемого воздуха перед трубой и за ней, К; the amount of air heating; respectively, the average temperature of the blown air in front of the pipe and behind it, K;

теплоемкость воздуха , кДж/кг К; расход воздуха, кг/ч;heat capacity of air, kJ / kg K; air flow, kg / h;

поверхность оребренной оболочки,finned shell surface

22

м ;m;

коэффициент теплоотдачи от оребренной оболочки к воздуху,Вт/м-К.heat transfer coefficient from the ribbed shell to the air, W / mK.

Средн   температура наружной поверхности оребренной оболочки у основани  ребер вычисл етс  по формулеThe average temperature of the outer surface of the finned shell at the base of the ribs is calculated by the formula

ч,% (кh,% (k

. ). )

-л l

etet

IK где t - средн   температура наруж I IK where t is the average outdoor temperature I

ной поверхности несущей трубы, т.е. температура несущей трубы в зоне кон- такта с оребренной оболочкой , К; Of - толщина стенки оребреннойsurface of the carrier tube, i.e. temperature of the carrier pipe in the contact zone with the finned shell, K; Of - ribbed wall thickness

оболочки, м;shells, m;

теплопроводность оребрен- ной оболочки, Вт/м-К;. плотность теплового поток через зону сопр жени  ореренной оболочки и несущей трубы, Вт/м . Из сравнени  формул (1) и (2) получаем thermal conductivity of the finned shell, W / mK ;. heat flux density through the interface of the oriental shell and the carrier tube, W / m. Comparing formulas (1) and (2), we obtain

Jle АВJle AB

и, учитыва  зависимость (3) дл  определени  t, можно утверждать на основании формулы (4), что величина подогрева воздуха однозначно зависит от величины R , котора  измен етс  при изменении надежности механического соединени  оребренной оболочки в биметаллической трубе. Следовательно, f(R) дл  неизменных прочих условий.and, taking into account the relationship (3) to determine t, it can be argued, based on formula (4), that the amount of air preheating uniquely depends on the value of R, which varies with changing reliability of the mechanical connection of the finned shell in the bimetallic pipe. Therefore, f (R) for unchanged other conditions.

t t

(t.,- t )(t., - t)

Ю YU

15 20 25 30 Труба с надёжным механическим соединением Ьребренной оболочки имеет меньшее контактное сопротивление. болыпую температуру стенки . и повытенный коэффициент теплопередачи , что обеспечивает более высокий подогрев воздуха, чем при испытании оребренной трубы с неудовлетворительным механическим соединением15 20 25 30 A pipe with reliable mechanical connection of the finned shell has a lower contact resistance. Large wall temperature. and an improved heat transfer coefficient, which provides a higher air heating than when testing a finned tube with poor mechanical connection

В таблице приведены результаты лабораторных испытаний надежности механического соединени  оребренной оболочки в биметаллических трубах, приведенных различными способами. Трубы имеют следуюпше геометрические размеры: диаметр несущей трубы из Ст. 10 25x2,5 мм; диаметр ореб- ренной оболбчки из алпмини  Afl-lfV основани  ребер 28 мм, У вершины per бер 49 мм, шаг ребер 3,5 мм; средн   толщина ребер 0,8 мм,The table shows the results of laboratory tests of the reliability of the mechanical connection of the finned shell in bimetallic pipes given in various ways. The pipes have the following geometrical dimensions: the diameter of the carrier pipe from Art. 10 25x2.5 mm; diameter of finned Alpmini shells Afl-lfV base of the ribs 28 mm, At the top per ber 49 mm, edge pitch 3.5 mm; average rib thickness 0.8 mm,

Таким образом, изменение величины температуры подогрева воздуха, охлаждаюгцего биметаллическую трубу, позвол ет судить о качестве ее изготовлени .Thus, a change in the value of the temperature of the preheating of the air, the cooling of the bimetallic tube, makes it possible to judge the quality of its manufacture.

Использование предлагаемого способа контрол  позвол ет повысить на дежность и точность контрол , его производительность, ликвидировать полностью отходы кондиционных труб в св зи с исключением нарушени  их целостности.The use of the proposed control method allows to increase the reliability and accuracy of control, its performance, to completely eliminate the waste of standardized pipes due to the elimination of their integrity.

фиг. 2FIG. 2

Claims (1)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МЕХАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ ОРЕБРЕННОЙ ОБОЛОЧКИ С НЕСУЩЕЙ ТРУБОЙ В БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЕ, заключающийся в нагреве трубы и последующем измерении термодатчиками стационарного теплового потока через тело трубы, о т- лич ающийся тем, что, с целью повышения точности и скорости контроля за счет одновременного измерения стационарного теплового потока с поверхности оребренной биметаллической трубы по всей ее длине или ее части, контролируемую трубу или ее часть помещают в кожух, подают в трубу изотермический теплоноситель, затем обдувают трубу снаружи воздушным потоком от вентилятора, размещенного во входном патрубке кожуха, при достижении стационарного теплового состояния измеряют перепад температур воздушного потока между вход ным и выходным патрубками кожуха и по результату сравнения измеренного перепада температур с перепадом температур, полученным при контроле эталонной трубы, определяют качество механического соединения оребренной оболочки с несущей трубой.METHOD OF QUALITY CONTROL OF THE MECHANICAL CONNECTION OF A CURVED CASE WITH A BEARING TUBE IN A BIMETALLIC PIPE, which consists in heating the pipe and then measuring the stationary heat flux through the pipe body with temperature sensors, which is stationary in order to increase the accuracy and speed at the same time heat flow from the surface of the finned bimetallic pipe along its entire length or its part, the controlled pipe or its part is placed in the casing, isothermal coolant is fed into the pipe Or, then the pipe is blown outside by air flow from a fan located in the inlet pipe of the casing, when the stationary thermal state is reached, the temperature difference between the inlet and outlet pipes of the casing is measured and by comparing the measured temperature difference with the temperature difference obtained during the control of the reference pipe , determine the quality of the mechanical connection of the finned shell with the carrier pipe. SU ,.„1236298 ίSU,. „1236298 ί