Гидравлическом испытании

В книге изложены современные представления о физических процессах, определяющих основу работы высокоэффективных пористых тештообменных элементов. Обобщены данные по гидравлическому сопротивлению и теплообмену при движении теплоносителей как однофазных, так и претерпевающих фазовые переходы в различных пористых материалах. Приведены классификация, описание конструкций и области применения этих элементов, даны основы теории и методы их расчета.

В предлагаемой книге обобщены данные по гидравлическому сопротивлению и тепломассообмену, связанные с применением пористых теп-лообменных элементов.

Систематизированы данные по гидравлическому сопротивлению и теплообмену при движении однофазного теплоносителя в пористых материалах. Представлены результаты оригинальных исследований структуры, теплообмена и гидравлического сопротивления двухфазного потока теплоносителя, испаряющегося в пористых нагреваемых металлах.

Опытные данные по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению представляются зависимостями St = /(Re) и = q)(Re). Средние величины критерия Стантона и коэффициента сопротивления не зависят от числа Re и

54. Дюндин В. А., Данилова Г. Н., Боришанская А. В. Теплообмен при кипении хладагентов на поверхностях с пористыми .покрытиями. — В кн.: Теплообмен и гидродинамика (труды V ' Всесоюзной конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлению двухфазного потока в элементах энергетических машин и аппаратов). Л., 1977, с. 15—30.

140. Расчет критической мощности парогенерирующих каналов с неравномерным тепловыделением по цлине/Кирилла в П. Л., Песков С. Л., Пометь-ко Р. С., Болтенко Э. А. — Тезисы докладов и сообщений VI Всесоюзной конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлению при движении двухфазных потоков в элементах энергетических машин и аппаратов, секция 1. Л., 1978, с. 269—271.

Развитие новой техники требует изучения локальных, интегральных и турбулентных свойств закрученного потока в специфических условиях—в каналах с изменяющейся по длине площадью поперечного сечения, при диафрагмировании выходного сечения и т. д. Между тем закономерности течения, тепло -и массообмена в осесимметричных каналах с местной закруткой потока изучены недостаточно. Имеющиеся в литературе результаты в подавляющем большинстве относятся к исследованию осредненных характеристик течения и теплообмена в непроницаемых трубах с частными законами начальной закрутки. Так мно-? гочисленные результаты исследований по гидравлическому / сопротивлению и среднему теплообмену достаточно полно от-^раженыв [67] .

Опытные данные по гидравлическому сопротивлению всех испытанных завихрителей обобщены уравнением

пература жидкости меняется, то меняются, следовательно, и значения ее физических свойств. Поэтому это обстоятельство должно учитываться при обобщении опытных данных. Один из путей учета состоит в осреднении физических свойств с помощью введения так называемой определяющей температуры, по которой определяются значения физических параметров, входящих в критерии подобия. Довольно распространенным является выбор в качестве определяющей средней температуры tCp^Q,5(t0+tm), где t0 -r- температура поверхности, /« — температура жидкости. Кроме того, в ряде случаев в' качестве определяющей выбирается средняя температура жидкости /ж, температура поверхности нагрева tc, температура жидкости на входе в теп-лообменный аппарат t'x и др. Однако следует помнить, что универсальной температуры, выбором которой во всех случаях автоматически учитывалась бы зависимость теплоотдачи от изменения физических свойств с температурой, не существует. Поэтому при обработке опытных данных по теплообмену и гидравлическому сопротивлению за определяющую температуру целесообразно рекомендовать принимать такую, которая в технических расчетах бывает задана или легко может быть определена, а влияние изменения физических свойств теплоносителя учитывать, если это необходимо, путем введения дополнительной поправки (множителя) в обобщенные критериальные зависимости.

В заключение следует сказать, что все данные по гидравлическому сопротивлению, приводимые в справочниках, как правило, получены для изотермического движения жидкости. Применение их к расчету сопротивления при неизотермическом движении должно проводиться с учетом возможных изменений как отдельных,вели-чин, так и сопротивления в целом. Как уже указывалось, точный расчет сопротивления — задача практически невозможная. Поэтому в ответственных случаях сопротивление должно определяться путем эксперимента.

Так как в процессе теплообмена температура жидкости меняется, то меняются, следовательно, и значения ее физических свойств. Поэтому это обстоятельство должно учитываться при обобщении опытных данных. Один из путей учета состоит в осреднении физических свойств с помощью введения так называемой определяющей температуры, по которой определяются значения физических параметров, входящих в числа подобия. Довольно распространенным является выбор в качестве определяющей средней температуры ^ер = 0>5 (^о+ ^ж)> гДе ^с — температура поверхности; tK — температура жидкости. В ряде случаев в качестве определяющей выбирается средняя температура жидкости ^ж, температура поверхности нагрева tc, температура жидкости на входе в теплооб-менный аппарат tx и др. Однако следует помнить, что универсальной температуры, выбором которой во всех случаях автоматически учитывалась бы зависимость теплоотдачи от изменения физических свойств с температурой, не существует. Поэтому при обработке опытных данных по теплообмену и гидравлическому сопротивлению за определяющую температуру целесообразно рекомендовать принимать такую, которая в технических расчетах бывает задана или легко может быть определена, а влияние изменения физических свойств теплоносителя учитывать, если это необходимо, путем введения дополнительной поправки (множителя) в обобщенные уравнения подобия.

При гидравлическом испытании емкости наполняют водой, а в сосудах и трубопроводах создают избыточное давление жидкости, превышающее в 1,5—2 раза рабочее давление. В таком состоянии изделие выдерживают в течение 5—10 мин. Швы осматривают в целях обнаружения течи, капель и отпотеваний.

При гидравлическом испытании емкости наполняют водой, а в сосудах и трубопроводах создают избыточное давление жидкости, превышающее в 1,5—2 раза рабочее давление. В таком состоянии изделие выдерживают в течение 5—10 мин. Швы осматривают с целью обнаружения течи, капель и отпотеваний. Этот способ испытания одновременно служит для оценки прочности конструкции.

Каждый сосуд должен иметь бобышки или штуцера для наполнения водой и слива, удаления воздуха при гидравлическом испытании. Для этой цели могут использоваться технологические бобышки и штуцера.

приборы при гидравлическом испытании должны показать полную герметичность. Если это трудно достигается шабровкой, то необходимое прилегание образцов к 3-миллиметровым отверстиям может быть достигнуто путем незначительного (0,5 мм) стачивания на наждачном круге двух ребер, примыкающих к пришабриваемой поверхности;

Главные запорные задвижки имеют большие габариты и массу (до 16 т и более) и оснащаются местным или дистанционным электроприводом. Для надежной работы в задвижке помимо прочности и жесткости конструкций должен быть надежно работающий сальник, герметично перекрывающийся запорный орган и герметичное соединение корпуса с крышкой. Герметичность сальника создается упругим прилеганием набивки к цилиндрической поверхности шпинделя. Для улучшения работы сальника шпиндель тщательно шлифуют, суперфинишируют и полируют, а набивку изготовляют из упругих теплостойких материалов. Этим достигается достаточная герметичность соединения, которая, однако, сохраняется лишь при гидравлическом испытании на заводе-изготовителе и сравнительно короткое время в эксплуатации. В процессе перемещения шпинделя при выполнении циклов «открыто-закрыто» разрушается близлежащий слой набивки, образуя зазор в подвижном соединении, этому способствует шероховатость и коррозия шпинделя, колебания температуры среды и снижение упругости набивки со временем в процессе ее старения.

Набивочные материалы сальниковых соединений 'выбираются в зависимости от свойств рабочей среды, ее давления и температуры, а также от конструкции сальника. Обычно арматура устанавливается с набивкой, изготовленной заводом-изготовителем арматуры. В связи с тем что влажная сальниковая набивка (увлажненная при гидравлическом испытании арматуры или в результате атмосферного воздействия) может вызвать коррозию шпинделя, рекомендуется при транспортировке и длительном хранении ответственной арматуры освобождать сальники от набивки ^устанавливать ее при монтаже. Наиболее широкое применение в качестве набивки имеют отформованные кольца из асбестовой набивки АГ, АГ-50, АСФ, фторопласта.

Перед пуском в эксплуатацию трубопроводы вместе со смонтированной на них арматурой подвергаются гидравлическому испытанию на прочность и герметичность. Испытание на прочность проводится при пробном давлении рпр в соответствии с Правилами [9], если техническими требованиями не предусмотрены другие значения. Давление должно повышаться и снижаться постепенно, без резких скачков. При высоких давлениях его изменение рекомендуется производить не быстрее 0,1 МПа в минуту. Температура при гидравлическом испытании не должна быть ниже указанной в паспортах на арматуру.

Гидравлическое испытание целостности швов и прочности соединения арматуры проводится в собранном виде. Помимо этого гидравлическому (или пневматическому) испытанию подвергается арматура после установки ее на трубопроводе при испытании всей системы иди контура. При гидравлическом испытании в полости детали или конструкции создается пробное давление, под действием которого вода просачивается через'рыхлости, трещины, непровар и т. п. Наружным осмотром определяют место течи, потение и другие проявления возможных дефектов сварки.

Любые трещины, свищи, течь и отпотевание при гидравлическом испытании, местная коррозия или раковины гнездового характера глубиной более 10% номинальной толщины стенки

е) уплотненные соединения не должны обнаруживать течи при гидравлическом испытании под давлением, установленным для испытания всей системы.

Гидравлическое испытание труб (стальных и из цветных металлов и сплавов и др.) производят для проверки прочности и плотности металла труб и сварных швов. Испытательное (пробное) давление Р (кГ/мм2 или Мн/м2) определяют при гидравлическом испытании на прессах без осевого подпора по формуле