換熱器在線檢漏裝置及方法
2023-04-27 06:03:11
專利名稱：換熱器在線檢漏裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種換熱器監控裝置，具體涉及一種換熱器在線檢漏裝置及方法。
背景技術：
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，廣泛應用於化工、石油、動力、食品及其它眾多工業部門，在生產中佔有重要地位。在太陽能熱發電領域中，油水換熱器、油鹽換熱器等換熱器的內漏是安全生產、穩定運行的重大憂患之一，引起換熱器洩漏的原因很多，主要包括冷熱溫差造成的管束洩漏、流體對管壁腐蝕造成的洩漏等。由於洩漏發生在換熱器內部，不易被工作人員及時察覺，所 以，當工作人員察覺到換熱器內漏時，常常換熱器內部已經發展到爆破的程度，從而為生產帶來嚴重損失。
發明內容
針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種換熱器在線檢漏裝置及方法，能夠對換熱器洩漏進行精確的早期預報，並判斷出洩漏的區域位置及洩漏程度，使運行人員及時採取預防措施，從而防止事故擴大，降低事故可能造成的損失。本發明採用的技術方案如下本發明提供一種換熱器在線檢漏裝置，所述換熱器在線檢漏裝置用於光熱發電領域換熱器，包括聲波傳導管、聲波傳感器、前置放大器、控制主機和上位監控主機；所述聲波傳導管的底端與被檢測換熱器的內壁接觸，所述聲波傳導管的頂端與所述聲波傳感器接觸，所述聲波傳感器的輸出端通過所述前置放大器與所述控制主機的輸入端連接；所述控制主機還與所述上位監控主機連接。優選的，還包括報警裝置；所述報警裝置與所述控制主機連接。優選的，還包括顯示器和輸入裝置；所述顯示器和所述輸入裝置分別與所述上位監控主機連接。本發明還提供一種應用上述換熱器在線檢漏裝置的換熱器在線檢漏方法，包括以下步驟SI，所述聲波傳感器實時採集通過所述聲波傳導管傳送的所述被檢測換熱器內部發出的原始聲音信號，然後將所述原始聲音信號發送給所述前置放大器；S2，所述前置放大器對所述原始聲音信號進行放大處理後，發送給所述控制主機；S3，所述控制主機接收放大後的聲音信號，將所述放大後的聲音信號轉換為數字聲音信號後，發送給所述上位監控主機；S4，所述上位監控主機分析設定時間內接收到的所述數字聲音信號，判斷所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率是否高於閾值；如果判斷結果為是，則發出報警信號。
優選的，S4具體為所述上位監控主機分析設定時間內接收到的所述數字聲音信號的強度值和頻率值是否位於設定區間內，如果判斷結果為否，則得出所述數字聲音信號為異常信號的結論，然後發出報警信號。優選的，S4還具體為所述上位監控主機對設定時間內接收到的所述數字聲音信號進行傅立葉快速變換，得到所述被檢測換熱器內部發出的聲音信號的實時頻譜棒型圖及趨勢圖；通過跟蹤所述實時頻譜棒型圖及趨勢圖的變化判斷所述被檢測換熱器發生洩漏的概率，如果所述被檢測換熱器發生洩漏的概率高於閾值，則發出報警信號。優選的，S4之後，還包括
S5-1，所述上位監控主機存儲設定時間內接收到的所述數字聲音信號。優選的，S4之後，還包括S5-2，所述上位監控主機存儲判斷得到的所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率。優選的，S4之後，還包括S5-3，當判斷得到所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率高於閾值時，通過對設定時間內接收到的所述數字聲音信號進一步分析，獲得所述被檢測換熱器發生洩漏的區域位置及洩漏程度。本發明的有益效果如下本發明提供一種換熱器在線檢漏裝置及方法，能夠對換熱器洩漏進行精確的早期預報，並判斷出洩漏的區域位置及洩漏程度，使運行人員及時採取預防措施，從而防止事故擴大，降低事故可能造成的損失。
圖I為本發明提供的換熱器在線檢漏裝置的結構示意圖；其中，I---換熱器；2---聲波傳導管；3---聲波傳感器；4---輸入裝置。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明進行詳細說明如圖I所示，本發明提供一種換熱器在線檢漏裝置，所述換熱器在線檢漏裝置用於光熱發電領域換熱器，包括聲波傳導管、聲波傳感器、前置放大器、控制主機和上位監控主機；所述聲波傳導管的底端與被檢測換熱器的內壁接觸，所述聲波傳導管的頂端與所述聲波傳感器接觸，所述聲波傳感器的輸出端通過所述前置放大器與所述控制主機的輸入端連接；所述控制主機還與所述上位監控主機連接。還包括報警裝置；所述報警裝置與所述控制主機連接。還包括顯示器和輸入裝置；所述顯示器和所述輸入裝置分別與所述上位監控主機連接。由於換熱器內部工作溫度較高，因此，聲波傳感器無法直接安裝在換熱器內部，所以，本發明中，通過採用聲波傳導管傳輸換熱器內部發出的聲音信號。應用上述換熱器在線檢漏裝置，本發明還提供一種換熱器在線檢漏方法，包括以下步驟
SI，所述聲波傳感器實時採集通過所述聲波傳導管傳送的所述被檢測換熱器內部發出的原始聲音信號，然後將所述原始聲音信號發送給所述前置放大器；S2，所述前置放大器對所述原始聲音信號進行放大處理後，發送給所述控制主機；S3，所述控制主機接收放大後的聲音信號，將所述放大後的聲音信號轉換為數字聲音信號後，發送給所述上位監控主機；S4，所述上位監控主機分析設定時間內接收到的所述數字聲音信號，判斷所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率是否高於閾值；如果判斷結果為是，則發出報警信號。本步驟中，上位監控主機對接收到的數字聲音信號可以採用以下兩種方式之一或以下兩種方式的結合判斷換熱器發生洩漏的概率 第一種方式上位監控主機分析設定時間內接收到的所述數字聲音信號的強度值和頻率值是否位於設定區間內，如果判斷結果為否，則得出所述數字聲音信號為異常信號的結論，然後發出報警信號。當換熱器內部發生洩漏時，換熱器內部會產生強度和頻率均異常的聲音。例如對於龜裂或有沙眼的受壓管件，當其內部的導熱油向外高速噴出時，會產生異常的聲響。由於管件產生的聲響具有較寬的頻帶與噴口外的空間形成頻差，因此，通過檢測相應的聲音信號可達到探測洩漏的目的。另外，當換熱器正常工作時，發出的聲音信號頻率主要集中在低頻段，而且聲音強度較弱，當換熱器內發生洩漏時，洩漏聲不僅使換熱器噪聲強度明顯加強，而且其頻率主要集中在中高頻段，因此，通過分析聲音信號的強度和頻率可達到探測洩漏的目的。第二種方式上位監控主機對設定時間內接收到的所述數字聲音信號進行傅立葉快速變換，得到所述被檢測換熱器內部發出的聲音信號的實時頻譜棒型圖及趨勢圖；通過跟蹤所述實時頻譜棒型圖及趨勢圖的變化判斷所述被檢測換熱器發生洩漏的概率，如果所述被檢測換熱器發生洩漏的概率高於閾值，則發出報警信號。S4之後，還包括本發明中，上位監控主機還具有實時數據顯示、歷史數據存儲查詢、監聽畫面顯示等功能。具體的，S4之後，還包括S5-1，所述上位監控主機存儲設定時間內接收到的所述數字聲音信號。S5-2，所述上位監控主機存儲判斷得到的所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率。S5-3，當判斷得到所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率高於閾值時，通過對設定時間內接收到的所述數字聲音信號進一步分析，獲得所述被檢測換熱器發生洩漏的區域位置及洩漏程度。綜上所述，本發明提供的換熱器在線檢漏裝置及方法，能夠對換熱器洩漏進行精確的早期預報，並判斷出洩漏的區域位置及洩漏程度，使運行人員及時採取預防措施，從而防止事故擴大，降低事故可能造成的損失。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的 保護範圍。
權利要求
1.一種換熱器在線檢漏裝置，其特徵在於，所述換熱器在線檢漏裝置用於光熱發電領域換熱器，包括聲波傳導管、聲波傳感器、前置放大器、控制主機和上位監控主機；所述聲波傳導管的底端與被檢測換熱器的內壁接觸，所述聲波傳導管的頂端與所述聲波傳感器接觸，所述聲波傳感器的輸出端通過所述前置放大器與所述控制主機的輸入端連接；所述控制主機還與所述上位監控主機連接。
2.根據權利要求I所述的換熱器在線檢漏裝置，其特徵在於，還包括報警裝置；所述報警裝置與所述控制主機連接。
3.根據權利要求I所述的換熱器在線檢漏裝置，其特徵在於，還包括顯示器和輸入裝置；所述顯示器和所述輸入裝置分別與所述上位監控主機連接。
4.一種應用權利要求1-3任一項所述換熱器在線檢漏裝置的換熱器在線檢漏方法，其特徵在於，包括以下步驟 SI，所述聲波傳感器實時採集通過所述聲波傳導管傳送的所述被檢測換熱器內部發出的原始聲音信號，然後將所述原始聲音信號發送給所述前置放大器； S2，所述前置放大器對所述原始聲音信號進行放大處理後，發送給所述控制主機； S3，所述控制主機接收放大後的聲音信號，將所述放大後的聲音信號轉換為數字聲音信號後，發送給所述上位監控主機； S4，所述上位監控主機分析設定時間內接收到的所述數字聲音信號，判斷所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率是否高於閾值；如果判斷結果為是，則發出報警信號。
5.根據權利要求4所述的換熱器在線檢漏方法，其特徵在於，S4具體為 所述上位監控主機分析設定時間內接收到的所述數字聲音信號的強度值和頻率值是否位於設定區間內，如果判斷結果為否，則得出所述數字聲音信號為異常信號的結論，然後發出報警信號。
6.根據權利要求4所述的換熱器在線檢漏方法，其特徵在於，S4還具體為 所述上位監控主機對設定時間內接收到的所述數字聲音信號進行傅立葉快速變換，得到所述被檢測換熱器內部發出的聲音信號的實時頻譜棒型圖及趨勢圖；通過跟蹤所述實時頻譜棒型圖及趨勢圖的變化判斷所述被檢測換熱器發生洩漏的概率，如果所述被檢測換熱器發生洩漏的概率高於閾值，則發出報警信號。
7.根據權利要求4所述的換熱器在線檢漏方法，其特徵在於，S4之後，還包括 S5-1，所述上位監控主機存儲設定時間內接收到的所述數字聲音信號。
8.根據權利要求4所述的換熱器在線檢漏方法，其特徵在於，S4之後，還包括 S5-2，所述上位監控主機存儲判斷得到的所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率。
9.根據權利要求4所述的換熱器在線檢漏方法，其特徵在於，S4之後，還包括 S5-3，當判斷得到所述被檢測換熱器當前時刻以及距所述當前時刻之後設定時間內發生換熱器洩漏的概率高於閾值時，通過對設定時間內接收到的所述數字聲音信號進一步分析，獲得所述被檢測換熱器發生洩漏的區域位置及洩漏程度。
全文摘要
本發明提供一種換熱器在線檢漏裝置和方法，該裝置包括聲波傳導管、聲波傳感器、前置放大器、控制主機和上位監控主機；所述聲波傳導管的底端與被檢測換熱器的內壁接觸，所述聲波傳導管的頂端與所述聲波傳感器接觸，所述聲波傳感器的輸出端通過所述前置放大器與所述控制主機的輸入端連接；所述控制主機還與所述上位監控主機連接。本發明能夠對換熱器洩漏進行精確的早期預報，並判斷出洩漏的區域位置及洩漏程度，使運行人員及時採取預防措施，從而防止事故擴大，降低事故可能造成的損失。
文檔編號G01M3/24GK102967420SQ20121045094
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者顧益民, 張玉霞, 邱河梅, 李明 申請人:中廣核太陽能開發有限公司, 中國廣東核電集團有限公司