Способ изготовления спиральных теплообменников

(я)з Р 28 О 7 Ю 4 й КОМИТЕТМ И ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТВ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ СС ТЕН 6 ообменействия и в черной ностроеПИСАНИЕ ИЗОБ ТОРСКОЧУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ(57).Использование: изготовление теплообменных аппаратов, химическое машиностроение, Сущность изобретения: иэ двух Изобретение относиел к тепл ным аппаратам непрерывного д предназначенодля использовани металлургии и химическом маш Нии. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа способ изготовления спирального теплообменника, выполненного иэ двух навиваемых по спирали листов, на которых расположены поперечные ребра, образующие теплообменный канал с высотой равной высоте ребер. Развертка листов указанного теплообменника показывает, что ребра на одном листе выполнены снизу, на другом сверху,К недостаткам прототипа относятся сравнительно низкое качество теплообменников, обусловленное невысокой интенсивностью теплообмена при большой массе теплообменника и высоким гидравлическим сопротивлением теплообменных каналов ЯО 1772 полосовых заготовок на формовочных станах формируют теплообменные поверхности с периодически повторяющимися рифтами. Расстояние между рифтами сосгавляет 0,15 - 0,30 от максимального диаметра наружного витка теплообменника. Между рифтами формуют периодические рифления с высотой, равной 2 -3 толщинам заготовки, примыкающие с одной стороны к рифту, Ширина незанятого рифлениями плоского участка между рифтами составляет 1 - 1,5 ширины рифтов у основания. Пол-. ученные теплообменные поверхности укладывают в спираль. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. Цель изобретения - интенсификация теплообмена, снижение гидравлического сопротивления и повышение производительности за счет предотвращения искажения формы теплообменных каналов при уменьшении толщины заготовки.Для достижения поставленной цели образование теплообменных поверхностей иэ полоеовых заготовок путем выполнения на них периодически повторяющихся ребер с высотой, равной высоте канала теплообменника и укладку теплообменных поверхностей по спирали, ребра на заготовках выполняют формовкой в виде рифтов с периодом 0,15 - 0,30 от максимального диаметра наружного витка теплообменника, на части заготовки между рифтами формуют периодические рифления с высотой, равной 2-3 толщинам заготовки, примыкающий с одной стороны к рифтам, при этом ширина не занятого рифлениями плоского участка заготовки между рифтами составляет 1 - 1,5телю 2 загрузочного устройства 1 обоих 30 профилегибочных станов, а из него передается к разматывателю 3, который принима,т и разворачивает рулон в положение,удобное для отгибки переднего конца полосы, создает требуемое натяжение, а затем подает рулон в правильную машину 4, где производится предварительная правка металла в холодном состоянии при размотке рулона. Из правильной машины рулон поступает на гильотинные ножницы 5; где производится обрезка переднего и заднегоконцов полосы и резка ее на мерные длины перед передачей через вертикальные ролики 6, в формовочный стан 7. В формовочном стане на профилях формуют периодически повторяющиеся рифты 10 с высотой Н равной высоте канала теплообменника и периодом Т, составляющим 0,15 - 0,30 максимального диаметра верхнего витка теплообменника. Одновременно в формовочном стане группами формуют периодические рифления 11 на ширине а между рядами рифтов 10, причем высота Ь рифлений 11 составляет 2-3 толщины металла заготовки, а ширина незанятого рифлениями плоского участка 1, примыкающего к рифтам с одной стороны, составляет 1-1;5 ширины Ь рифтов у основания, Формообразование рифтов 10 и рифлений 11 выполняют одновременно на двух заготовках при их встречширины рифтов у основания. Формовку рифтов и рифлений выполняют одновременно на двух заготовках при их встречном движении в валках формовочных станов.На фиг.1 изображена схема специализированной линии для изготовления спиральных теплообменников; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.По заявляемому способу формообразование рифтов и рифлений выполняют одновременно на двух заготовках при их встречном движении в валках формовочных станов,Специализированная линия для изготовления спиральных теплообменников (фиг.1) состоит из двух профилегибочных станов, каждый из которых включает загрузочное устройство 1, с рулонодержателем 2, раэматыватель 3, правильную машину 4, гильотинные ножницы 5, вертикальные ролики 6, формовочный стан 7, натяжное устройство 8, и одной установки для совместной укладки профилей по спирали 9.Заявляемый способ может быть реализован на оборудовании специализированной линии, приведенной на фиг, 1, в следующей последовательности.Исходная заготовка в виде полосы свернутой в рулон, доставляется к рулонодержа 5 10 15 20 25 ном движении в валках формовочных станов. Далее отформованные профили 12 и 13с разных сторон через натяжные устройства8, предназначенные для равномерной и качественной укладки профилей, поступают вустановку для укладки 9, где они свариваются встык и укладываются по спирали в корпус теплообмен ника.Устройство для укладки" обеспечиваетсоздание равномерного зазора между профилями нз всем протяжении смотки, сваркуполос по кромкам, легкий съем навитогокорпуса с устройства, быстрое и надежноекрепление задних концов профилей на корпусе теплообменника,При реализации заявляемого технического решения на профилегибочном агрегате 1-4 х 50-300, оборудованном устройством(для спиральной навивки профилей,был изготовлен из нержавеющей стали12 Х 18 Н 10 Т толщиной 2 мм спирльный теплообменник для УкрНИИХИММАША,на поверхность. профилей которого всоответствии с вышеописанной схемой формовки были нанесены рифты и рифления.Для обоснования граничных значенийприведенных в формуле изобретения соотношений высоты рифтов, их периода и ширины незанятого рифлениями плоскихучатков, проведены эксперименты, результаты которых приведены в таблице,На основании проведенных опытныхиспытаний можно сделать вывод о том, чтозаявляемое изобретение в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами:а) повышается качество теплообменника и интенсификация теплообмена эа счетнанесения гофров в виде рифлений и рифтов на обеих поверхностях теплообменника,что увеличивает площадь теплообмена ипроизводительность;б) предлагаемый способ изготовленияспиральных теплообменников позволяетсократить расход нержавеющей стали на40-50 при сохранении несущей способности конструкции теплообменника, что позволяет значительно снизить егособственный вес.Заявляемый способ изготовления спиральных теплообменников позволяет изготавливать теплообменники с повышеннойинтенсивностью теплообмена при значительном уменьшении их массы.Формула изобретения1, Способ изготовления спиральныхтеплообменников, включающий образование теплообменных поверхностей из полосовых заготовок путем выполнения на нихпериодически повторяющихся ребер с вы 1772570сотой, равной высоте канала теплообменника, и укладку теплообменных поверхностей по спирали, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена и снижения гидравлического сопротивления за счет предотвращения искажения формы теплообменных каналов при уменьшении толщины заготовок, ребра на заготовках выполняют формовкой в виде рифтов с периодом 0,15 - 0,30 от максимального диаметра наружного витка теплообменника, на части заготовки межу рифтами формуют периодические рифления с высотой, равной 2-3 толщинам заготовки, примыкающие с одной стороны к рифтам, при этом ширина не занятого рифлениями плоского участка заго товки между рифтами составляет 1,0-1,5ширины рифтов у основания.2. Способ по и, 1, от л и ч а ю щи йс ятем, что, с целью повышения производительности, формовку рифтов и рифлений вы полняют одновременно н двух заготовкахпри их встречном движении в валках формовочных станов,