Способ крепления тепловых труб в трубной доске

СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК177415 19) .ъй 51)5 Г 28 О 15/02 ОСУДАРСТВЕННО ИЗОБРЕТЕНИРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О(57) Исп портна ния: те отверс привар ру, Пос ютдот ныи центр пр тельном инсти нецов, Б,В=К у,С гдесрубы, МПОср - среициент,нология произаторов и тепло- Судостроение,дел текучести мате тенки труубы, мм; сС,2 ил. а; - тол щин риала трбы, мм;- коэфф ии диаметреный 212 МП тво ССС1974.Я ТЕПЛ Х К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) 1, Дорошенко П,А, Техводства судовых парогенеробменных аппаратов, Л.:1972,2. Авторское свидетельсМ 616518, кл, Г 28 О 15/02,(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИТРУБ В ТРУБНОЙ ДОСКЕ Изобретение относится к способам крепления тепловых труб в трубной доске теплообменного аппарата и может быть использовано в стационарной и транспортной энергетике,Вопросы крепления тепловых труб в трубных досках решаются традиционным способом; приваркой, вальцовкой, разьемными резьбовыми соединениями и другими способами 1),Наиболее близким техническим решением к предлагаемому принятым за прототип, является способ, включающий установку труб в отверстиях трубной доски с зазорам и последующую приварку труб к доске по периметру 2).При этом способе требования современной практики таковы, что для предотвращения щелевой коррозии и повышения стойкости соединения при вибрации обязательно требуется последующая развальцовка каждой трубы в отдельности, что ольэование: стационарная и трансэнергетика. Сущность изобретепловые трубы устанавливают в иях трубной доски с зазором и ивают их к последней по периметле приварки труб сборку нагреваемпературы материала, равной т = усложняет технологию изготовления теплообменника. Но и после этого надежность соединения будет неудовлетворительной эа счет остаточных сварочных напряжений в районе сварки, Соединение труб с трубной доской только сваркой приводят к усталостному разрушению сварного шва при вибрациях конструкции, к потере герметичности и воэможности аварийной ситуации.Цель изобретения - повышение надежности крепления тепловых труб в трубной доске теплообменника за счет устранения зазора между отверстием в трубной доске и боковой поверхностью корпуса тепловой трубы, создания натяга в этом месте и уменьшения остаточных сварочных напряжений.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе крепления тепловых труб, включающем установку труб в отверстиях трубной доски с зазором и последующую приварку труб к доске по периметру, 1774150при использовании воды в качестве рабочейсреды после приварки труб к доске сборкунагревают до температуры т материала, равной= д, С),5осргде % - предел текучести материала трубы.МПа;э - толщина стенки трубы, мм;бкр - средний диаметр трубы, мм; 10К - коэффициент, равный 212 МПа С.На фиг,1 изображено полученное соединение после приварки тепловых труб ктрубной доске (до нагревания); на фиг.2 - тоже, после нагрева до указанной температуры и охлаждения, окончательный вид,На фиг,1 и 2 обозначены 1 - корпуструбы; 2 - сварной шов; 3 - трубная доска;4 - фаска; 5 - рабочая полость тепловойтрубы; 6 - теплоноситель. 20Предлагаемый способ крепления тепловых труб в трубной доске выполняется вследующей последовательности.Изготавливается необходимое количество тепловых труб; выполняется контроль 25их качества общепринятым способом.Изготавливается трубная доска 3. Расположение отверстий в плане определяетсяиз конструктивных соображений, диаметротверстий больше диаметра корпуса 1 на 300,2,0,3 мм,Каждая труба последовательно устанавливается в трубной доске в нужном положении и приваривается к ней электродуговойсваркой. 35Полученная трубная доска с тепловымитрубами помещается в электрическую нагревательную печь и нагревается до температуры, большей рабочей, вызывающейпластическую деформацию материала корпуса тепловой трубы и определяемой поформуле1= 212Б,С)бсрВ результате нагрева давление внутри .45рабочего обьема 5 увеличивается вследствие испарения теплоносителя 6, Корпус 1трубы деформируется пластически в радиальном направлении и плотно прижимается50 к стенкам отверстия в трубной доске. Зазорвыбирается, создается некоторый натяг, таким образом формируется неразьемное соединение.Питание электрической нагревательнойпечи выключается. Теплообменный пучок струбной доской остывает до температурыокружащей среды, В результате нагрева иохлаждения формируется соединение, показанное на фиг,2.Со свободной стороны трубной доскипредусмотрена фаска 4, которая также заполняется материалом трубы, При этом появляются осевые остаточные напряжениявследствие сокращения трубы при рабочейтемпературе, которая ниже предельной (создаваемой при нагреве), т.е, создается дополнительный резерв плотностисоединения.Использование предлагаемого способазакрепления тепловых труб в трубной доскепозволяет снизить трудоемкость изготовления теплообменника за счет отсутствия операции развальцовки труб в трубных досках,совмещения операций сборки и испытаниятепловых труб, увеличить надежность соединения и его плотность за счет сварки ипоследующего отпуска материала сварногошва,Формула изобретенияСпособ крепления тепловых труб в трубной доске, включающий установку труб вотверстиях трубной доски с зазором и последующую приварку труб к доске по периметру, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с цельюповышения надежности соединения и снижения остаточных напряжений при использовании воды в качестве рабочей среды.после приварки труб к доске их вместе споследней нагревают до температуры 1 Сопределяемой по зависимости с= Косргде О - предел текучести материала трубы,МПа;3 - толщина стенки трубы, мм;бср - средний диаметр трубы, мм;К - коэффициент, равный 212 МПа " С.1774150 ъя г,Составитель А.ЕпифановТехред М,Моргентал тор А. Ворович дактор Т,Орлов од, ул.Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Эаказ 3918 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5