Способ изготовления трубчатого теплообменника из пластмассы

О П И СА Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЗОВ 75 Союз Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельства968 ( 1271629/23-5 Заявл Кл, В 29 Ь 1 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 08.11.1973. БюллетеньДата опубликования описания Ж 1 Ч,197 Комитет оо делам зобретвний н открытий ори Совете 1 т 1 инистрор СССР;сц ПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГ ЕПЛООБМЕННИКА ИЗ ПЛАСТМАССЬ Изготовление аппаратуры из фторопласта связано со значительными трудностями, так как фторопластплохо сваривается и при нагрузках, превышающих при данной температуре определенную величину, дает остаточные деформации, связанные с рекристаллизацией,Особенно сложна задача создания из фторопластатеплообменной аппаратуры, необходимость которой очень велика, ввиду того, что большинство технологических процессов 1 сопровождается теплообменом.Фторопластимеет низкую теплопровод 0,22 ккалность - 1 л=). Однако при теплом час градобмене через тонкую фгоропластовую стенку 1 (0,5 - 1 мм) можно получить коэффициент тепккаллопередачи порядка 150 в 2 ,Высом час градкая теплостойкость фторопластадает возможность применять теплоносители, обеспечи вающие значительные разности температур, и, если применять конструкцию теплообменников с хорошо развитой поверхностью теплообмена, то можно получить достаточно эффективные теплообменные устройства, К тому же 2 инертность и неполярность фторопласта препятствуют образованию на поверхности осадков и накипи, резко снижающих, как это имеет место в металлических теплообменниках, коэффициент теплопередачи. 30 Известен способ изготовления трубчатыхтеплообменников из пластмассы путем установки трубок в отверстия трубной решетки стоследующей приваркой каждой трубки по еенаружному периметру к торцовой плоскоститрубной решетки,Предлагаемый способ позволяет уменьшитьэнергоемкость процесса при использовании вкачестве конструкционного материала теплообменника фторопласта.Описываемый способ характеризуется одновременной совместной приваркой к трубнойрешетке всех трубок, количество которых может достигать более тысячи штук. Приваркутрубок осуществляют путем введения в концытрубок металлических опорных пальцев, заключения решетки с вставленными в нее трубками в металлическую стяжную обойму, нагревания всего комплекта до 375 - 390 С, охлаждения изделия и извлечения пальцев изтрубок,При этом требуемое для сварки давлениесоздается не при помощи прижимных устройств или прессов, а в результате большогокоэффициента теплового расширения фторопласта,Наибольшей относительной поверхностьютеплообмена и эффективностью обладают теплообменники, имеющие большое количествотрубок малого диаметра 3 - 6 мм и толщиной30,5 - 1,5 мм. При диаметре решеток 200 - 250 мм (без фланцев; размеры выпускаемых фторопластовых заготовок ограничены) количество трубок может достигать 1500 и более.На фиг. 1 показан трубчатый элемент теплообменника; на фиг, 2 - пример установки в теплообменнике Б-образного трубного пучка.Трубную решетку 1 изготавливают из фторопластас соотношением диаметра к толЕ)щине - =4. В трубных решетках сверлятся5отверстия, имеющие диаметр, равный внешнему диаметру трубок д (ходовая посадка) с шагом 1=1,3 а, Трубки 2 вставляют в обе решетки 1, а затем в каждую трубку с обоих концов вводят пальцы 3 (скользящая посадка), Пальцы изготовляют из нержавеющей стали, На решетки надевают разъемные обоймы 4 и стягивают их болтами 5,Подготовленный в таком виде пучок помещают в печь для спекания фторопластов. При изготовлении пучков длиной более 0,5 м под трубы подкладывается металлический лоток (алюминий) так, чтобы трубы в нагретом состоянии не провисали. Затем включают нагрев и температуру в печи подымают со скоростью 150 С в час до 375 - 390 С, При этой температуре теплообменник выдерживают в течение часа, после чего чагрев в печи прекращается, и при 200 - 250 С трубный пучок извлекается из печи.Во время нагрева фторопласт, обладающий большим коэффициентом теплового расширения (15 - 2110 ), не имея возможности из-за обоймы свободно расширяться, оказывает дав 301975ление на пропущенные в решетку концы трубок, а штифты противодействуют и предотвращают смятие трубок. В результате этого развивается давление, достаточное для приварки трубок к решетке. Сварка опытных образцов показала, что объемное расширение идет за.счет увеличения толщины решетки. Происхо.дит одновременная надежная приварка всех трубок.Ю При помощи особого инструмента или плоскогубцев штифты удаляются из трубок, а обоймы с решеток снимаются. Далее срезают лишние куски трубок, выходящие из решеток, зачищают решетки, после чего пучок готов к установке в корпусе теплообменника или в каком-лиоо аппарате.Предмет изобретения гоСпособ изготовления трубчатого теплообменника из пластмассы путем установки трубок в отверстия трубной решетки с последующей приваркой каждой трубки по ее наружно му периметру к торцовой плоскости трубнойрешетки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергоемкости процесса при использовании в качестве конструкционного материала теплообменника фторопласта, при- зО варку трубок к решетке осуществляют путемвведения в концы трубок металлических опорных пальцев, заключения решетки с вставленными в нее трубками в металлическую стяжную обойму, нагревания всего комплекта до з 5 375 в 3 С, охлаждения изделия и извлеченияпальцев из трубок.391975 Фиг. Самигуллин оставител Ларина Корректоры: В. Петрова и Н. Луковцеваеда кто араненк ехре Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 1080/9 Изд,1274 Тираж 678ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн СовМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеинистров СССР