Способ соединения толстостенной трубы с трубной решеткой

Сокэ СоветскнхСоцналнстнческнхРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ри 958015(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Опубликовано 150982. Бюллетень М 34 Дата опубликования описания 15, 09, 82(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ТОЛСТОСТЕННОЙ ТРУ С ТРУБНОЙ РЕШЕТКОЙИзобретение ству теплообме ности к соедин решетками. р ноы тносится к производых аппаратов, в частиям труб с трубными Известен способ соединения трубы с трубной решеткой с помощью развальцовки 1). Согласно этому способу трубу, вставленную с зазором в отверстие т убной решетки,деФормнруют в радиальм направлении, вначале до выбора зазора,а затем до образования остаточных напряжений на поверхности контак 4та трубы и решетки, обеспечивающих требуемую герметичность соединений. Для ряда толстостенных и высокопоочн х труб не удается обеспечить требу емую герметичность соединений,так как уже при небольших деФормациях трубы, недостаточных для образования необходимых остаточных напряжений в соединении, вальцовочный инструмент раэрушаеася Под действием чрезмерно больших нагрузок. В этом случае тру-: бы развальцовывают,только до выбора зазора между трубой и трубной решеткой и приваривают их к решетке, не создавая остаточные напряжения на контактирующих поверхностях элементов соединения, что не обеспечивает достаточной надежности и повышаеттрудоемкость выполнения соединений.Целью изобретения является повышение герметичности вальцовочных соединений толстостенных труб с трубными решетками.Для осуществления этой цели внутреннюю поверхность конца трубы надлине сопряжения с трубной решеткойпредварительно обрабатывают до диаметра, величину которого определяютиз соотношениясйр (Оф 65+Оф 000 э)с 1 нгде др - внутренний диаметр трубы; после обработки, мм;б - предел текучести материалатрубы, МПа;с 1 н - номинальный наружный диаметр трубы, мм.Формула выведена на основании об 4работки результатов .экспериментовна образцах с различными материалами и размерами труб.25 эксперименты проводят с различными материалами и размерами труб.Трубы перед установкой в решеткурастачивают резцом на токарном станке с обеспечением различной толщины 30 стенки, например для труб 16 х 2 мм 1,55; 1,701 1,85 и 2,00 мм. Затемтрубы развальцовывают в решетках.Изготовленные образцы испытывают нагерметичность до появления в,соединениях проточек. Эксперименты показывают, что с увеличением толщиныстенки трубы герметичность соединений сначала возрастает, проходит через максимум и затем уменьшается изэа снижения остаточных напряжений наповерхности контакта трубы и решетки, Например, для труб с наружнЫмдиаметром 16 мм и пределом текучестиб400 МПа максимальная герметичность реализуется при толщине стенки 1,85 мм. На основании выполненных 15опытов для гаммы размеров и материалов труб определена оптимальная толщина стенки трубы, соответствующаямаксимальной герметичности соединений, После математической обработки 20экспериментальных данных полученаформула, которая позволяет определить внутренний диаметр трубы, соответствующий практически максимальной герметичности соединений. г 5На фиг. 1 показана вставленная вотверстие трубной решетки 1 труба 2,которая обработана до диаметра Йр надлине сопряжения с трубной решеткой;на фиг. 2 - соединение после разваль-З 0цовки трубы 2 на длине ,Перед сборкой трубного пучка трубы устанавливают, например, в токарный станок или спецйальное приспоссбление и однсвременно с зачисткой иотрезной на заданную длину обрабаты=вают резцом или зенкером внутреннююповерхность до диаметра, рассчитываемого приведенной по формуле, на длине сопряжения с трубной решеткой.Затем трубу вставляют в отверстия 40трубной решетки и производятих раэвальцовку до необходимой величины назаданной чертежом длине вальцовоч-.ного пояса. При испытании в лаборатории образцов соединений труб размером 18 хх 2,5 мм( б400 МПа) получено, чтопри обработке их внутреннего диаметра до размера, подсчитанного по приведенной формуле и равного 13,85 мм,обеспечивается по сравнению с соединениями с необработанными трубамиповышение герметичности с 1250 до2700 МПа,Использование предлагаемого способа позволяет реализовать максимальную герметичность в соединениях высокопрочных и толстостенных труб,что обеспечивает возможность эксплуатации соединений с высокими параметрами рабочих сред и повышение в1,5-2 раза срока службы теплообменных аппаратов. вследствие повышениянадежности соединений.Формула изобретенияСпособ соединения толстостеннойтрубы с трубной решеткой путем раэвальцовки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения герметичности, внутреннюю поверхность концатрубы на длине сопряжения с трубнойрешеткой вредварительно обрабатывают до диаметра, величину которогоопределяют из соотношенияс): (о,б 5 + о,ооозб ) 3,гце д - внутренний диаметр трубыРпосле обработки, мм;предел текучести материалабтрубы, МПа;номинальный наружный диаметр трубы, мм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гарбунов М.Н. Штамповка деталейиэ трубчатых заготовок. М Машгиэ,19 бо, с. 82 (прототип).958015 Составитель И. Капитановмохина Техред М.тепер. Корректор Н. Король дакто аказ 6678 1 Филиал .ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная/ 2 Тираж 845 ВНИИПИ Государствени по делам изобретен