Способ крепления трубы в отверстии сдвоенной трубной доски теплообменника

" ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛЬСТВУ ршкоюк ьство С 1971.1980.ТРУБЫ ВЙ ДОСКИиз верхнеполнения ГОсудАРстВенний нОмитет сссР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСЙОМУ С(54)(57) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯОТВЕРСТИИ СДВОЕННОЙ ТРУБНОТЕПЛООБИЕННИКА, состоящейи нижней решеток, путем вы на концевом участке трубы гофра, раз"вальцоаки этого участка посредствомдефермации гоФра при приложении наего повархности продольного усилия,о т яи ч:,а ю щ и й с я тем, что, сцелью ловыщения эксплуатационнойнадежности:, гофр на концевом участке трубы вьаолняют предварительно,до установи трубы в отверстии труб"ной доски, т 1 утем продольно-радиальной прокаткй, в нижней решетке выполняют седловидный кольцевой выступпод гоар, а на верхней закрепляют.втулку,приводимую при установке верхней реаетки в контакт с гоФром и имеющую на участке контакта профиль,соответствуаарей Форме гофра,232" 103Изобретение относится к теплотех- "нике, в частности к элементам герметизации и компенсации температурныхудлинений оребренных труб в трубныхдосках теплообменников, и можетнайти применение в газовой и другихотраслях промышленности.Известен способ крепления труб вотверстиях трубной решетки теплообменного аппарата, снабженных кольцевыми канавками, заполненными уплотнительным .материалом, путем развальцовки, причвм в качестве уплотнительного материала используется металл супругопластическими свойствами, например свинец, приводимый при развальцовке в объемно-напряженное состояние сжатия в замкнутом объеме 1.1).Недостатком указанного способа является ненадежность узла креплениязаключающаяся в неприемлемости егоприменения в теплообменниках, используемых для утилизации, выхлопныхгазов газоперекачивающих агрегатов,поскольку при запуске газоперекачивающих агрегатов наблюдаются слабыегидравлические удары в выхлопномтракте газовых турбин, которые обус 1 лавливают неравномерность давлениявыхлопных газов по газовому тракту,под действием которых трубные пучки подвергаются некоторой вибрации,раэвальцовка деформируется, а этомприводит к тому, что материалы с упруго-пластическими свойствами и обладающие низкой температурой плавления вытекают иэ кольцевых канавок,тем самым нарушая герметичность узла,Известен также способ креплениятрубы в отверстии сдвоенной трубной доски теплообменника, состоящей из -верхней и нижней, решеток, путем выполнения на концевом участке трубы гофра, развальцовки этогоучастка посредством деформации гофра при приложении на его поверхности продольного усилия 2 1Однако применение этого способане позволяет производить демонтажтруб в случае их ремонта без повреждения целостности труб и трубной доски, что снижает эксплуатационную,надежность,Цель изобретения - повышение эксп луатационной надежности,Поставленная цель достигается тем,.что согласно способу крепления трубы в отверстии сдвоенной 5 Ю 15 25 ЗО 35 40 45 50 55 трубной доски, состоящей иэ верхней и нижней решеток, путем выполнения на концевом участке трубы гофра, развальцовки этого участка посредством деформации гофра при прй ложении на его поверхности продольного усилия гофр на концевом учатстке трубы выполняют предварительно, до установки трубы в отверстии трубной доски , путем продольно- радиальной прокатки, в нижней решетке выполняют седловидный кольцевой выступ под гофр, а на верхней закрепляют втулку, приводимую при установке верхней решетки в контакт с гофром и имеющую на участке контакта профиль, соответствующий форме гофра.На чертеже показан узел крепления теплообменной Трубы в трубкой решетке теплообменника, позволяющий осуществить предлагаемый способ.Узел крепления содержит. сдвоенную трубную доску 1, состоящую из верхней 2 и нижней 3 решеток, в отверстия 1 и 5 которых введен кольцевой участок теплообменной трубы б, На этом участке выполнен гофр 7, На верхней решетке 2 закреплена втулка 8, имеющая на участке контакта профиль, соответствующий форме гофра, а на нижней решетке 3 выполнен седловидный кольцевой выступ 9, ширина которого равна толщине втулки 8, Решетки 2 и 3 ддвоенной трубной доскисоединены посредством стяжных шпилек 10, в верхней части которых надеты прижимные гайки 11 с надетыми на них защитными колпачками 12. При этом на гайку 11 и на конец шпильки 10 наносится слой графитовой смазки. С целью качественной компенсации температурных удлинений при разнопеременном направлении вектора скорости деформации гофра 7 толщина стенки гофра выполняется меньше, чем толщина теплообменной трубы 6, а высота гофра задается иэ учета температурного напора теплоносителей, длины тееюобиенных труб б, величины температурного удлинения и материала, из которого изготовлена труба,Внутренняя полость гофра 7 может быть заполнена эластичным материалом 13.Гофр 7 на концевом участке трубы б выполняют предварительно до установки трубы в отверстии трубной3 10323 доски 1 путем продольно-радиальной прокатки в горячем состоянии (при достижении температуры 600-800 С ). В нижней решетке 3 выполняют седло- видный кольцевой выступ 9, а на 5 верхней 2 с помощью сварного шва закрепляют втулку 8, Затем тепло- обменная труба 6 пропускается противоположным концом через отверстие 5 в нижней решетке 3 до тех пор, пока 10 нижняя часть гофра не станет упираться в седловидный кольцевой выступ 9 . Затем на решетку 3 накладывается верхняя решетка 2 и с помощью стяжных шпилек 10 производится их со единение, За счет продольных сил, вызываемых стяжкой, происходит развальцовка концевого участка трубы б посредством деФормации гофра 7 и обеспечивается надежный контакт гофра 7 20 с втулкой 8, имеющей на участке контакта профиль, соответствующий Форме гофра 7,и кольцевым седловидным выступом 9.При эксппуатации теплообменника, 25 когда все его элементы находятся в зоне повышенных температур, происходит температурное удлинение его тепло- обменных труб 6, длина их увеличивается, что приводит н тому, что гофры Зо 7 начинают деформироваться. Чем выше температурный .напор, тем выше деформация гофров 7, что приводит к более высокой герметичности узлакрепления, которая пропорциональнавеличине деформации, при этом начальная деформация гофрированных элементов обеспечивает герметичность узловв условиях монтажа и демонтажа, достаточную при малых температурных напорах, при низких температурах наружного воздуха, при перевозках, атакже на Крайнем Севере в случаяхвыхода теплообменника из строя. применение предлагаемого способа крепления позволяет обеспечить быстрый монтаж и демонтаж труб за счет снятия верхней трубной доски. Это позволяет вести как текущий, так и капитальный ремонты труб" ного пучка нв месте эксплуатации теппообменника-утилизатора, не пользуясь услугами ремонтных цехов в условиях завода, резко снизить работы по ремонту теплообменных труб модульных поверхностей нагрева, вышедших из строя, и компенсировать знакопеременные температурные удлинения, что позволяет существенно повысить эксплуатационную надежность теплообменника.1032324 Составитель О. АкимоваТехред И.Коатура Корректор Ю. Иакаренно дактор С. Пекарь одписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 5387/46 Тираж 672ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушс ета СССРкрытийя наб., д, 4/5