Способ изготовления пластинчатых теплообменников

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) (11 390 И 9/02 К 31/02 ЕТЕЛЬСТВУ ционныи инсва ви ол В. Любимов, В.А,Барвино ир 088.8)идетельство СССР23 К 20/14, 1985.етельство СССР8 П 9/02, 1976. емся к иэготовобменниковзобретения кения жухом и колесурса ражиме термоакета теп ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ОПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНТЫХ ТЕПЛООБ 11 ЕННИКОВ(57) Изобретение относи лению пластинчатых тепл сваркой и пайкой. 11 ель повышение надежности со кета теплообменника с к лекторами и увеличение боты теплообменника в р циклирования. При сборк БРЕТЕНИЯ лообменника, состоящего иэ чередующихся листов 2 и гофрированных пластин 3 с разделительными прокладками4 и припоя, используют прокладки 4с выступающими по краям полками, Высота полок превышает высоту гофрированных пластин на величину, равнуюдеЬормации материала прокладок, необходимой для их диЫузионной сварки.Припой при сборке размещают в зонахпайки. Используют припой с температурой пайки, превышающей температурудиАЛузионной сварки не менее, чемна 50 фС. После сборки производятнагрев, диффузионную сварку полокпрокладок, последующий нагрев до тпературы пайки и охлаждение. Затемк пакету в зоне сваренных полок приваривают кожух и коллекторы, Предварительная диффузионная сварка полокобеспечивает жесткость пакета, исключает влияние припоя на последующую приварку кожуха и повышает егоработоспособность при термоциклировании. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1539027При числе слоев теплообменника более 10 теплообменник может быть разбит на отдельные пакеты 1 с числом слоев менее 10, которые отдельно сваривают, паяют, после чего отдельные пакеты 1 паяют между собой, Формируя полный пакет теплообменника.Особенности формы прокладок обусловлены тем, что с помощью полок в процессе диААузионной сварки Аормируются вставки, служащие для подсоединения сердцевин теплоабменника к кожуху и коллекторам. Большая, по сравнению с пластиной, высота полки, обусловлена тем, что для качествен 45 Изобретение относится к изготовлению специальных изделий сваркой и пайкой, в частности к способам иЗготовления пластинчатых тепло 5 обменников, и может быть использована в различных отраслях машиностроенияЦель изобретения - повышение надЕжности соединения пакета теплообменника с кожухом и коллекторами и увеличение ресурса работы тепло" семенника в режиме термоциклирования,На Аиг.1 показана схема сборки паркета и размещения припоя; на фиг.2 - разделительная прокладка,общий вид; на фиг.3 - схема сборки и вторичной пайки блока кассет сердцевины теплообменника.Способ реализуется следующим об разом.Производят сборку пакета. 1 теплообменника через листы 2 и гаАрированные пластины 3 с размещаемыми по краям разделительными прокладками 4, Для 25 сборки используют прокладки 4 с выступающими па краям полками 5, высота которых превышает высоту гаАрированных пластин 3 и высоту паяемой части б разделительной прокладки 4 на величину, равную деформации материала прокладок, необходимой для их диА- фузианнай сварки, При сборке в зонах пайки размещают припой 7 с температурой пайки, превышающей температуру диффузионной сварки материала прокладок не менее, чем на 50 С. После сборки производят нагрев да температуры диАфузионной сварки, осуществляют сварку полок 5 и продолжают40 дальнейший нагрев до температуры пайки, после чего пакет 1 охлаждают и производят приварку кожуха и коллекторов (не показаны). пай диффузионной сварки материаловнеобходима существенная пластическаядеформация пакета соединяемых деталей при температуре и давлении сварки и в то же время для получения работоспособного изделия необходимострого сохранить форму гоАр и листов, которые теряют устойчивость даже при очень небольших давленияхи деформациях.Исходя из экспериментальных данных для качественного соединениядиффузионной сваркой элементов изнержавеющей стали типа Я 1 Т и ЗИ 435,величина деформации 0,1-0,15 мм, температура сварки Т=1050 - 1070 С и5остаточное давление в камере Рос2 10 им рт,ст,Число слоев и в кассете должнобыть кратным общему числу слоев втеплообменнике и не должно (из опыта) превышать десяти, чтобы избежатьместных потерь устойчивости и неравномерности деАормации пакета полок,При этом под слоем подразумеваетсязамкнутый элемент газового тракта,состоящий из двух листов, гофрированного листа и двух разделительныхпрокладок па краям. Марки.припоевдля пайки выбирают исходя из того,чтобы температура пайки была вышене менее чем на 50 температуры диААуэианнай сварки. Это необходимо длятого, чтобы исключить расплавлениеприпоя да проведения диФАузионнайсварки с соответствующей деАормациейполок, так как в противном случаебудет отсутствовать контакт междуспаиваемыми поверхностями (гоАрамии верхними листами), не будет полного прилегания других паяных поверхностей, следовательно, невозможна качественная пайка. Кроме того,возможно затекание жидкого припоя взазор между полками 5, что снизиткачество дифАузионнога соединенияпакета полос. Интервал установленэкспериментально, исходя из разброса свойств: припоев, изменяющихсяот партии к партии и погрешностейсистемы измерения (пагрешность термопары + погрешность измерительногоприбора контролирующего температуру).Для провеления вторичной пайкиблока кассет поверхности кассетпокрывают пастой припоя, собираютв блок и производят вторичную пайкув вакуумной камере.Л р и и е р, Изготавливали теплообменник из нержавеющей стали ЭИ 435,Разделительные прокладки выполняли с полками, высота которых превышала высоту гофров по 0,15 мм. В качестве припоя использовали порошкообразный припой ЛРНД с температурой пайки 1120 С. Все детали обезжиривали в бензите, на паяемые участки при помощи акриловой смолы наносили припой, производили сборку деталей. Далее. собранный пакет помещали в вакуумную камеру, производили нагрев до температуры сварки 1050-1070 С, прикладывали к пакету сварочное давление, снймали давление и продолжали нагрев до температуры пайки 1120 С. После охлаждения к пакету приваривали кожух и коллектора и проводили испытания. Применение данного способа повышает надежность и герметичность теплообменника за счет получения диффузионной сваркой монолитных вставок и увеличивает его ресурс при термоциклировании в 2-2,5 раза за счет отсутствия хрупкого сварного шва между вставками и пакетом теплообменника. 1539027 6Формула изобретения1. Способ изготовления пластинчатых теплообменников, преимущественно из нержавающей стали, включащийсборку пакета теплообменника в нидечередующихся листов, гофрированныхпластин и разделительных прокладок,размещение в зонах пайки припоя,нагрев пакета до температуры пайки,охлаждение и присоединение к пакетукожуха и коллекторов, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности соединения пакетатеплообменника с кожухом и коллекто"рами и увеличения ресурса работытеплообменника в режиме термоциклирования, используют прокладки с выступающими по краям полками,. высота20 которых превышает высоту гофрированных пластин на величину, равную деформации материала прокладок, необходимой для диффузионной сварки,используют припой с температурой пай 25 ки, превышающей температуру диффузионной сварки не менее, чем на 50 С,и в процессе нагрева под пайку осуществляют диффузионную сварку полок.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что при числе слоевтеплообменника в пакете более 10 сначала производят диффузионную сваркуи пайку слоев в отдельные пакетыс числом слоев не более 10, а затемпроизводят вторичную пайку листов.351539027 Составитель Л.Абросимов Редакто М.Товтин Техред Л.Сердюкова Корректор В. ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Производственн Заказ 182 Тираж 631 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5