Способ изготовления теплообменника

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК176567 ЕТЕНИЯ труб по- в зонах ованием свобод- изготовтрубы с соты"ребласти тепыть испольущественно вления газв труб в б обжимера, не р - диатр трубы; пр - высота ра. го объек- спечивао заявке ые отличия заявляемо ению с прототипом об ствие предложения и зобретения "новизна", ки, отличающие зая е решение от прототи заимосвязь для достиж Указан н та по сравн ют соответ критерию иПризна техническо ют тесную в вленное па, имеения поГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Подольский машиностроительный завод им. Орджоникидзе(56) Ермаков Г.К., Голев В.А. Изготовлениеспирально-оребренных труб высокочастотной сваркой. Энергомашиностроение, М 1,1985, с. 35 - 37.Авторское свидетельство СССРЬЬ 1236682, кл. В 23 К 31/08, 1985,Патент США М 3212479, кл. 122-510,опубл, 1952,Изобретение относится к олообменной техники и может бзовано в котлостроении, преимдля рекуператоров низкого дажидкость.Известен способ изготовления теплообменника, включающий выполнение поперечно оребренных участков на трубных заготовках с промежутками между ними, для выполнения гибов, гибку оребренных трубных заготовок в змеевики и сборку теплообменника,Известный способ характеризуется высокой производительностью, однако он не позволяет изготавливать теплообменники высокой компактности и, соответственно, высокой тепловой эффективности.Целью изобретения является повышение тепловой эффективности устройства, повышение компактности,Цель достигается тем, что в способе изготовления теплообменника, включающем)ю Е 28 Е 1/02, В 01 О 53/06 Д 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА (57) Использование: котлостроение, преимущественно рекуператора низкого давления. Сущность изобретения. На отдельных участках труб выполняют поперечное оребрение 3, затем в зонах неоребренных участков осуществляют гибку труб с образованием плоских змеевиков 2 и после этого закрепляют свободные концы труб в коллекторах 1, Трубы выбирают с толщиной стенки не менее 0,2 высоты ребра, а перед закреплением концов труб в коллекторах 1 изогнутые участки труб обжимают в плоскости змеевика 2 до размера, не превышающего (сЬр+ 2 пр)/2, где астр - диаметр трубы; пр - высота ребра, 3 5 ил,выполнение на отдельных участках перечного оребрения, гибку труб неоребренных участков с образ плоских змеевиков и закрепление ных концов труб в коллекторах для ления теплообменника используют толщиной стенки не менее 0,2 вы бра, а перед закреплением концо коллекторах изогнутые участки тру мают в плоскости змеевика до разог +2 впревышающегогставленной цели - повышения тепловой эффективности, повышения компактности,Действительно, только при соблюдении указанного в формуле соотношения обеспечивается достаточно большая толщина стенки трубы, при которой, во-первых, при приварке поперечных ребер на внутренней поверхности трубы не образуются выступы в виде спиральных выдавок, во-вторых, сплющивание неоребренных участков оставляет возможность работы поверхности нагрева при приемлемых на практике давлениях теплообменивающихся сред.Именно плоско-овальная форма поперечного сечения гибов дает возможность получать ее путем сплющивания в плоском штампе, а соотношение для величины "Ь" дает возможность оребренные участки шахматного пучка труб расположить с минимальным зазором между ребрами соседних труб, то есть максимально компактно.Известна поверхность нагрева, в которой участки затеснения труб имеют диаметр, меньший диаметра основных прямых участков труб, чем обеспечиваются повышенные прочностные характеристики труб при вынужденном уменьшении их сечений в условиях ограниченности пространства в сравнении с трубами овального или плоско- овального поперечного сечения. Однако, известный признак наличия научастках затеснения труб с диаметромменьшим, чем на основных прямых участкахоправдан только для поверхностей нагревас высокими давлениями теплообменивающихся сред, При низких давлениях предлагаемое заявленное решение является болеетехнологичным и дает большую компактность с учетом достаточно низкого гидравлического сопротивления.Поскольку анализ других аналогичныхрешений не выявил известность использования отличительных признаков заявляемого объекта для достижения поставленныхцелей, можно сделать вывод о соответствиипредложения по заявке критерию изобретения "существенные отличия".На графических материалах представлены; - на фиг, 1 общий вид устройства; - нафиг, 2 поперечный разрез устройства; - нафиг, 3 вид сверху теплообменных труб; - нафиг, 4 поперечный разрез участка гиба трубы; - на фиг. 5 схема обжима змеевика напрессе,Гэзожидкостный теплообменник состоит из входного и выходного коллекторов 1(фиг, 1), соединенных змеевиками 2 из теплообменных труб, снабженных поперечными ребрами 3,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Теплообменные трубы расположены вгазоходе с поперечным шагом 31 (фиг. 2) ипродольным шагом Яг. Высота поперечногоребра равна Ьр, шаг ребер Яр (фиг, 3), диаметр теплообменных труб бр и толщинастенки оребряемой трубы д,р,Поперечное сечение неоребренногоучастка трубы имеет плоско-овальную форму (фиг. 4) с минимальным размером сечения равным расстоянию между плоскимиучастками - Ь,При приварке поперечного оребренияна трубе оставляют неоребренный участок 4(фиг. 5), осуществляя затем гибку трубы на180 по этому участку, получая 0-образныеоребренные змеевики, После чего гибы неоребренных участков 8 обжимают плоскимибойками на прессе до получения необходимой величины Ь.Затем змеерики собирают в пакет с шахматным расположением оребренных прямых участков змеевиков, причем обжатыеО - образные участки расположены вплотную друг к другу.Для изготовления опытных образцовбыла использована труба ф 42 х 4 мм, ст. 20,На трубе выполнено поперечное оребрениеразмером др х Ьр х Яр, равным 1,3 х 15,5 хх 8 мм, причем выполнялось соотношение:дтр = 4 мм0,2 Ьр = 0 2 х 15 5 = 3 1 мм,Заготовки труб были согнуты на 180 понеоребренным участкам радиусом 85 мм,затем гибы были обжаты в плоском штампена гидравлическом прессе усилием 100 тонндо величины Ь = 32 мм.Змеевики собраны в пакеты с поперечным шагом 51= 76 мм и продольным шагомЯг = 85 мм, В то же время серийно изготавливаемый воздухо-водяной теплообменникВВТО системы избыточного воздуха котлаПблока 800 МВт, работающий на водедавлением до 20 ат и выполненный из указанных труб, имеет поперечный шаг 51 ==86 мм.При попытке приварить поперечноеоребрение к трубе с толщиной стенки др ==3 мм, тоесть при д,р =3 мм0,2; ЬР= 0,2 хх 15,5 = 3,1 мм на внутренней поверхноститрубы появились выступы в виде спиральных выдавок и с учетом обжима О-образнойчасти змеевиков труба оказалась неработоспособной.Как показали расчеты, при использовании предлагаемого технического решениянеобходимая поверхность нагрева ВВТОсокращается на 20, а габариты теплообменника по высоте уменьшаются на 50;4при неизменном аэродинамическом сопротивлении.Формула изобретения Способ изготовления теплообменника, включающий выполнение на отдельных участках труб поперечного оребрения, гибку труб в зонах неоребренных участках с образ ованием плоских змеевиков и закреплениеотсвободных концов труб в коллекторах, о лича ющийсятем,что,сцельюповышения компактности, используют трубы с толщиной стенки не менее 0,2 высоты ребра, аперед закреплением концов труб в коллекторах, изогнутые участки труб обжимают в5 плоскости змеевика до размера, не превыаг аашающего (),ггде бтр - диаметр трубы;пр - высота ребра,1765678 г,Составитель О,АхимоваТехред М.Моргентал Корректор Н,Слободяник едактор ул,Гагарина, 1 ательский комбинат "Патент", г. У; Производствен аказ 3378 Тираж Подписноетиям и и ГКНТ СВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям р113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5