Способ изготовления теплообменника

(58 В 21 Р 11/ ЫЬ;ИСМ 1.Р ИЕИйоЯЬ 1 (фЦФ,1 Р(у.Г, ф ЪЛ":Э .ЬТЕНИЯ АВТОРСК СВИДЕТЕЛЬСТ 2 В.И. Гришаков нков, В.Н.Мос С,И, Янов енное объеди- шиностроения Прос76 спиралей ФРГ, 19 ВЛЕНИЯ ТЕПЛО- ным пучком пу змеевиков, и заходные слои 9 и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО(71) Научно-производствнение по технологии ма(56) 1. Гибка трубныхпект фирмы Хойслер АГ,( 54 ) ( 57 ) СПОСОБ ИЗГОТООБМЕННИКА с витым трубтем навивки спиральныхкоторых образуют много,ЯО 1007785 А концентрично расположенные относительно коллектора, к камерам которогоподсоединяют соответствукщие концызмеевиков каждого слоя, и растяженияих по оси коллектора до заданногошага, о т л и ч а ю ши й с я тем,что, с целью. уменьшения трудоемкостиизготовления, спиральные змеевикинавивают с отогнутыми радиальновнутрь концами, затем один отогнутыйконец змеевика заводят в отверстиекамеры коллектора, после чего вытягивают другой конец по оси трубы впределах упругих деформаций до получения соосности отогнутого конца сотверстием в другой камере.Изобретение относится к энергомашикостроению,преимущественно атомному энергомашиностроению, и можетбыть использовано для изготовлениятеплообменников к парогенераторамс витыми трубными пучками для АЗС,Известен способ изготовлениятеплообменника, при котором трубныйпучок формируют из очень плотно намотанных на профилегибочных машинахв виде спиралей гладких труб, концы 10которых затем закрепляют в отверстиях торовых коллекторов 1 .Для удобства эаводки и крепленияконцов каждой трубы в отверстияхколлекторов к ним приваривают отрезки труб, которые располагают соосноэтим отверстиям, что вводит элементненадежности в конструкции, а сточки зрения правил безопасностиэксплуатации АЭГ, это недопустимо. рОКроме того, этот способ применимдля изготовления очень больших теплообменников с жесткими трубнымиспиралями, при растяжении которыхцеформация трубы происходит в пластической области деформации металла.Цель изобретения - уменьшениетрудоемкости изготовления,Указанная цель достигаетея тем,что согласно способу изготовлениятеплообменника с витым трубным пучком путем навивки спиральных змеевиков иэ которых образуют многозаходные слои, концентрично расположенныеотносительно коллектора, к камерамкоторого подсоединяют соответствующие концы змеевиков каждого слоя, ирастяжения их по оси коллектора дозаданного шага, спиральные змеевикинавивают с отогнутыми радиальновнутрь концами, затем один отогнутыйконец змеевика заводят в отверстиекамеры колллектора, после чего вытягивают другой конец по оси. трубыв пределах упругих деформаций до получения соосности отогнутого конца ,45с отверстием в другой камере. Для сборки последующих слоев змеевиков с коллектором 5 каждый раэ на предыдущий слой змеевиков устанавливают последующий ряд радиально расположенных опор, и процесс сборки повторяется, как было описано для одного змеевика 1 первого слоя витого трубного пучка.В результате получают теплообменник с витым трубным пучком иэ многозаходных слоев змеевиков,На фиг, 1 показан спиральный змеевик с радиально отогнутыми концами; на Фиг, 2 - то же, видсверху; на 50 фиг. 3 - спиральный змеевик, установленный в пазы дистанционных опор на коллекторе, в отверстие входной камеры которого заведен один его отогнутый конец; на фиг. 4 - разрез 55 А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - первоначальное положение другого отогнутого конца спирального змеевика относительно отверстия в камере; нафиг. б - спиральный змеевик при устаО новке отогнутого конца его соосно отверстию в камере коллектора, вид сверху; на фиг. 7 - то же, на заключительной операции сборки с кодлектором. 65 Иэ трубы одним из известных способов навивки на стандартном оборудовании навивают змеевик 1 с отогнутыми радиально внутрь концами 2 и 3с шагом меньше заданного, вплоть доплотного прилегания витков друг кдругу, с диаметром, обеспечивающимпоследующее свободное одевание надистанционные опоры 4, которые устанавливают на коллекторе 5. Длинузмеевика 1 выполняют равной теоретически рассчитанной длине змеевика,обеспечивающей в дальнейшем плотноеприлегание змеевика 1 при установкеего в пазы дистанционных опор 4Затем на жестко закрепленный в вертикальном или горизонтальном положении коллектор 5, выполненный сдвумя камерами б и 7, например, длявхода и выхода теплоносителя и сустановленным на нем первым рядомрадиально расположенных дистанционных опор 4, надевают предварительнонавитый змеевик 1, при этом одинего отогнутый конец 2 заводят в отверстие камеры б и закрепляют в нем,например завальцовывают,Далее змеевик 1 растягивают дозаданного шага, обусловленного пазами в дистанционных опорах 4. Другойотогнутый конец 3 змеевика 1 остается свободным и занимает положение,как показано на фиг. 5. Для .заводкиего в отверстие другой камеры 7змеевик вытягивают по оси трубы, изкоторой он изготовлен, обеспечиваясоосность отогнутого конца 3 с отверстием в камере 7, при этом .змеевик 1, установленный в,пазах дистанционных опор 4, временно изменяетсвою цилиндрическую Форму и в результате натяга принимает форму выпуклого многогранника, условно показанную-на фиг. б пунктирными линиями. Так .как операции растягивания и вытягивания змеевика 1 производят в пределах упругой деформации металла трубы,из которого свит змеевик 1, послезакрепления (например, завальцовки)отогнутого конца 3 змеевика 1 в отверстии камеры 7 змеевик 1 возвращается к цилиндрической форме.Подобным же образом производятсборку остальных змеевиков слоя сколлектором 5 изготавливаемого теплообменника.Способ ос ушес тв ляе тс я следукшимобразом (изготовление теплообменникадля парогенератора мощностью250 ИВт ЛЭС).На стандартном оборудовании, например на станке с программным управлением типа ТГПС; обеспечивающим необходимую для.такого изделияточность, из труб (о 16 мм и толщинойстенки 1,4 мм навинают спиральныезмеевики 9 1700-3800 мм с отогнутыми радиально внутрь концами с шагомменьше заданного, вплоть до плотногоприлегания витков друг к другу, Иэ"готовленные таким образом змеевикипроходят затем все приемо-сдаточные 15испытания (гидравлику, вакуумированиевнешний осмотр и т.д.), после чегодо поступления на стеллажи специального стенда для изготовления теплообменника змеевики распределяют по 2 Отипоразмерам и хранят на складах,Специальный стенд имеет четыремонтажные площадки, выполненные иэ .разборных секций, которые устанавливают по высоте изготавливаемоготрубного пучка и разбирают по мереувеличения диаметра трубного пучка.На одном уровне с верхней монтажнойплощадкой располагают стеллаж, накоторый со склада подают змеевикиопределенного типоразмера. Под нижней монтажной площадкой установленастанина, снабженная поворотнымстолом для облегчения натяжения змеевиков.Коллектор, собранный с камерамидля входа и. выхода теплоносителяс просверленными в них отверстиямидля заводки концов труб, спиральныхзмеевиков, которые расположены в52 ряда по 100-179 отверстий в каждом ряду в зависимости от ряда, ис установленнымна нем первым рядомрадиально расположенных 16-ти дистанционных опор для Фиксации внутреннего (52-го) слоя спиральных змеевиков, устанавливают в вертикальноеположение и жестко закрепляют наосновании упомянутого стенда (возможен вариант изготовления теплообменника и при горизонтальном расположении коллектора, который здесь нерассматривается), Производят провеоку диаметра описанной окружности повпадинам пазов на дистанционных опорах; выфрезерованных с обеих сторон 55каждой опоры, за исключением первой,под определенным углом и с оqределенным шагом и предназначенных дляукладки змеевиков,60Формирование трубного пучка начи- . нают с установкимаячного ф змеевика 52-го внутреннего слоя, 1 Маяч" ный змеевик, как и все последукщие змеевики, надевают на коллектор сверху. Верхний конец зиеевика эанодят н отверстие (заранее отмеченное для маячногоф змеевика) нижнего ряда отверстий нерхней камеры коллектора. Затем змеевик растягивают вниз (усилие для растяжки змеевиков н зависимости от диаметра его состанляет9-1 Ь кгс) и по мере растяжения укладывают в пазы радиальных дистанционных опор (паэы для укладки .маячногофф змеевиКа заранее отмечают) . Нижний конец змеевика вытягивают по оси трубы, из которой он изготовлен, на 20-30 мм (усилие вытяжки пооси трубы ф 120 кгс), отводят от поверхности камеры на200 мм и заводят отогнутым концом в отмечен- . ное отверстие верхнего ряда отверстий нижней камеры, после чего производят ручную подвальцовку торцов труб в камерах.По установленному ффмаячному змеевику производят укладку остальных 99 змеевиков 52-го слоя. После укладки, змеевиков 52-го слоя производят установку радиальных дистанционных опор для следуеаего 51-го слоя змеевиков. Эти опоры крепят к опорам предыдущего ряда любым из подходящих в данном случае способов, например сваркой или болтами. Операции по укладке ффмаячного и последукщих змеевиков и установке радиальных дистанционных опор повторяют для 51-го и 50-го слоев.После этого производят проверку наружного диаметра собранной, части трубного пучка. В дальнейшем конт- роль наружного диаметра собранных слоев повторяют через каждые два слоя. После укладки пяти или шести слоев змеевиков производят аргонодуговую обварку торцов труб в верхней и нижней (входной и выходной) камерах. Обварку торцон труб в отверстиях камер производят параллельно с установкой последующих слоев змеевиков и производят каждый раэ после укладки очередных пяти или шести слоев змеевиков. На заключительном этапе изготовления теплообменника с витию трубным пучком после укладки последнего змеевика наружного(первого) слоя производят окончательную проверку наружного диаметра изготовленного теплообменника.Применение предлагаемого способа изготовления теплообменника с витьи Трубным пучком по сравнению с известными способами позволяет повысить качество и надежность как отдельной трубки, так и трубного пучка в целом, расширить задел параллельно изготав-, ливаемых парогенераторов и сократить пикл их изготовления.1007785 Эакаэ 2195/1214 Подписное ВН ИИП Тираж или ал