SU958832A1

SU958832A1 - Способ изготовлени теплообменника

Info

Publication number: SU958832A1
Application number: SU792852905A
Authority: SU
Inventors: Михаил Самсонович Бродский; Валерий Маркович Волоцкий
Priority date: 1979-12-13
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1982-09-15

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии изготовления трубчатых спиральных теплообменных аппаратов, используемых в любой отрасли промышленности.

Известен теплообменный аппарат, содержащий кольцеобразно или параллельно размещенные коллекторные камеры, между которыми размещены наклонные взаимно перекрывающиеся теплообменные трубы. Способ изготовления такого теплообменника состоит в том, что одна или пара труб закрепляются между входным и выходным автономными коллекторами, образуя автономные секции 11]·

Однако для того, чтоы иметь теплообменник с поверхностью теплообмена, имеющей заданный коэффициент теплоотдачи, необходимо неоднократно повторять операцию установки труб между коллекторами и закрепления их в последних, что нетехнологично, поскольку требует значительных затрат времени на монтажные работы, к тому же теплообменник в данном случае значительно металлоемок.

Известен способ изготовления спирального трубчатого теплообменника, заключаю'2 щийся в намотке по спирали пучка труб и соединении внутренних каналов этих труб с раздающим и собирающим коллектором, что достигается путем заварки или запайки концов этих труб в корпусах коллекто5 ров [2].

Недостаток данного способа заключается в сложности монтажных работ.

Известен способ изготовления теплооб₁₀ менника, заключающийся в намотке трубы по спирали, с последующей заливкой или формовкой последней в корпус из термостойкого материала [3].

Однако этот способ позволяет получить лишь теплообменник с ограниченной поверх15 ностью теплообмена, определяемой поверхностью корпуса.

Известен способ изготовления теплообменника путем намотки труб по спирали, имеющих скругленные и прямоугольные ₂₀ участки [4].

Однако, несмотря на снижение времени на монтажные работы, не обеспечивается надежность в работе этого теплообменника.

Так как выполнение теплообменника осуществляется из двух составных частей с

U-образными трубами,центрируемыми с помощью фланцевых соединений этих частей с образованием спирального канала овальной формы, трубы одной из частей на скругленной части формируются в корпусе из теплостойкого материала, и накладываются на трубы другой части, то не исключены смещения продольных осей труб на прямоугольных участках, возможность же проверки качества центрирования труб в данном случае отсутствует.

Цель изобретения — упрощение технологии изготовления теплообменника.

Эта цель достигается тем, что в способе изготовления теплообменника путем намотки трубы по спирали, имеющей скругленные и прямоугольные участки, после намотки трубы скругленные участкп спирали помещают в форму с жидкой массой, образующей при затвердевании блок, в котором выполняют «глухое» коллекторное отверстие, сообщающееся с трубами спирали.

На фиг. 1 изображен теплообменник, изготавливаемый указанным способом из однослойной спирали, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — теплообменник, изготавливаемый указанным способом из многослойной'спирали; на фиг. 4 — разрез В—В на фиг. 3; на фиг. 5 — теплообменник, изготавливаемый указанным способом с коллектором, расположенным на одном из скругленных участков; на фиг. 6 — теплообменник на фиг. 2, вид в аксонометрии.

Теплообменник содержит трубу 1, навитую по спирали с образованием каналов 2, примыкающих к коллекторам 3 и 4, раздающему и собирающему соответственно.

Способ включает следующую последовательность операций.

В начале осуществляют намотку трубы 1 по спирали, имеющей переходящие скругленные участки с заданным радиусом изгиба минимальным, чтобы получить прямолинейные участки у спирали. Количество витков спирали выбирается из условия получения заданной величины поверхности теплообменника. После намотки трубы по спирали, ее скругленные участки помещают в форму с жидкой массой металла или пластмассы, образующей при затвердевании блоки, в которых выполняют «глухие» отверстия с образованием коллекторов 3 и 4, раздающего и собирающего, соответственно глухие отверстия в блоках сверлят с противоположных торцов последних.

Из трубы можно осуществлять намотку как однослойной, так и многослойной спирали. Во втором случае направление намотки в смежных витках трубчатых спиралей будет противоположным.

<5

Возможно также изготовление теплообменника с одним блоком (фиг. 5). В этом случае до помещения скругленных участков трубчатой спирали в форму с жидкой массой, их в средней части пережимают, исключая тем самым наличие внутренних проходных каналов в витках. После получения блока, в последнем выполняют сверление двух параллельных «глухих» коллекторных отверстий (фиг. 5).

В теплообменнике, изготовленном предлагаемым способом, раздающий коллектор сообщается с собирающим коллектором через пучок прямых труб, что повышает пропускную способность теплообменника.

Изготовление теплообменника предлагаемым способом значительно снижает трудоемкость и упрощает технологию его производства, так как позволяет изготавливать теплообменник путем непрерывной навивки трубы (без раздельного выполнения его отдельных витков) и последующей ее заливки в коллектор, в котором с помощью сверлений выполняются «глухие» отверстия, соединяющиеся со всеми витками спирали или спиралей.

Выполнение трубчатой спирали определенной формы заодно целое с корпусами коллекторов делает теплообменный элемент более компактным и повышает надежность его работы. Компактность достигается благодаря выполнению витков спирали в виде прямолинейных участков и скруглений, выполненных с минимальным радиусом изгиба, а надежность достигается за счет ликвидации паянных или сварных соединений витков спирали с корпусами коллекторов.

Claims

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к технологии изготовлени трубчатых спиральных теплообменных аппаратов, используемых в любой отрасли промышленности. . Известен теплообменный аппарат, содержаш ,ий кольцеобразно или параллельно размещенные коллекторные камеры, между которыми размещены наклонные взаимно перекрывающиес теплообменные трубы. Способ изготовлени такого теплообменника состоит в том, что одна или пара труб закрепл ютс между входным и выходным автономными коллекторами, образу автономные секции 1. Однако дл того, ч.тоы иметь теплообменник с поверхностью теплообмена, имеющей заданный коэффициент теплоотдачи, необходимо неоднократно повтор ть операцию установки труб между коллекторами и закреплени их в последних, что нетехнологично , поскольку требует значительных затрат времени на монтажные работы, к тому же теплообменник в данном случае значительно металлоемок. Известен способ изготовлени спирального трубчатого теплообменника, заключаюшийс в намотке по спирали пучка труб и соединении внутренних каналов этих труб с раздающим и собирающим коллектором, что достигаетс путем заварки или запайки концов этих труб в корпусах коллекторов 2. Недостаток данного способа заключаетс в сложности монтажных работ. Известен способ изготовлени теплообменника , заключающийс в намотке трубы по спирали, с последующей заливкой или формовкой последней в корпус из термостойкого материала 3. Однако этот способ позвол ет получить лищь теплообменник с ограниченной поверхностью теплообмена, определ емой поверхностью корпуса. Известен способ изготовлени теплообменника путем намотки труб по спирали, имеющих скругленные и пр моугольные участки 4. Однако, несмотр на снижение времени на монтажные работы, не обеспечиваетс надежность в работе этого,теплообменника. Так как выполнение теплообменника осуществл етс из двух составных частей с U-образными трубами,центрируемыми с помощью фланцевых соединений этих частей с образованием спирального канала овальной формы, трубы одной из частей на скругленной части формируютс в корпусе из теплостойкого материала, и накладываютс на трубы другой части, то не исключены смещени продольных осей труб на пр моугольных участках, возможность же проверки качества центрировани труб в данном случае отсутствует. Цель изобретени - упрощение технологии изготовлени теплообменника. Эта цель достигаетс тем, что в способе изготовлени теплообменника путем намотки трубы по спирали, имеющей скругленные и пр моугольные участки, после намотки трубы скругленные участкп спирали помещают в форму с жидкой массой, образующей при затвердевании блок, в котором выполн ют «глухре коллекторное отверстие, сообщающеес с трубами спирали. На фиг. 1 изображен теплообменник, изготавливаемый указанным способом из однослойной спирали, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - теплообменник , изготавливаемый указанным способом из многослойнойспирали; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - теплообменник , изготавливаемый указанным способом с коллектором, расположенным на одном из скругленных участков; на фиг. 6 - теплообменник на фиг. 2, вид в аксонометрии . Теплообменник содержит трубу 1, навитую по спирали с образованием каналов 2, примыкающих к коллекторам 3 и 4, раздающему и собирающему соответственно. Способ включает следующую последовательность операций. В начале осуществл ют намотку трубы 1 по спирали, имеющей переход щие скругленные участки с заданным радиусом изгиба минимальным, чтобы получить пр молинейные участки у спирали. Количество витков спирали выбираетс из услови получени заданной величины поверхности теплооб.менника. После намотки трубы по спирали, ее скругленные участки помещают в форму с жидкой массой металла или пластмассы , образующей при затвердевании блоки , в которых выполн ют «глухие отверсти с образованием коллекторов 3 и 4, раздающего и собирающего, соответственно глухие отверсти в блоках сверл т с противоположных торцов последних. Из трубы можно осуществл ть намотку как однослойной, так и многослойной спирали . Во втором случае направление намотки в смежных витках трубчатых спиралей будет противоположным. Возможно также изготовление теплообменника с одним блоком (фиг. 5). В этом случае до помещени скругленных участков трубчатой спирали в форму с жидкой массой , их в средней части пережимают, исключа тем самым наличие внутренних проходных каналов в витках. После получени блока, в последнем выполн ют сверление двух параллельных «глухих коллекторных отверстий (фиг. 5). В теплообменнике, изготовленном предлагаемым способом, раздающий коллектор сообщаетс с собирающим коллектором через пучок пр мых труб, что повышает пропускную способность теплообменника. Изготовление теплообменника предлагаемым способом значительно снижает трудоемкость и упрощает технологию его производства , так как позвол ет изготавливать теплообменник путем непрерывной навивки трубы (без раздельного выполнени его отдельных витков) и последующей ее заливки в коллектор, в котором с помощью сверлений выполн ютс «глухие отверсти , соедин ющиес со всеми витками спирали или спиралей. Выполнение трубчатой спирали определенной формы заодно целое с корпусами коллекторов делает теплообменный элемент более компактным и повыщает надежность его работы. Компактность достигаетс благодар выполнению витков спирали в виде пр молинейных участков и скруглений, выполненных с минимальным радиусом изгиба , а надежность достигаетс за счет ликвидации па нных или сварных соединений витков спирали с корпусами коллекторов. Формула изобретени Способ изготовлени теплообменника путем намотки труб по спирали, имеющей скругленные и пр молинейные участки, отличающийс тем, что, с целью упрощени технологии изготовлени , после намотки труб скругленные участки спирали помещают в форму с жидкой массой, образующей при затвердевании блок, в котором выполн ют «глухое Коллекторное отверстие , сообщающеес с трубами спирали. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР № 5073, кл. F 28 D 7/00, опублик.. 1925.
2.Авторское свидетельство СССР № 491815, кл. F 28 D 7/02, 1970.
3.Авторское свидетельство СССР № 132393, кл. F 28 D 9/04, 1960.
4.Патент Франции № 3206418, кл. F 28 D 7/06, опублик. 1976..

dwd

&мд

Выкод