Способ крепления трубы в отверстии сдвоенной трубной доски теплообменника

Способ крепления трубы в отверстии сдвоенной трубной доски теплообменника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„ЯО„„1032324

С0103 СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

3m Р 28F 9/16; в 21 о З9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ (5 3 ) 621 . 565. 94 (088. Ь ) Ю

©Ф

ЬР

Ci4

b33

«В@

OCYglAPCTBEHHbiA НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3396128Я4-06 (a/ ) 16,02,. о2 (46 ) 30.07.63. Бюл. И 28 (72 ) И. Л. Юращик, В. И. Горшков, В. П. Ткачук и В. Ф. Лавренюк (56) l. Авторское свидетельство СССР

И А50951. кл. F 28 F 9/16, 1974.

2. Патент ФРГ И 2927626, кл. F 28F 9/16, опублик, 1980. (54)(57) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ТРУБЫ В

ОТВЕРСТИИ СДВОЕННОЙ ТРУБНОЙ ДОСКИ

ТЕПЛООБИЕННИКА, состоящей из верхней и нижней решеток, путем выполнения на -концевом участке трубы гофра, развальцоаки этого участка посредством деФармации гоФра при приложении на его повархности продольного усилия, о т-л и ч-:.а ю шийся тем, что, с целью аовывения эксплуатационной .надежности., rcmp на концевом участке трубы -вь@ олняют предварительно, до устаноМ@и трубы в отверстии трубной доски, фтем продольно-радиальной прокаткй, в нижней решетке выполняют седловидный кольцевой выступ под гоФр, а на верхней закрепляют .втулку,приводимую при установке верхней реаетки в контакт с гоФром и имеющую на участке контакта проФиль, соответствуаарчй Форме гофра.

3 103

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к элементам герметизации и компенсации температурных удлинений оребренных труб в трубных досках теплообменников, и может найти применение в газовой и других отраслях промышленности.

Известен способ крепления труб в отверстиях трубной решетки теплообменного аппарата, снабженных кольцевыми канавками, заполненными уплотнительным .материалом, путем развальцовки, причфм в качестве уплотнительного материала используется металл с упругопластическими свойствами, например свинец, приводимый при развальцовке в объемно-напряженное состояние сжатия в замкнутом объеме11)Недостатком указанного способа является ненадежность узла крепления заключающаяся в неприемлемости его применения в теплообменниках, используемых для утилизации,выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов, поскольку при запуске газоперекачивающих агрегатов наблюдаются слабые гидравлические удары в выхлопном тракте газовых турбин, которые обус4лавливают неравномерность давления выхлопных газов по газовому тракту, под действием которых трубные пучки подвергаются некоторой вибрации, раэвальцовка деформируется, а этом приводит к тому, что материалы с упpyro-пластическими свойствами и обладающие низкой температурой плавления вытекают иэ кольцевых канавок, тем самым нарушая герметичность узла.

Известен также способ крепления трубы в отверстии сдвоенной трубной доски теплообменника, состоящей из -верхней и нижней. решеток, путем выполнения на концевом участке трубы гофра, развальцовки этого участка посредством деформации гофра при приложении на его поверхности продольного усилия I.2 ), Однако применение этого способа не позволяет производить демонтаж труб 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

2 324

Ю l5

ЗО

З5

g5

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, rîôð на концевом учат стке трубы выполняют предварительно, до установки трубы в отверстии трубной доски, путем продольнорадиальной 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 трубной решетке теплообменника, позволяющий осуществить предлагаемый способ.

Узел крепления содержит, сдвоенную трубную доску 1, состоящую из верхней 2 и нижней 3 решеток, в отверс-. тия 4 и 5 которых введен кольцевой участок теплообменной трубы б. На этом участке выполнен гофр 7. На еерхнвй 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 доски соединены посредством стяжных шпилек 10, в верхней части которых надеты прижимные гайки 11 с надетыми на них защитными колпачками 12.

При этом на гайку 1 1 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 трубной

3 10323 доски 1 путем продольно-радиальной прокатки в горячем состоянии (при достижении температуры 600-800 С). 8 нижней решетке 3 выполняют седловидный кольцевой выступ 9, а на 5 верхней 2 с помощью сварного шва закрепляют втулку 8, Затем теплообменная 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- 15 единение, За счет продольных сил, вызываемых стяжкой, происходит развальцовка концевого участка трубы 6 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.

Йри эксппуатации теплообменника, 25 когда все его элементы находятся в зоне повышенных температур, происходит температурное удлинение его теплообменных 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 узла крепления, которая пропорциональна величине деформации, при этом начальная деформация гофрированных элементов обеспечивает герметичность узлов в условиях монтажа и демонтажа, достаточную при малых температурных напорах, при низких температурах наружного воздуха, при перевозках, а также на Крайнем Севере в случаях выхода 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

Ф 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. Акимова

Редактор С. Пекарь Техред И.Коштура Корректор Ю. Иакаренно

Заказ.5387/46 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4