Способ крепления тепловых труб в трубной доске теплообменника

Способ крепления тепловых труб в трубной доске теплообменника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии крепления тепловых труб в трубной доске теплообменного аппарата и может быть использовано в стационарной и транспортной энергетике. Цель изобретения - повышение надежности соединения. Способ осуществляют следующим образом. Заполненные теплоносителем и вакуумированные тепловые трубы (Т) 1 вводятся в отверстия трубной доски 3 без зазора, и в таком виде вся теплообменная часть помещается в нагревательную печь, где нагревается до температуры пластической деформации материала Т 1 за счет внутреннего давления, возникающего при нагревании Т 1 до температуры выше рабочей. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Т)РИ П(НТ СССР (21) 4616455/27 (22) 05.12.88 (46) 23.03.91. Бюл.) )1 (71) Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им.адм.С.О.Ыакарова (72) В,А.Новошицкий, В.Г.Кузнецов, Б.В.Дымо и А.А.Епифанов (53) 621. 774. 72(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

909561, кл. В 21 D 39/06, 20.09.79. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ТЕНЛОВЫХ ТРУБ

В ТРУБНОЙ ДОСКЕ TEIIJIOOEYKHHHKA (57) Изобретение относится к технологии крепления тепловых труб в труб(1) В 21 D 39/06, F 28 F 9/16

2 ной доске теплообменного аппарата и может быть использовано в стационарной и транспортной энергетике. Цель изобретения — повышение надежности соединения. Способ осуществля(от следун шим образом. Заполненные теплоносителем и вакуумированные тепловые трубы (Т) 1 вводятся в отверстия трубной доски 3 без зазора, и в таком виде вся теплообменная часть помешается в нагревательную печь, где нагревается до температуры пластической деформации материала Т 1 за счет внутреннего давления, возникашшего при нагревании Т 1 до температуры выше рабочей, 2 ил.

3 163

Изобретение относится к способам . закрепления труб в трубной доске теплообменного аппарата и может быть использовано в стационарной и транспортной энергетике.

Целью изобретения является повышение надежности соединения.

На фиг.1 изображена схеМа соединения тепловых труб с трубной доской, общий нид; на фиг.2 - узел соединения

Сущность способа заключается в следующем.

Окончательно собранные тепловые трубы 1, заполненнь1е жидкостью — теплоносителем 2 и герметизированные, устанавливают с зазором в отверстия трубной доски 3, а затем подвергают нагреву до температуры (превышающей рабочую и вызывающую пластическое деформирование трубы), определяемой из формулы

Г 4 с

212 Gò чагр dcp где — предел текучести материала .трубы, (141Па);

S — толщина стенки трубы, мм с1,> — средний диаметр трубы, мм

Потребная температура нагрева тепловой трубы определяется следующим образом. Зависимость между температурой насыщения жидкости Тн и давлением

Р, .ог1ределяется из известной фор141улы

100 1Р С, Зан11симость между предельным давлением, вызывающим появление пластических деформаций трубы и ее размерами определяется по формуле теории пластичности

Я

Р = 2006 с1 ср

Решая совместно эти уравнения, получают зависимость для определения необходимой температуры сборки соединения

6095 4 увеличивая прочность соединения, С обеих сторон отверстия предусматриваются фаски, которые также заполня5 ются материалом трубы и обусловливают появление осевых остаточных напряжений вследствие сокращения трубы при рабочем давлении, которое ниже предельного, возникающего при

10 сборке, и таким образом создается дополнительный разрез плотности соединения, т.е. герметичность соединения обеспечивается за счет радиальных, а также осевых остаточных напряжений в районе крепления.

Одновременно со сборкой производится испытание тепловых труб, 1 ак как давление при сборке выше рабоче10 Разрушение тепловой трубы контро-, лируется при внешнем осмотре. Качество соединения — известным способом, Пример. Требуется определить температуру нагрева для сборки трубы

d = 29 мм; F - =5 мм; dc = 24 мм из стали 20, 5 = 220 И1а с трубной доской. Подставляя исходные данные н формулу (3) получают о — 212 Gò = 550 С.

30 ер

Если нагрев тепловых труб производится совместно с трубной доской, например, н печи, то в формулу (3)

В необходимо подставить Q — предел текучести при заданной температуре.

Эта задача решается с двух-трех попыток методом последовательных приближений, добиваясь, чтобы, Q » соответстнонал температуре нагрева.

Даннье о пределе текучести при за40 данной температуре известные.

Задаваясь н первом приближении несколько меньшим значением r =- 450 С, ь . когда 5 = 96 Tla, получают

t = 212 5 ---=448С, с1 ср

4 с

t=2126,——

dcp

В результате нагрева давление внутри герметичной тепловой трубы увеличивается вследствие испарения жидкости 2, труба деформируется пластически в радиальном и осевом направлениях и плотно прижимается к стенкам отверстия в трубной доске, формируя неразъемное соединение. Отверстия н трубной доске 3 могут быть ныполнены с кольцевой канавкой, которая заполняется материалом раздающей трубы, что соответствует примерно выбран— 1 ному значению й„..

Использование предлагаемого способа закрепления тепловых труб в трубной доске позволяет снизить трудоемкость изготовления теплообменника за счет отсутствия операций удаления пробок заполнителя и совмещения операций сбс4рки и испытаний тепловых труб. Кроме того, уменьшается доля ручного труда.

1636095

Формула изобретения

Cc,"òàâHòåëü Н,Чернилевская

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шевкун

Редактор И.Шулла

Заказ 779 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!

Способ крепления тепловых труб в трубной доске теплообменника, включающий помещение в полость тепловой трубы объемно-расширяющегося заполнителя, установку трубы с заполнителем в трубную доску, соединение тепловой трубы с трубной доской путем пластического деформирования стенок трубы при совместном нагреве тепловой трубы и трубной доски, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности соединения, в качестве объемно-расширяющегося заполнителя используют теплоноситель теплообменнык аппаратов, которым тепловые трубы предварительно заполняют, затем вакуумируют и герметитиэируют, а температуру совместного нагрева определяют по формуле

4 с

1Р на г 212 6 ä ср э где бт — предел текучести материала трубы, NTa;

S — толщина стенки трубш, мм, 15 Д ср — средний диаметр трубыВ