Способ крепления в дистанционирующей решетке теплоообменника теплообменных элементов трубчатого и стержневого типа

Способ крепления в дистанционирующей решетке теплоообменника теплообменных элементов трубчатого и стержневого типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

тснтно-тех нчеснлГ

О бикет, l : (1БЛ

{n>767498

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских, Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. саид-ву— (51)М. Кл.з (22) Заявлено 191078 (2t)2674391/24-06 с присоединением заявки №

Р 28 F 9/22

В 21 D 53/06 (осударствеииый комитет

СССР по,делам изобретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 300980 Бюллетень ¹ 36 (53) УДК 621.565 ° 94 (088.8) Дата опубликования описания 300980 (72) Автор изобретения

-.. В.С.Сапелкин (71) Заявитель

r (5 4 ) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ В ДИСТАНЦИОНИРУКФ (ЕЙ PEllETKE

ТЕПЛООБМЕННИКА ТЕПЛООБМЕННс)Х ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБЧАТОГО

И СТЕРЖНЕВОГО ТИПА

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, конкретно к спо-" собам крепления в дистанционирующих решетках теплообменниковых элементов трубчатого и стержневого типов.

Известны способы крепления в дис- танционирующих решетках теплообменников теплообменных элементов трубчатого и стержневого типа путем раз-. двигания ячеек решетки, размещения в них элементов и последукщей их фиксации (1), Недостаток указанных способов заключается в сложной технологии изготовления и недостаточной надежности крепления.

Способ осуществляют следующим образом.

Из никель-титанового сплава нитинол изготовляют дистанционирующую решетку с ячейками, имеющими

25 Форму и размеры, обеспечивающими плотный контакт с поверхностью закрепляемых элементов I трубчатого или стержневого типа. Например, выполняют размер ячейки равным или . несколько меньшим наружного диаметЦель изобретения - упрощение тех" нологии изготовления и повышение надежности.

Указанная цель- достигается тем, что решетку изготавливают из сплава нитинол, перед размещением элементов предварительно Формируют ячейки с учетом наличия в них закрепляемых элементов, и ячейки раздвигают в области пластических деформаций материала решетки, а все элементы фиксируют одновременно пу-, тем нагрева решетки.

На фиг.1 изображено крепление трубчатых элементов в дистанционирующей решетке, выполненной в виде сот; на Фиг.2 — крепление элементов в решетке с помощью фиксирующих тонкостенных втулок.

Крепление трубчатых элементов 1 (фиг. 1) осуществлено в дистанционирующей решетке, выполненной в виде сот, набранных из взаимно пересекающихся тонкостенных пластин

2 и 3 плотно прижатых друг к другу и имеющих дистанционирующие выступы 4 и 5 или, как изображено на

15 Фиг.2 в ячейках, образованных рядами пересекающихся пластин 6, имеющих в.местах контакта с элементами 1 тонкостенные втулки 7.

767498 ра элемента I. Для того, чтобы зафиксировать форму и размеры ячеек,: в них плотно вставляют калибровые стержни, диаметр которых равен или несколько меньше диаметра закреп" " ляемых элементов I, после чего решетку, с вставленными в нее калибронн(нными стержнями, нагревают до температуры 100-1300С и затем охлаждают и вынимают стержни. В результате нагрева в условиях, не допускающих деформации ячеек внутрь ячейки,: каждая из ячеек запоминает заданную ей форму. Затем раздвигают ячейки так, чтобы пластины 2 и 3 в местах выступов 4 и 5 пластически сдеформировались и размер ячеек был больше диаметра закрепляемых элеме>итон I. Раздвигание ячеек осуществляют.стержнями, диаметр которых больше диаметра закрепляемых элементов. Затем н ячейки вставляют закрепляемые элементы и всю сборку нагренают до температуры 60-70 С.

В результате нагрева ячейки самопроизвольно восстанавливают свою первоначальную форму и пластины 2 и 3 плотно выступами 4 и 5 обжимают,поверхность элементов I, осуществляя их крепление в ячейках решетки.

Крепление с помощью втулок 7 осуществляют аналогичным образом. Однако в отличие от вышеописанного крепления, в данном случае из сплава нитинол изготавливают только тон- костенные втулки 7. Перед размещением элементов I в ячейках,,образованных пластинами 6, во втулки 7 вставляют калиброванные стержни и при"нагреве до температуры 100130 С запоминают форму втулок

7 соответствующую положению при креплейии элементов Х в ячейках;

Затем с лющивают атулки 7 (после извлечения стержней) и свободно вставляют в ячейки элементы I. При последующ м нагреве ячеек до 6070 с втулки 7 восстанавливают свою первоначальную цилиндрическую форму и обеспечивают контакт с поверхностями закрепляемых элементов 1.

По данному способу можно осуществлять закрепление элементов I не только цилиндрической, но и любой другой формы, например, овальной, квадратной, треугольной и т.п.

Соответственно возможно изготовленле дистанционирующих решеток иэ никель-титанового сплава с ячейками различной конфигурации.

Ни.-кель-титаНовый сплав нитинол™ содержит 55% вес. никеля и 45% вес. титана. Величина усилия, необходимо.го для крепления элементов I, оп-.. ределяется конкретными требованиями .<онструкции теплообмейнйка и вйбйрается с учетом толщины пластин, образующих ячейки, величины их де10

15 формации при запоминании формы и допустимых радиальных усилий на стенки закрепляемых элементов. Поскольку никель- итановый сплав имеет достаточно большое значение предела текучести, более 20 кг/мм, при повышенных температурах, порядка

500 >С, то для закрепления элементов по изложенному способу можно реализонать усилия практически от упругих усилий в единицы килограммов, до усилий в сотни килограммов в пределах ячейки решетки.

Большой диапазон усилий и форм решеток, где можно реализовать сплавы с эффектом памяти, позволяет использовать данный способ как в низкотемпературных, так и в высокотемпературных теплообменниках. По этому способу можно крепить также, например, нагревательные, стержне@ вые элементы и элементы насадок, размещенные внутри различных теплои массообменных аппаратов и омываемые потоками теплоносителей.

Никель †титанов сплав обладает высокими антикоррозионными и демпфирующими снойстнами, имеет температуру плавления около 1300 С, что обеспечивает высокую работоспособность креплений, полученных по изложенному способу. Так, например, демпфи30 рующие свойства решеток, изготовленных из сплава нитинол способствуют тому, что вибрации, возникающие в элементах при протекании теплоносителей, не будут передаваться

35 от них на решетку и на корпус теплЬобменника, что предохраняет узлы креплений от разрушений. Такая возможность избежания разрушений, вызываемых вибрациями, повышает работоспособность теплообменных и особенно актуальна для высокотемпературных теплообменников, где последствия разрушений могут быть черезвычайно тяжелыми и трудно устранимыми. Кроме тогб одновременное

45 закрепеление элемснтов в решетке согласно изложенному способу упростит технологию изготовления теп- лообменников с большим количеством закрепляемых элементов трубчатого и стержневого типа.

Формула изобретенИя .

Способ крепления в дистанционирующей решетке теплообменника теплообменных элементов трубчатого и стержневого типа путем раздвижения ячеек решетки, размещения в них элементов и последующей йх фракции, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения надежности, решетку изготавливают из сплава нитинол, перед размещением элеменТоВ предварительно формируют ячейки с учетом наличия и них закреп ляемых элементов, и ячейки раздви767498

Pue. f

Составитель Ю.Карпенко

Техред X. Кастелевич Корректор Ю.Макаренко

Редактор Л.Гольдина

Заказ 7177/34 Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Èîñêâà, Ь -35, Раушская наб., д. 4/5!

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гают в ббласти пластических дефор маций материала решетки, а все элементы фиксируют одновременно путем нагрева решетки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 511513, кл. F 28 F 9/00, 1976.