Способ изготовления теплообменника
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>925500
Сева Советских Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.03.80 (21) 2894118/25-27 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень М 17 (45) Дата опубликования описания 07.05 82 (51)М.Клз. В 21 Н 3/12
В 21D 1106
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771.295 (088.8) (72) Автор изобретения
E. П. Мовчан (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕН НИКА
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может, быть использовано при изготовлении теплообменников энергетических установок различного назначенияя.
Известен способ изготовления теплообменников, при котором осуществляют навивку трубок на сердечник трубок, оребренных проволокой или металлическими лентами (1).
Однако, этот способ не позволяет получить теплообменники с оребрением внутренней поверхности трубок для интенсификации теплообмена по потоку, движущемуся внутри труб. Кроме того, навивка лент или проволоки в качестве оребрения трубок увеличивает массу теплообменного аппарата.
Известен способ изготовления теплообменника, при котором осуществляют рифление трубок и навивку их на сердечник в несколько рядов f2).
Недостатком этого способа является необходимость использования специального устройства для рифления трубок перед их навивкой,,которое содержит два приспособления, вращающихся вокруг оси трубки, каждое устройство имеет как минимум трн спрофилированных ролика, а трубку необходимо протягивать через эти устройства, что в конечном счете существенно повышает трудоемкость изготовления теплообменников. Кроме того, в працессе навивки рифленых трубок на сердечник происходит заметная деформация риффов, что может привести к нежелательном у абразованию в них микротрещин и снижению эксплуатационной надежности теплообменняка. Следует отметить, что при этом способе изготовления не обеспечивается равенство скоростей потоков в поперечном сечении теплообменника за счет увеличения с ростом диаметра площади проходного сечения кольцевых зазоров по обратному потоку и увеличения длины трубок по прямому потоку, что ухудшает условия теплообмена.
Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и повышения эксплуатационной надежности.
2Q Для достижения цели в способе изготовления теплообменника, прн котором осуществляют рифление трубак и навивку их на сердечник в несколько рядов, в процессе изготовления теплообменника операции
25 рифления и навивки чередуют, причем рифление осуществляют после навивки каждого ряда трубок. Рифление осуществляют накатным инструментом, причем глубину рифления каждого последующего ря30 да уменьшают. Рифление осуществляют
925500 двумя накатными инструментами, установленными с двух диаметрально противоположных сторон изделия и выполненными с винтовой насечкой. Трубки перед навивкой заполняют легкоплавким паполнителем, например, поваренной солью.
На фиг. 1 — схематично изображен процесс осуществления рифления навиваемой трубки; на фиг. 2 — схематично изображена последовательность выполнения операций навивки и рифления.
После навивки трубки 1 на сердечник 2 змеевик вращают, например, в патроне 3 токарного станка. В радиальном направлении к змеевику подводят накатни!ки в виде свободно вращающихся в оправках 4 и 5 рифленых роликов 6 и 7, затем накатники перемещаются вдоль змеевика (указано стрелками) п обеспечивают его рифление.
Ролики 6 и 7 имеют равнонаправленные винтовые нарезки.
Пример конкретного исполнения теплообменника, например, трехрядпого с разнонаправленной навивкой. Теплообменние выполнен из никелевых трубок ДКРНТ
0,8Х0,05 НП2ЭГОСТ13548-77. Глубина рифлепия первого слоя трубок 1, считая от центра теплообменника, максимальна и равна 0,2 мм. 3а счет внедрения инструмента трубка принимает форму овала, меньшая сторона которого равна 0,4 мм.
Глубина рифления второго слоя трубок
8 равна 0,15 мм, овальность этих трубок меньше, высота овала Iio короткой стороне
0,5 мм. Глубина рпфленпя трстьего слоя трубок 9 минимальна и равна 0,1 мм, овальпость этих трубок минимальна и меньшая сторона овала равна 0,6 мм.
Первый ряд трубок навит на сердечник
2, представляющий собой тонкостенную обечайку из нержавеющей ста IH, нару кный диаметр обечайки 5 мм.
Следует отметить. что величина усилия внедрения зазпсит от размеров навиваемых трубок. Очевидно, что для трубок малых диаметров и незначительных толщин (например 0,8Х0,05) она будет на порядок
45 меньше, чем для трубок !больш!!х размеров (например, О ЗХ0„2) и будет расти с ростом диаметра и толщины трубки.
Способ позволит изготовить высокоэффективнь!й теплообменник с рифлеными трубками на существующем оборудовании, например, на токарном станке, без использования специальных приспособлений, что енизит трудоемкость изготовления. Кроме того, возрастает эксплуатационная надежность теплообменника, та!к;как исключена деформация рифления при навивке.
Формула изобретения
1. Способ изготовления теплообменника, при котором осуществляют рифление трубок и навивку их на сердечник в несколько рядов, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и повышения эксплуатационной надежности, в процессе изготовления теплообменника операции рифления и навивки чередуют, причем рифление осуществляют после навивки .каждого ряда трубок.
2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что рифление осуществляют пакатны; инструментом, причем глубину рифления каждого последу!ощего ряда уменьшают.
3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что рифление осущсствля!от двумя !!а-! кат!!Ым!! !!истр ментами, устаиовле11 ными с дв, . д11аметряльно противоположных ОРС!! !! ЗДЕЛИЯ I! БЫ110ЛIIС!!ПЫЛ!!! С !1!! IEI OBi !! ace:IÊOé.
4. Способ по п. 1, отличаю!иийся тем, что трубки перед павивкой заполняк:-..
;ie; «o1I.!a!,I
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;
1. Андреев М. Н. и др. «Теплообменпая аппаратура энергетических установок». М., «Мати!!построение», 1963, с. 18 — 22.
2. Патент Великобритании ¹ 142955, кл. Г 4 S, 24.03.76 (прототип).
925500
Составитель И. Ментягова
Техред А. Камышникова
Редактор Н. Коляда
Корректор С. Файн
Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»
Заказ 443/418 Изд. № 146 Тираж 702 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5