Способ изготовления теплообменника

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

958832

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.12.79 (21) 2852905/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .з

F 28 D 7/02

Гасударственный квмнтет

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УДК 621.565. .944.2 (088.8) ло делам наобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

N. С. Бродски и и В. М. Волоцкий (54) СПОСОБ ИЗГОТОВ,ЛЕНИЯ ТЕП,ЛООБМЕННИКА

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 (1) .

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 коллекторов (2).

Недостаток данного способа заключается в сложности монтажных работ.

Известен способ изготовления теплообменника, 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

2о 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

95883? з

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, из20 готавливаемый указанным способом из однослойной спирали, общий вид; на фиг. 2— вид A на фиг. 1; на фиг. 3 — теплообменник, изготавливаемый указанным способом из многослойной спирали; на фиг. 4 — раз- 2s рез  — -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.

З0

Теплообменник содержит трубу 1, навитую по спирали с образованием каналов

2, примыкающих к коллекторам 3 и 4, раздающему и собирающему соответственно.

Способ включает следующую последо35 вательность 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 40 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. 50

Из трубы можно осуществлять 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 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.

Формула изобретения

Способ изготовления теплообменника путем намотки труб по спирали, имеющей скругленные и прямолинейные участки, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, после намотки труб скругленные участки спирали помещают в форму с жидкой массой, образующей при затвердевании блок, в котором выполняют «глухое» коллекторное отверстие, сообщающееся с трубами спирали.

Источники информации, принятые 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

М 132393, кл. F 28 D 9/04, 1960.

4. Патент Франции № 3206418, кл. F 28 D 7/06, опублик. !976..

958832

Составитель Т. Юдина

Редактор И. Касарда Техред A. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 6762/53 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4