Метод на сглобяване на тръбния топлообменник
Притежатели на патенти RU 2568224:
Изобретението се отнася до областта на производството на тръбни топлообменници. Методът за сглобяване на тръбен топлообменник включва монтиране на топлообменни тръби в тръбни листове на топлообменната секция. Тръбите се фиксират механично и се уплътняват отвън с анаеробен уплътнител. Създава се ограничено пространство от вътрешната страна на тръбния лист с помощта на подвижен пръстен. Топлообменната секция е поставена вертикално, нивелирана. Повърхността на долния тръбен лист се излива със състав за леене. Съставът за заливане е втвърден. Повторете операцията с втория тръбен лист. Сглобената топлообменна секция е монтирана в корпуса на топлообменника. Анаеробно импрегниращо уплътнение се нанася върху външната страна на тръбните листове. Техническият резултат от изобретението е да се осигури плътността на връзката на тръбния сноп с тръбния лист на топлообменника, повишаване на надеждността на топлообменника при работа. 4 ил.
Изобретението се отнася до производството на тръбни топлообменници, използвани в транспорта, енергетиката и химическото инженерство при различни условия на топлообмен (охлаждане, нагряване, изпарение).
При производството на тръбни топлообменници с различни конструкции и размери, качеството на сглобяването на топлообменниците е от голямо значение, особено закрепването и уплътняването на тръбния сноп в тръбния лист на топлообменника.
Методът, описан в прототипа, не е приложим за монтаж на топлообменници, при които тръбният сноп е фиксиран наравно с външната повърхност на тръбния лист и не излиза извън повърхността на тръбния лист, например, когато в монтажа се използва лазерно заваряване. В този случай, когато се прилага, анаеробният уплътнител неизбежно щепопада вътре в тръбите и влошава техническите свойства на топлообменника. Този проблем може да бъде решен чрез нанасяне на дозиран уплътнител върху всяка дефектна междина с едновременно отстраняване на излишния уплътнител от вътрешните повърхности на топлообменните тръби. Този метод на сглобяване е трудоемък и нетехнологичен, тъй като геометричните отклонения на пролуките на тръбно-тръбния лист от даден размер могат да се различават значително. Анаеробният уплътнител запълва определени празнини в зависимост от вискозитета, например уплътнителят с нисък вискозитет изтича от големи празнини, а анаеробното съединение с висок вискозитет няма да запълни малките празнини. За правилния избор на марка анаеробна композиция при запечатване на топлообменни тръби в тръбен лист е необходимо да се определи размерът на празнината на всяка тръба с тръбен лист и да се вземе предвид вискозитета на уплътнителя. За да приложите този метод, ще ви е необходим набор от анаеробни уплътнители. Освен това е необходимо да се калибрира всяка връзка на топлообменника тръбно-тръбен лист, което не е приложимо за структурно сложни топлообменници с голям брой топлообменни тръби. Особени трудности възникват при сглобяването на топлообменници с плоски тръби. По време на работа на топлообменника в пръстеновидното пространство възниква свръхналягане, което води до деформация на тръбите, особено на места, които нямат достатъчна армировка за противодействие на свръхналягането.
Техническият резултат от изобретението е да се осигури плътността на връзката на тръбния сноп с тръбния лист на топлообменника, да се намали трудоемкостта и да се опрости процеса на сглобяване, да се повиши надеждността на топлообменника при работа.
За постигане на посочения технически резултат в метода за сглобяване на тръбен топлообменник, включително инсталациятана топлообменни тръби в тръбни листове, като ги фиксира механично и уплътнява връзките на тръбния сноп с тръбния лист отвън с анаеробно уплътнение, след механично фиксиране на топлообменните тръби с тръбния лист, от вътрешната страна на долния тръбен лист с тръбния сноп чрез инсталиране на подвижен ограничителен пръстен или поради конструктивната характеристика на тръбния лист под формата на пръстеновидна издатина, от вътрешната му страна се създава ограничено пространство, топлообменната секция с оборудване се монтира вертикално и се изравнява, повърхността на тръбния лист, сглобен с тръбния сноп вътре в ограниченото пространство, се излива със състав за отливане, съставът се втвърдява, операцията се повтаря върху втория тръбен лист, след това сглобената топлообменна секция се монтира в корпуса на топлообменника и върху външната страна на тръбните листове се нанася анаеробно импрегниращо уплътнение.
Като втвърдяващ се състав могат да се използват състави на базата на епоксиди и акрилати, втвърдяващи се както при смесване с втвърдител при температура 20-25°C, така и еднокомпонентни, втвърдяващи се при повишена температура. Например, уплътнител Anaterm-207 (TU 2257-554-00208947-2013), произведен от Федералното държавно унитарно предприятие "Изследователски институт по полимери" на базата на модифицирана епоксидна смола с вискозитет 200-600 mPa s при 25 ° C или Anaterm-102T (TU 2257-521-002089 47-2013), произведени от FGUP "Изследователски институт по полимери" на базата на уретанови акрилати с вискозитет 1500-2300 mm 2 /s при 20 ° C.
Като анаеробна уплътнителна композиция могат да се използват анаеробни уплътнители с вискозитет от 5 до 30 mPa s, например Anaterm-1u (TU 2257-321-00208947-2000) или Anaterm-1 (TU 2257-392-00208947-2003), произведени от Федералното държавно унитарно предприятие "Изследователски институт на Полимери".
Подвижният ограничителен пръстен е направен от инертен материал, като PTFE. Височината на пръстена се избира в зависимост от дизайна и размера на топлообменника. Ограничителният пръстен осигурява необходимото ниво на запълване на състава за надеждно фиксиране и плътност на тръбния сноп с тръбния лист.
Същността на изобретението е илюстрирана от чертежите, показани на фигури 1-4.
Фиг. 1 илюстрира външния вид на тръбния лист;
фиг. 2 показва как тръбният сноп е монтиран в тръбния лист;
фиг. 3 илюстрира инсталирането на подвижен ограничителен пръстен върху възел от тръбен лист с тръбен сноп;
фиг. 4 показва пълненето на състава за заливане в затвореното пространство, образувано от подвижния ограничителен пръстен и тръбния лист.
Изпълнението на предложения метод за уплътняване на топлообменника се извършва по следния начин.
След монтиране и фиксиране в тръбния лист 1 (фиг. 2) на тръбния сноп 2 (фиг. 2), върху предварително монтираната по този начин отвътре топлообменна секция се монтира подвижен ограничителен пръстен 3 (фиг. 3). Топлообменникът с оборудването е монтиран вертикално и нивелиран. Уплътнител Anaterm-207 поз. 4 (ФИГ. 4) в количество, достатъчно да покрие целия тръбен лист и неговите връзки към тръбния сноп. За да се осигури по-добро разпределение на леярския състав по повърхността на тръбния лист, последният се нагрява до 30-50 ° C. Извършете втвърдяването на леярския състав 4 (фиг. 4). Животът на Anaterm-207 след смесване с втвърдителя е най-малко 1 час, якостта на залепване достига 10 MPa иПовече ▼. След като уплътнителят Anaterm-207 се втвърди, подвижният ограничителен пръстен се отстранява. Горната операция по изливане се повтаря върху 2-рата тръбна плоча на топлообменната секция.
Сглобената по този начин топлообменна секция се монтира в корпуса на топлообменника и допълнително се уплътнява с анаеробно импрегниращо уплътнение. За да направите това, топлообменникът се поставя хоризонтално и върху външните повърхности на тръбните листове се нанася анаеробен импрегниращ уплътнител Anaterm-1u или Anaterm-1 за допълнително уплътняване. Нанасянето се извършва с четка, гъба или друг метод, който осигурява намокряне на повърхността на тръбната ламарина, особено в местата на свързване с тръбния сноп. Осигурете експозиция, достатъчна за проникване, запълване и втвърдяване на уплътнителя в процепите на листа тръба-тръба. Времето на излагане зависи от температурата, химичния състав на метала, използван при производството на тръби и тръбни листове, пролуките, марката на уплътнителя и други фактори. След втвърдяване излишният анаеробен уплътнител се отстранява от повърхността с парцал, топлообменникът се сглобява окончателно и се извършват хидравлични тестове.
Предложеният метод на сглобяване е използван в ООО "Винета", Санкт Петербург при производството на топлообменници с различни размери за морски кораби и направи възможно значително опростяване на технологията на сглобяване, намаляване на трудоемкостта и ускоряване на процеса на производство на готови продукти. Тестовете на произведените продукти показаха висока надеждност и херметичност на топлообменниците при условия, надвишаващи работните параметри.
Метод за сглобяване на тръбен топлообменник, който включва монтиране на топлообменни тръби в тръбни листове, механичното им фиксиране и уплътняване на връзките на тръбния сноп с тръбния лист отвън с анаеробно уплътнение,характеризиращ се с това, че след механично фиксиране на топлообменните тръби с тръбния лист от вътрешната страна на долния тръбен лист с тръбния сноп посредством подвижен ограничителен пръстен или пръстеновидна издатина от вътрешната страна на тръбния лист, се създава ограничено пространство, топлообменната секция с подвижен ограничителен пръстен се монтира вертикално и нивелира, повърхността на тръбния лист с тръбния сноп се излива вътре в ограниченото пространство с леярски състав, съставът се втвърдява, операцията се повтаря върху втория тръбен лист, след това сглобената топлообменна секция се монтира в корпуса на топлообменника и анаеробно импрегниращо уплътнение се нанася върху външната страна на тръбните листове.