CS198519B1

CS198519B1 - Method of manufacturing pipelines for heat exchangers

Info

Publication number: CS198519B1
Application number: CS637477A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Lemfeld; Miroslav Krivohlavy
Original assignee: Vladimir Lemfeld; Miroslav Krivohlavy
Priority date: 1977-10-04
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká způsobu výroby trubek s rozšířenou vnitřní plochou pro výměnu tepla, které lze použít u různých aplikací průmyslové výměny tepla, včetně vzduchových chladičů.The invention relates to a method of manufacturing tubes with an expanded internal heat exchange surface that can be used in various industrial heat exchange applications, including air coolers.

Jsou známé některé způsoby výroby trubek s rozšířenou vnitřní plochou. Jedna z metod, která se používá, je založena na principu působení síly na vnější povrch základní trubky, což se projetí jejím zmenšením průměru a tím vytvoření spojení mezi vnější trubkou a vnitřní přídavnou plochou. Tohoto principu se využívá při tváření žeber na vnějším povrchu základní trubky, kdy dochází současně k zmenšení průměru této trubky a tím upevnění vložené rozšířená plochy. Tato metoda se používá u výměníkových trubek z Al materiálů. Další možnou aplikací je použití redukčního průvlaků, kdy dochází ke stažení (zmenšení průměru) základní trubky a tím vzniku spojení s vnitřní přídavnou plochou. Dále je znám způsob upevnění vložené rozšířené plochy do' základní trubky pájecím procesem, kde dochází k difúznímu spojení a tím k vytvoření výměníkové trubky. Výše popsané metody mají některé své specifické nedostatky. Použité výměníkové trubky z Al materiálu jsou omezeny pro nižší teploty a tlaky. Přídavná síly způsobené nestejnou dilaticí trubek mohou u trubkových výměníků vést snáž k porušení spoje trubky-trubkovnice. Protahování trubek přes průvlak vede ke zpevnění ocelové trubky, oož způsobuje zhoršení mechanických vlastností výměníkových trubek, což je v rozporu s předpisy pro stavbu tlakových nádob. Hlavní nevýhodou pájených trubek (výměníkových) je jejich vysoká pracnost.Some methods of manufacturing tubes with an enlarged inner surface are known. One method that is used is based on the principle of applying a force to the outer surface of the base tube, which undergoes a reduction in diameter, thereby establishing a connection between the outer tube and the inner additional surface. This principle is used in the forming of ribs on the outer surface of the base tube, whereby the diameter of the tube is reduced at the same time and thus the inserted extended surface is fixed. This method is used for heat exchanger tubes made of Al materials. Another possible application is the use of reducing dies, where the base tube is reduced (reduced) and thus the connection with the inner additional surface is established. Further, a method of securing an inserted expanded surface to a base tube by a brazing process is known, where a diffusion connection occurs thereby forming a heat exchanger tube. The methods described above have some specific drawbacks. The heat exchanger tubes made of Al material used are limited to lower temperatures and pressures. The additional forces caused by unequal pipe dilatation in the tube exchangers can lead to failure of the tube-tube sheet joint. Pulling the tubes through the die leads to a reinforcement of the steel tube, which causes a deterioration of the mechanical properties of the heat exchanger tubes, which is contrary to the regulations for the construction of pressure vessels. The main disadvantage of brazed tubes (heat exchangers) is their high labor intensity.

198 519198 519

188 518188 518

Uvedené nedostatky odstraňuje apůsob výroby trubky pro výměníky tepla podle vynálezu, jehož podstatou je, že působením tlakem kapaliny na vnitřní stěnu trubkového profilu dojde k řfitWim jlatfistíii řřmáísiií τ fQůiáiaíffl offlšru a íím úojao ϊ yjmoscní vůle mizl vnějším povrchem trubkového profilu a vnitřním povrchem vnější trubky.These drawbacks are eliminated by the method of manufacturing a heat exchanger tube according to the invention, which is due to the fact that the pressure of the liquid on the inner wall of the tube profile leads to an eruption of the airflow and consequently the exaggerated clearance disappears from the outer surface of the tube and the inner surface.

Při využití tohoto vynálezu dochází k zdokonalení spojení mezi vnitřní a vnější trubkou, které je určující a žádoucí z hlediska teplotního přestupu a tím i vytvoření předpokladu širšího využití při stavbě výměníků tepla, hlavně potom v oblasti vzduchových chladičů.The present invention improves the connection between the inner and outer tubes, which is decisive and desirable from the point of view of temperature transfer, and thus creates the assumption of wider use in the construction of heat exchangers, especially in the area of air coolers.

Ha připojeném výkrese je zobrazen jeden z možných trubkových profilů s vnitřní rozšířenou plochou. Tento profil je znázorněn na str. 1. Na obr. 2 je nakreslen volně uložený trubkový profil s rozšířenou vnitřní ploohou do vnější trubky, obr. 3 jě totožný s obr. 2, ale v podélném řezu. Podélný řez obr. 4 ukazuje spojení vnitřního trubkového profilu s vnější trubkou včetně odstraněného konce vnitřně žebrovaného profilu pro potřeby upevnění výměníkové trubky do trubkovnice. Obr. 5 je totožný s obr. 4, ale v příčném řezu.In the accompanying drawing, one of the possible tube profiles with an internal extended surface is shown. This profile is shown on page 1. FIG. 2 shows a free-standing tubular profile with an expanded inner surface into the outer tube; FIG. 3 is identical to FIG. 2 but in longitudinal section. The longitudinal section of FIG. 4 shows the connection of the inner tube profile to the outer tube, including the removed end of the internal ribbed profile for the purpose of securing the exchanger tube to the tube sheet. Giant. 5 is identical to FIG. 4, but in cross-section.

Po nasunutí podélně žebrovaného monolitického trubkového profilu 1 do vnější trubky £ s vůlí 2 ⁰⁰ provede utěsnění na přečnívající vnější válcové konce trubkového profilu 1. Následné zavedení tlaku kapaliny do prostoru 2 trubkového profilu 1 dojde na základně vnitřního přetlaku k plastické deformaci v radiálním směru trubkového profilu 1 a tím k vyplnění prostoru 2 ^a 1 dokonalému spojení mezi vnitřním trubkovým profilem 1 a trubkou £. Trubka £ své rozměry nemění, nebot vnitřní trubkový profil 1 je vyroben z materiálu s nižší mezí kluzu ve srovnání s mezí kluzu vnější trubky £.After insertion of the longitudinally ribbed monolithic tubular profile 1 into the outer tube 6 with a clearance of ²⁰⁰ , it seals at the protruding outer cylindrical ends of the tubular profile 1. Subsequent introduction of liquid pressure into the tubular profile 1 space 1 and thereby fill the space 2 ^and 1 with a perfect connection between the inner tube profile 1 and the tube 6. The tube 4 does not change its dimensions since the inner tube profile 1 is made of a material with a lower yield strength compared to the yield strength of the outer tube 6.

Vynález umožňuje použít pro zhotovení výměníkové trubky podélně žebrovaného trubkového profilu, který se vyznačuje tím, že jeho podélná žebra směřující radiálně do středu osy trubky vytvoří soubor průchodů pro kapalinu a volný prostor mezi vnitřními konoi žeber dovoluje vyrovnání tlaku kapaliny z Jednoho průchodu kapaliny k druhému a tím vytvoření podmínek pro stejnoměrnou teplotu v celém průtočném průřezu trubky. Vnější plochu výměníkové trubky lze rozšířit žebrováním.The invention makes it possible to use a longitudinally ribbed tube profile for forming a heat exchanger tube, characterized in that its longitudinal ribs directed radially to the center of the tube axis form a plurality of fluid passages and free space between the internal fin conduits permits equalization of fluid pressure from one fluid passage to the other; thereby creating conditions for a uniform temperature throughout the flow cross section of the pipe. The outer surface of the heat exchanger tube can be extended by ribbing.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method of manufacturing a tube for heat exchangers with an expanded inner surface, characterized in that the loosely inserted tube profile into the outer tube is progressively plastically deformed in the radial direction by the pressure of the liquid on the inner tube until the clearance between the outer surface is completely limited. the intermediate tube and the inner surface of the outer tube, without changing the size of the outer tube,

2. A method according to claim 1, characterized in that the inner tube profile is made of a material with a lower yield strength compared to the yield strength of the outer tube.