CS206040B1 - Method of manufacturing curved heat exchangers - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby zahnutých tepelných výměníků, zejména tepelných výměníků s jedním ohybem, například ve tvaru písmen U, V, L, J.

Při stávající výrobě běžných přímých tepelných výměníků je nutno zhotovovat samostatně jejich pláště a samostatně jejich výměníková ústrojí sestávající z trubkových svazků s rozetami a trubkovnicemi. Po· kontrole svarů se potom tyto samostatně vyráběné výměníkové části sesazují a Svařují. Vzhledem k přítomnosti obou výměníkových částí je jejich axiální sesazování při montáži celkem snadnou záležitostí. Uvedený známý způsob výroby, přímých tepelných výměníků není možno· však využít při zhotovování tepelných výměníků jiných tvarů, které zejména s ohledem na kompenzaci teplotních dilatací a· lepší využití zastavěného prostoru jsou provozně daleko výhodnější. Obtížnost zhotovování zahnutých tepelných výměníků spočívá ve výrobních, montážních i kontrolních nesnázích, spojených se skládanými výměníkovými plášti. Výměníkové pláště u zahnutých tepelných výměníků totiž nemohou být celistvé, protože by nebylo možno do nich vložit hotové výměníkové ústrojí. Výměníkový plášť mulsí být podélně dělený, musí být zhotoven ze divou zrcadlově shodných dílů, které se při montáži oboustranně přikládají k předem zhotovenému výměníkovému ústrojí. Oba tyto díly výměníkového pláště se zhotovují samostatně z příslušných, předem vytvarovaných korýtkovitých segmentů, které se při běžné montáži vzájemně spojují příčnými Svary. Vzhledem ke korýtkoVitému tvaru 'a nedostatečné tvarové stabilitě muisí být tyto segmenty zhotovovány v poměrně nákladných přípravcích. Sestavování výměníkového pláště je vzhledem k dostatečným úpravám stykových ploch a tvaru segmentů obtížné a pracné, protože se provádí při konečné montáži, při níž se oba díly výměníkového· pláště ze stran přikládají k hotovému výměníkovému ústrojí, potom se sestehují a svaří jedniak navzájem a jednak s trubkovnicemi. Podélné spojování dílů výměníkového pláště není možno provádět v nejvýhodnější poloze, a tím se znesnadňuje práce. Je proto obtížnější dodržet požadovanou maximální kvalitu nejvíce namáhaných podélných svarových spojů. Navíc je při takto· prováděném svařování výsledek celé práce neustále ohrožen tím, že uvnitř uložené výměníkové ústrojí bude znečištěno zbytky strusky nebo že bude dokonce poškozeno propálením.

Při konečné montáži lze také jen s· obtížemi dodržet úzké tolerancie, zejména požadovanou tvarovou přesnost. Takto vyrobené vý2 060 4 0 měníkbvé pláště nelze také žíhat .na odstranění vnitřního pnutí, takže u současných tepelných výměníku, zhotovených současnými výrobními metodami, nejsou zaručeny projektované parametry, které, mají vliv na provozní spolehlivost a dále u nich není možno provést rentgenovou, ani ultrazvukovou kontrolu nejvíce namáhaných podélných svarů. Výsledkem snahy o zajištění maximální spolehlivosti jě potom také velké předimenzování výměníkového· pláště, a tím i zvýšená materiálová náročnost.

Převážnou část nevýhod současných způsobů zhotovování tepelných výměníků odstraňuje způsob výroby podle vynálezu! Podstata vynálezu spočívá v tom, že pr-o v podstatě přímou část tepelného výměníku se vytvoří pomocná montážní skupina vnitřního výměníkového ústrojí, při jejímž sestavování se ve stanovených rozestupech a polohách ustaví mezistěny a první trubkovnice a dále se při jejím sestavování do příslušných vodicích otvorů v mezistěnách a trubkových otvorů v první trubkovnici zasunou montážní tyče, jejichž konce jsou upraveny k upevnění spojovacích (dílců, a po zhotovení odpovídající, v podstatě přímé části výměníkového pláště se takto vytvořená pomocná montážní skupina axiálně vsune spojkovými konci montážních tyčí do uvedené přímé části výměníkového· pláště,, přičemž se v této přímé části první trubkovnice přivaří k příslušné plášťové trubce, potom se na uvedené spojkové konce montážních tyčí montážními spojkami upevní příslušné první ktonce přeběhnutých teplosměnných trubek, které se vytažením montážních tyčí zasunou do přímé části, posléze se na předehnuté části teplosměnných trubek ustaví a k přímé části výměníkového pláště přivaří kolenové segmenty jeho obloukové části a potom se do· trubkových otvorů ve druhé trubkovnici Vsunou druhé konce teplosměnných trubek a potom se přivaří první a druhé konce -teplosměnných trubek v trubkových otvorech obou trubkovnic. Po ustavení a přivaření kolentoivýčh segmentů obloukové části se vytvoří druhá pomocná montážní skupina, u níž se ve stanovených rozestupech a polohách ustaví mezistěny a druhá trubkovnice, do příslušných otvorů v mezistěnách a trubkových otvorů ve druhé trubkovnici se vsunou mbntážní tyče a po zhotovení druhé přímé části výměníkového pláště se tato druhá pomocná montážní skupina axiálně vsune Spojkovými konci montážních tyčí do druhé přímé části výměníkového pláště, ve které se druhá trubkovnice přivaří k příslušné druhé plášťové trubce, potom-se na spojkové konce montážních tyčí montážními spojkami upevní druhé konce teplosměnných trúbek, -které se vytažením montážních tyčí zasunou do přímé ň.ásti,'a posléze se první a druhé konce teplosměnných trubek v trubkových Otvorech obou trubkovnic přivaří.

Způsob výroby zahnutých tepelných výměníků podle vynálezu podstatně usnadňuje technologický postup zhotovování výměníkového pláště, Při jeho využívání lže dosáhnout nesrovnatelně vyšší tvarové přesnosti zhotovovaných výměníků, přičemž přímé části výměníkových pláštů mohou být celistvé, a proto mohou být s výhodou před vložením vnitřních výměníkových ústrojí také separátně žíhány. Způsob výroby podle vynálezu umožňuje využívat všechny známé defektoskopické zkušební metody, takže výměníkové pláště mohou mít pro stejné parametry podstatně menší tloušťky.

Dále je uveden příklad provedení způsobu výroby tepelného· výměníku podle vynálezu, . přičemž nejdůležitější etapy, jeho montážního postupu jsou znázorněny na výkresech.

Montáž první přímé části tepelného výměníku je znázorněna na obr. 1 až obr. 5, předmqntáž slícování segmentových polotovarů vnitřní obloukové části tepelného výměníku je znázorněna na obr; 6. Na. obr. 7 je schematicky nakresleno vkládání segmentových polotovarů této obloukové části, 'na' obr. 8 je znázorněna montáž druhé přímé části a na obr. 9 je nakreslen celý tepelný výměník po smontování.

Podle obr. 1 se nejprve na montážních podstavcích 4 montážní plošiny 5 ve stáno- _% vených rozestupech a polohácji rozpěr&mi 3 ustaví mezistěny 1 a první trubkovnice 2. Poidle obr. 2 se do odpovídajících vodicích otvorů v mezistěnách 1 a trubkových otvorů v první trubkovnici 2 vsunou montážní tyče . 6, které spolu s mezistěnami 1, první trubkovnicí 2 a rozpěrami 3, po popsaném zkompletování, tvoří první pomocnou montážní skupinu vnitřního výměníkového ústrojí. Konce montážních tyčí 6 jsou uzpůsobeny k upevnění spojovacích dílců. Po· zhotovení první přímé části výměníkového pláště, která podle obr. 3 sestává ze vzájemně natočených a na opěrných kladkách 9 kladkového polohovadla 8 obvodově svařených prvních plášťových trubek 7 a po kontrole příslušných obvodových svarů se první pomocná montážní skupina podle obr.

axiálně vsune spojkovými konci montážních tyčí 6 ve směru šipky 17 do zhotovené první přímé části výměníkového pláště, až na doraz pnvní trubkovnice 2, o čelo příslušné první plášťové trubky 7. Po popsaném nasunutí pnvní pomocné montážní skupiny se podle obr. 4 na spojkové konce montážních tyčí fi připevní montážní spojky 12, k nimž se potom podle obr. 5 připevní .první koňce teplosměnných trubek 11. Ve směru šipek 18 se posléze teplosměnné trubky 11 postup- * ' ným vytahováním montážních tyčí 6, ve sledu od vnitřního ohbí k vnějšímu ohbí obloukové části, zásouvají do první přímé části tepelného výměníku, v jejíž první pomocné montážní skupině tak postupně nahrazují její montážní tyče fi. Při výměně montážních tyčí 6 za teplosměnné trubky 11 se současně s výhodou postupně uvolňují a odkládají

J» montážní spojky 12. Podle obr. 6 předem připravené kolenové segmenty 13 se potom ve stanoveném sledu podle obr. 7 navlékají přes druhou přímou část výměníkového ' ústrojí ve směru šipky 14 na jeho obloukovou část, na kterou se postupně přistěhují a přivaří k první přímé části výměníkového pláště.’

Na neznázorněném polohovacím zařízení mezitím podobně sestavená druhá montážní skupina se nasune do obdobně zhotovené druhé přímé části výměníkového pláště, v němž se po čelním dorazu její druhá trubkovnice 16 obvodově přivaří k příslušné druhé plášťové trubce 15 Potom se podle obr.

spojkovými konci svých, montážních tyčí 6 připevní pomocí mnontážních spojek 12 k volným druhým koncům teplosměnných trubek 11. Ve směru šipky 14 sé po přítržích

Claims (2)

1. PSEDMST

   1. Způsob výroby zahnutého tepelného výměníku, zejména tepelného výměníku s jedním vnitřním ohybem, vyznačující se tím, že pro v podstatě přímou část tepelného výměníku se vytvoří pomocná montážní skupina vnitřního výměníkového ústrojí, při jejímž sestavování se ve stanovených rozestupech a polohách ustaví mezistěny a první trubkovnice, a dále se při jejím sestavování do příslušných vodicích otvorů v mezistěnách a trubkových otvorů v první trubkovnici zasunou, montážní tyče, jejichž konce jsou upraveny k upevnění spojovacích dílců, a po zhotovení odpovídající, v podstatě přímé části výměníkového pláště se takto vytvořená pomocná montážní skupina axiálně vsune spojkovými konci montážních tyčí do uvedené přímé části výměníkového pláště, přičemž se v této- přímé části první trubkovnice přivaří k příslušné plášťové trubce, načež se na uvedené spojkové konce montážních tyčí montážními spojkami upevní příslušné první konce předejmutých, teplosměnných trubek, které se vytažením montážních tyčí zasunou do přímé části, posléze se nia předehnuté části teplosměnných trubek ustaví a k přímé části výměníkového pláště přivaří kolepostupně nasouvá druhá přímá část výměníkového pláště, přičemž vytahované montážní tyče- 6 jsou v druhé pomocné montážní skupině tepelného výměníku nahrazovány zasouvanými teplos-měnnými trubkami 11..

   Po vysunutí montážních tyčí 6 ze druhé pomocné montážní skupiny se s vyčnívajících druhých konců teplosměnných trubek 11 spolu s -těmito montážními tyčemi 6 sejmou montážní sípojky 12 a po doražení příslušně druhé plášťové trubky 15 druhé přímé části výměníkového pláště k přivrácenému čelu sousedícího koleno-vého segmentu 13 obloukové části se'takto vzniklá styková štěrbina zavaří. -Potom se u popsaným způsobem zhotoveného tepelného výměníku, nakresle- ného na obr. 9, provede kontrola všech svarů.

   VYNÁLEZU »

   nové segmenty jehoi obloukové části a poto-m se do trubkových otvorů ve druhé trubkovnici vsunou druhé konče teplosměnných trubk, načež se přivaří první a druhé konce teplosměnných trubek v trubkových otvorech obou trubkovnic.
2. 2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačující se tím, že po ustavení a přivaření kolenových segmentů obloukové části se vytvo. ří druhá pomocná montážhí skupina, u níž -se ve stanovených rozestupech a polohách usitaví mezistěny a druhá trubkovnice, do příslušných otvorů v mezistěnách a trubkových otvorů ve druhé trubkovnici se vsunou montážní tyče a po zhotovení druhé přímé části výměníkového pláště se tato druhá pomocná montážní skupina axiálně Vsune spojkovými konci montážních tyčí do- -druhé přímé části,výměníkového pláště, ve které se druhá, trubkovnice přivaří k příslušné druhé plášťové trubce, načež se na spojkové koncé montážních tyčí montážními spojkami upevní druhé konce teplosměnných trubek, které se vytažením ,montážních tyčí zasunou do druhé přímé části, a posléze se první i druhé konce teplosměnných trubek v trubkových otvorech obou trubkovnic přivaří.