RU2121123C1

RU2121123C1 - Distributor for heat exchanger with anticorrosive facing

Info

Publication number: RU2121123C1
Application number: RU94006782/06A
Authority: RU
Inventors: Барбиери Лоренцо (IT); Барбиери Лоренцо; Мей Джованни (IT); Мей Джованни
Original assignee: Нуовопиньоне-Индустрие Мекканике э Фондериа С.п.А.
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1998-10-27
Also published as: CN1075628C; DE4406852C2; FR2702271A1; IT1271958B; ITMI930405A1; CN1096097A; ATA40194A; ITMI930405A0; AT402971B; FR2702271B1; DE4406852A1

Abstract

FIELD: heat power industry. SUBSTANCE: proposed distributor is intended for heat exchangers with high-efficiency anticorrosive facing. Tube plate is provided with protrusion formed as result of deposition of welded material and meant for formation of connection with cylinder of distributor. The latter is equipped with ring made from anticorrosive material having L-shaped cross-section rounded along radius and tightly coupled to mentioned connection, plate, its protrusion and its facing and joining anticorrosive facings of tube plate and tube. Anticorrosive material is titanium. EFFECT: provision for continuity of anticorrosive facing with minimal concentration of tension and minimal usage of anticorrosive material. 4 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к новой конструкции распределителя для теплообменника с высокоэффективной антикоррозийной облицовкой (например, из титана), в котором, начиная с плоской трубной плиты, непрерывность антикоррозийного покрытия достигается в пределах соединения между трубной плитой и цилиндром распределителя с минимальной концентрацией напряжения и с минимальным использованием необходимого антикоррозийного материала, при этом достигается максимальная надежность соединения между трубной плитой и цилиндром распределителя и значительно сокращается себестоимость выполняемых работ. The present invention relates to a new design of a distributor for a heat exchanger with a highly effective corrosion-resistant liner (for example, titanium), in which, starting from a flat tube plate, the continuity of the corrosion-resistant coating is achieved within the connection between the tube plate and the distributor cylinder with a minimum voltage concentration and with minimum use the necessary anti-corrosion material, while achieving maximum reliability of the connection between the tube plate and the cylinder ator and significantly reduces the cost of work performed.

В настоящее время известны и широко используются различные типы распределителя для теплообменников с высокоэффективной антикоррозионной облицовкой, например из титана. At present, various types of distributor for heat exchangers with highly efficient anti-corrosion lining, for example from titanium, are known and widely used.

По одному из уже известных типов распределителя используется цилиндрическая трубная плита U-образного сечения, в которой плоское дно и цилиндрическая стенка соединены по радиусу, чтобы исключить вероятность концентрации напряжения, а следовательно, и возникновения вероятных точек разрыва. Однако следует иметь в виду, что подобная трубная плита имеет тот недостаток, что в процессе образования покрытия методом взрыва, а это операция является очень важной при нанесении титанового покрытия, боковая стенка упомянутой решетки будет отражать взрывную волну с конечным образованием многочисленных дефектов, конечным результатом которых будет непригодность для практического использования довольно большой периферийной части трубной плиты. Следствием этого будет необходимость использовать трубные плиты большого диаметра, а следовательно, и распределители будут иметь большие габариты и стоить намного дороже. According to one of the already known types of distributor, a U-shaped cylindrical tube plate is used, in which the flat bottom and the cylindrical wall are connected along the radius in order to exclude the possibility of stress concentration and, consequently, the occurrence of likely break points. However, it should be borne in mind that such a tube plate has the disadvantage that during the formation of the coating by the explosion method, and this operation is very important when applying the titanium coating, the side wall of the said lattice will reflect the blast wave with the final formation of numerous defects, the final result of which there will be unsuitability for practical use of a rather large peripheral part of the tube plate. The consequence of this will be the need to use tube plates of large diameter, and therefore, the distributors will have large dimensions and cost much more.

Этот недостаток устранен в другом типе распределителя для теплообменников с антикоррозийной облицовкой, в котором используют полностью плоскую трубную плиту с кольцеобразной канавкой, в которой установлен элемент для приваривания к цилиндру распределителя и для принятия дополнительного элемента антикоррозионного материала. This disadvantage is eliminated in another type of distributor for heat exchangers with anti-corrosion lining, in which a completely flat tube plate with an annular groove is used, in which an element is installed for welding to the distributor cylinder and for receiving an additional element of anti-corrosion material.

И тем не менее этот последний вариант распределителя также имеет недостаток в том плане, что он способствует интенсификации и концентрации напряжений в точке соединения между трубной плитой и цилиндром только по причине наличия упомянутой кольцеобразной канавки и связанного с этим уменьшения поперечного сечения самой трубной плиты, что имеет своим конечным результатом уменьшение надежности и необходимость использования большего количества высокоэффективного антикоррозийного материала при одинаковых габаритах распределителя, чтобы заполнить упомянутую кольцеобразную канавку, что естественно ведет к увеличению себестоимости изготовления распределителя. Nevertheless, this last version of the distributor also has a drawback in that it promotes the intensification and concentration of stresses at the connection point between the tube plate and the cylinder only because of the presence of the mentioned annular groove and the associated reduction in the cross section of the tube plate itself, which has the end result is a decrease in reliability and the need to use more high-performance anti-corrosion material with the same dimensions of the distributor, so that s fill the said annular groove, which naturally leads to an increase in the cost of manufacturing the distributor.

Задачей настоящего изобретения является устранение отмеченных выше недостатков за счет создания распределителя для теплообменника с высокоэффективной антикоррозионной облицовкой, например из титана, в котором непрерывность антикоррозионной облицовки между плоской трубной плитой и цилиндром распределителя достигается при минимальной концентрации напряжения и с минимальным использованием антикоррозионного материала. The objective of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages by creating a distributor for a heat exchanger with a highly effective anti-corrosion cladding, for example, from titanium, in which the continuity of the anticorrosive cladding between a flat tube plate and the distributor cylinder is achieved with a minimum stress concentration and with a minimum use of an anti-corrosion material.

Задача изобретения достигается в основном за счет устранения на трубной плите кольцеобразной канавки, а необходимый для образования сварного соединения между трубной плитой и цилиндром распределителя выступ образован на периферийной части трубной плиты в результате отложения на ней свариваемого материала; кроме того, непрерывность антикоррозионной облицовки в точке соединения достигается с помощью кольца из антикоррозионного материала с поперечным сечением, которое напоминает по существу форму закругленной по радиусу буквы L, которое плотно сцепляется с точкой соединения и с внутренними поверхностями в непосредственной близости от этой точки соединения. The objective of the invention is achieved mainly by eliminating the annular groove on the tube plate, and the protrusion necessary for the formation of a welded joint between the tube plate and the distributor cylinder is formed on the peripheral part of the tube plate as a result of deposition of the material to be welded on it; in addition, the continuity of the corrosion protection liner at the connection point is achieved using a ring of anti-corrosion material with a cross section that resembles essentially the shape of the radius rounded on the radius, which adheres tightly to the connection point and to internal surfaces in the immediate vicinity of this connection point.

Следовательно, распределитель с антикоррозионной облицовкой для теплообменника, содержащий трубную плиту и цилиндр распределителя, причем оба эти элемента имеют антикоррозионную облицовку из соответствующего материала, образованную методом взрыва, а сам антикоррозионный материал удален с периферийных частей, где происходит соединение трубной плиты с цилиндром распределителя, отличается по настоящему изобретению тем, что свободная от антикоррозионного материала (облицовки) периферийная часть трубной плиты снабжена выступом, соединенным по радиусу с трубной плитой и образованным простым напылением свариваемого материала с последующим образованием сварного соединения между трубной плитой и цилиндром распределителя, и что кольцо из антикоррозионного материала, имеющее по существу закругленное по радиусу L - образное сечение, прочно сцепляется с этим соединением и с теми внутренними поверхностями распределителя, которые находятся в непосредственной близости от упомянутого соединения, а также тем, что гарантируется соединение по радиусу антикоррозионной облицовки трубной пластины с антикоррозионной облицовкой цилиндра распределителя. Consequently, a distributor with a corrosion-resistant lining for a heat exchanger containing a tube plate and a distributor cylinder, both of which have an anti-corrosion lining of the corresponding material formed by the explosion method, and the anti-corrosion material is removed from the peripheral parts where the pipe plate is connected to the distributor cylinder, differs according to the present invention in that the peripheral part of the tube plate free of anti-corrosion material (lining) is provided with a protrusion, radially with the tube plate and formed by simple spraying of the welded material with the subsequent formation of a welded joint between the tube plate and the distributor cylinder, and that the ring of anticorrosive material having a substantially L-shaped radius-radiused radius is firmly bonded to this connection and to those the inner surfaces of the distributor, which are in close proximity to the mentioned connection, as well as the fact that the connection is guaranteed along the radius of the anti-corrosion lining the tube plate with the anticorrosive lining of the distributor cylinder.

Чтобы облегчить процедуру установки кольца из антикоррозионного материала, поперечное сечение которого напоминает по существу закругленную по радиусу букву L, на цилиндре распределителя, то по еще одному признаку настоящего изобретения упомянутое кольцо имеет несколько меньший диаметр по сравнению с диаметром цилиндра, а буртиковое кольцо из антикоррозионного материала устанавливается между кольцом, имеющим по существу поперечное сечение в виде закругленной по радиусу буквы L и антикоррозионной облицовкой цилиндра распределителя. In order to facilitate the installation of a ring of anticorrosive material, the cross section of which resembles the letter L, essentially rounded in radius, on the dispenser cylinder, according to another feature of the present invention, said ring has a slightly smaller diameter compared to the diameter of the cylinder, and the shoulder ring is made of anticorrosive material mounted between a ring having a substantially cross-section in the form of a letter L rounded along the radius and a corrosion-resistant lining of the dispenser cylinder.

В соответствии с одной из модификаций настоящего изобретения кольцо из антикоррозионного материала с поперечным сечением в виде закругленной по радиусу буквы L состоит из множества секторов, сваренных вместе после их установки в цилиндре распределителя, причем сварные швы защищены соединительными колпачкообразными элементами из антикоррозионного материала, которые привариваются к нижележащим частям. И, наконец, по предпочтительному варианту изобретения в качестве антикоррозионного материала используется титан. In accordance with one embodiment of the present invention, a ring of an anticorrosive material with a cross section in the form of a letter L rounded on the radius consists of a plurality of sectors welded together after being installed in the dispenser cylinder, the welds being protected by connecting cap-shaped elements of anticorrosive material that are welded to underlying parts. And finally, in a preferred embodiment of the invention, titanium is used as an anticorrosive material.

Ниже изобретение будет детально описано с ссылками на сопровождающие описание чертежи, которые лишь иллюстрируют предпочтительные варианты изобретения, но ни в коем случае не ограничивают его объем, при этом следует иметь в виду, что изобретение допускает многочисленные технические, конструктивные или технологические изменения и модификации без отхода от сути и объема настоящего изобретения. Below the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which merely illustrate preferred embodiments of the invention, but in no way limit its scope, it should be borne in mind that the invention allows for numerous technical, structural or technological changes and modifications without departing from the essence and scope of the present invention.

Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - продольный разрез через распределитель теплообменника, выполненного по настоящему изобретению.Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a longitudinal section through a distributor of a heat exchanger made in accordance with the present invention.

Фиг. 2 - продольный разрез через одну из показанных на фиг.1 деталей в увеличенном масштабе. FIG. 2 is a longitudinal section through one of the parts shown in FIG. 1 on an enlarged scale.

Фиг. 3 - перспективный вид в увеличенном масштабе, иллюстрирующий модифицированный вариант кольца с закругленным по радиусу L - образным сечением по изобретению. FIG. 3 is an enlarged perspective view illustrating a modified version of a ring with a radius L-shaped cross-section according to the invention.

Теперь обратимся к чертежам, на которых показано, что распределитель теплообменника состоит из цилиндра 1, закрытого куполообразным концом 2 и покрытого двумя антикоррозионными титановыми облицовками 3 и 4 соответственно, которые образованы методом металлизации в результате взрыва, и из совершенно плоской трубной плиты 5, внутренняя поверхность которой также покрыта антикоррозионной титановой облицовкой 6, образованной по той же технологии металлизации с применением взрыва; на этой плите расположено много трубок 7. Трубная плита 5 и цилиндр 1 сварены встык с помощью сварного соединения 8 на их соответствующих периферийных частях 9 и 10, с которых предварительно удалили титановую облицовку 6 и 3 соответственно. На периферийной части 9 трубной плиты 5 образован выступ 11, соединенный с трубной плитой (см. фиг. 2), причем образование выступа реализуется в результате осаждения здесь свариваемого материала, а сам выступ в данном случае выступает в качестве кромки для упомянутого соединения 8. Соответствующий выступ 12 образован также на периферийной части 10 цилиндра 1 в результате осаждения здесь свариваемого материала. Затем с помощью титанового кольца 13 с закругленным по радиусу L-образным сечением, которое приваривается своими концами к нижележащим элементом, выполняем соединение между титановой облицовкой 3 цилиндра 1 и титановой облицовкой 6 трубной плиты 5. Now we turn to the drawings, which show that the heat exchanger distributor consists of a cylinder 1, closed with a domed end 2 and covered with two anticorrosive titanium linings 3 and 4, respectively, which are formed by metallization as a result of explosion, and from a completely flat tube plate 5, the inner surface which is also covered with anticorrosive titanium cladding 6, formed by the same metallization technology using an explosion; many tubes 7 are located on this plate. The tube plate 5 and the cylinder 1 are butt welded using a welded joint 8 on their respective peripheral parts 9 and 10, from which the titanium cladding 6 and 3 were previously removed. On the peripheral part 9 of the tube plate 5, a protrusion 11 is formed, connected to the tube plate (see FIG. 2), the protrusion being formed as a result of the deposition of the material to be welded here, and the protrusion itself in this case acts as an edge for said joint 8. the protrusion 12 is also formed on the peripheral part 10 of the cylinder 1 as a result of the deposition of the material to be welded here. Then, using a titanium ring 13 with a L-shaped cross section, which is welded at its ends to the underlying element, we make a connection between the titanium cladding 3 of cylinder 1 and the titanium cladding 6 of the tube plate 5.

Чтобы облегчить процедуру установки кольца 13 в цилиндре 1, диаметр упомянутого кольца выполнен несколько меньшего размера, чем диаметр самого цилиндра, а буртиковое кольцо 14, также из титана, устанавливается между L-образным кольцом 13 и титановой облицовкой 3 цилиндра 1, чтобы L-образное кольцо 13 соответствующим образом приваривалось к титановой облицовке 6 трубной плиты 5 и к титановому кольцу 14. Всем работающим с титаном специалистам хорошо известно, что между отложением свариваемого материала и титановой облицовкой необходимо устанавливать инертный материал 15 и 16 соответственно, например серебро, алюминий и т.д. To facilitate the installation of the ring 13 in the cylinder 1, the diameter of the ring is slightly smaller than the diameter of the cylinder itself, and the bead ring 14, also of titanium, is installed between the L-ring 13 and the titanium lining 3 of the cylinder 1, so that the L-shaped the ring 13 was appropriately welded to the titanium cladding 6 of the tube plate 5 and to the titanium ring 14. All specialists working with titanium are well aware that between the deposition of the material to be welded and the titanium cladding inert material 15 and 16, for example, silver, aluminum, etc.

В соответствии с показанной на фиг. 3 модификацией изобретения титановое кольцо 13 по существу закругленного по радиусу L-образного сечения выполнено в виде трех секторов - 17, 18 и 19 соответственно, которые после установки внутри цилиндра 1 свариваются вместе, при этом соответствующие сварные швы 20 защищены соответствующими колпачкообразными элементами 21. In accordance with FIG. 3 by a modification of the invention, the titanium ring 13 of a substantially radially L-shaped radius is made in the form of three sectors - 17, 18 and 19, respectively, which, after installation inside the cylinder 1, are welded together, while the corresponding welds 20 are protected by the corresponding cap-shaped elements 21.

Claims

1. A distributor with a corrosion-resistant lining for a heat exchanger, comprising a tube plate and a distributor cylinder, which are also lined with an anti-corrosion material by the method of forming an explosion coating, while the anti-corrosion material is removed from the peripheral parts by which the pipe plate is connected to the cylinder, characterized in that it equipped with a ring of anticorrosive material, and a protrusion is formed on the peripheral part of the tube plate that is free of anticorrosive lining, which is connected by a whisker with a tube plate, formed as a result of deposition of the welded material and is intended to form a welded joint between the tube plate and the cylinder, said ring of anticorrosive material having a substantially L-shaped cross-section radially radially engaged with said connection, plate , its protrusion and its lining and connects along the radius of the anticorrosive lining of the pipe plate with the anticorrosive lining of the cylinder.

2. The distributor according to claim 1, characterized in that it is provided with a flange ring of anticorrosive material mounted between the anticorrosive liner of the cylinder and a ring with a substantially radially L-shaped cross section, and the diameter of the ring with said cross section is less than the diameter of the cylinder .

3. The distributor according to claim 1, characterized in that the ring of anticorrosive material with a substantially L-shaped cross-section radially radiused consists of many sectors welded together after being installed in the distributor cylinder, while the welds are protected by corresponding cap-shaped elements made of anticorrosive material welded to the underlying elements.

4. The distributor according to claim 1, characterized in that the anticorrosive material is represented by titanium.