RU2150061C1

RU2150061C1 - Heat exchanger, method of manufacture of flat coils of convective surface of heat exchanger and device for bending finned tubes in realization of this method

Info

Publication number: RU2150061C1
Application number: RU98116131A
Authority: RU
Inventors: В.М. Терехов; А.У. Липец; Е.Б. Бочевер; В.А. Коневских; А.Д. Постников
Original assignee: Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод"
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: heat-power engineering. SUBSTANCE: method consists in making each bend of flat coils of heat exchanger on both sides from tops of bends with sections free from fins whose length is determined at preset relationship. Prior to making fins on straight tubes, positions of tops of expected bends and boundaries of sections free from fins are determined. In making the fins, ends sections of coils are left without fins for connecting them in the course of assembly and sections of preset length of both sides from top of each bend are provided; in other respects manufacture of flat coils includes no changes. Device for bending the finned tubes includes bending template additionally provided with insert made in form of part of section of circle whose radius is equal to radius of bending the load-bearing tube and central angle of sector is lesser than central angle of part of bend of load-bearing tube without fins by the amount no less than two magnitudes of helix angle of spiral fins on straight section of finned tube whose part of sector adjoining the central angle is removed; this part has form of isosceles triangle having height of 0.2 to 0.3 of bending radius of load-bearing tube. Thickness of insert ranges from one diameter of load-bearing tube to diameter of its fins; working groove of insert provided on cylindrical portion of lateral surface has width equal to diameter of loading-bearing tube and its depth is half of its width. EFFECT: modification of heat exchanger with convective heating surfaces in form coils. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности - к теплообменникам с конвективным поверхностями нагрева из труб в форме плоских змеевиков с наружным поперечным оребрением, направлено на усовершенствование таких теплообменников, технологии изготовления змеевиков и оснастки для гибки предварительно оребренных труб. The invention relates to a power system, in particular to heat exchangers with convective heating surfaces from pipes in the form of flat coils with external transverse fins, aimed at improving such heat exchangers, manufacturing technology of coils and accessories for bending pre-finned pipes.

Известны теплообменинки, конвективные поверхности которых выполнены из труб в форме плоских змеевиков с наружным поперечным оребрением из ленты нужной высоты и толщины с постоянным шагом ребер в основании на прямолинейном участке трубы, при этом на участках изгиба змеевика ребра выполнены меньшей высоты (патент США N 2868515, кл. 165-180, опубл. 1980 г.). Выполнение оребрения на всей длине трубы, собранной из нескольких частей, требует значительных производственных площадей, как и гибка из такой трубы плоских змеевиков, а изготовление ребер меньшей высоты на участках гиба трубы предполагает нарушение непрерывности процесса оребрения для переналадки оборудования, что снижает производительность работ и повышает их стоимость. Кроме того, в зоне расположения гибов змеевиков, имеющих меньшую высоту ребер, некоторая часть газов шунтируется мимо оребренной поверхности, снижая эффективность последней, причем объем шунтируемой части газов будет тем больше, чем больше разница по высоте ребер на прямом участке трубы и на участках гибов. Наконец, на участках гибов труб шаг ребер по периметру сечения трубы изменяется, увеличиваясь к зоне наибольшей вытяжки металла трубы и уменьшаясь к зоне наибольшего сжатия (усадки) материала трубы. Это не только вызывает непредсказуемую деформацию оребрения на участках гиба трубы, что ухудшает товарный вид змеевиков и эффективность оребренной поверхности в этих зонах, но может вызвать отрыв основания ребер от трубы, что уже является браком, который не всегда может быть исправлен. Heat exchangers are known, the convective surfaces of which are made of pipes in the form of flat coils with an external transverse finning from a tape of the desired height and thickness with a constant pitch of the ribs at the base on a straight section of the pipe, while on the bending sections of the coil, the ribs are made of a lower height (US patent N 2868515, C. 165-180, publ. 1980). The implementation of fins along the entire length of a pipe assembled from several parts requires significant production areas, as well as bending of flat coils from such a pipe, and the manufacture of fins of smaller height in the sections of the pipe bend implies a violation of the continuity of the fins process for the readjustment of equipment, which reduces the productivity of work and increases their cost. In addition, in the zone of location of the bends of coils having a smaller height of the ribs, some of the gases are shunted past the fin surface, reducing the effectiveness of the latter, and the volume of the shunted part of the gases will be the greater, the greater the difference in the height of the ribs in the straight pipe section and in the sections of the bends. Finally, in the sections of pipe bends, the step of the ribs along the perimeter of the pipe section changes, increasing to the zone of greatest drawing of the pipe metal and decreasing to the zone of greatest compression (shrinkage) of the pipe material. This not only causes unpredictable deformation of the fins in the sections of the pipe bend, which affects the presentation of the coils and the efficiency of the fin surface in these zones, but can cause the base of the ribs to come off the pipe, which is already a defect that cannot always be fixed.

Это ведет к дополнительному увеличению затрат на изготовление теплообменников и снижению производительности. This leads to an additional increase in the cost of manufacturing heat exchangers and lower productivity.

Известны также теплообменники, конвективные поверхности которых выполнены из труб в форме плоских змеевиков с наружным поперечным оребрением из ленты нужной высоты и толщины, но шаг ребер в основании на участках изгиба труб выполнен больше шага на прямолинейных участках (патент Великобритании N 2049147, кл. F 28 F 1/2). Heat exchangers are also known, the convective surfaces of which are made of pipes in the form of flat coils with an external transverse finning from a tape of the desired height and thickness, but the step of the ribs in the base at the pipe bending sections is more than the step in straight sections (UK patent N 2049147, CL F 28 F 1/2).

Как и для описанного выше теплообменника, выполнение оребрения на всей длине трубы, собранной из нескольких частей, требует значительных производственных площадей, как и гибка из таких труб плоских змеевиков. Выполнение спирального оребрения на всей длине образующей змеевик собранной из нескольких частей трубы с разной плоскостью ребер на прямых участках будущего змеевика и на его изгибах обеспечивается изменением угла наклона спирали при навивке ребер на прямой трубе и практически не отражается на производительности работ при выполнении той операции известного способа изготовления таких теплообменников. В теплообменнике, собранном из таких змеевиков с одинаковой высотой ребер на прямых участках гибов, практически не должно быть зон, создающих условия для шунтирования части потока газов мимо оребненной поверхности и снижения эффективности такой теплообменной поверхности. Однако увеличение шага ребер в основании на участках изгиба труб по сравнению с шагом ребер в основании на прямых участках не исключает непредсказуемой деформации ребер в зоне изгиба труб при выполнении гибки, поскольку не устраняет изменения шага ребер по периметру сечения трубы в зоне выполнения гибов, а значит, и в этом случае сохраняется указанный недостаток изготовления плоских змеевиков - увеличение брака при изготовлении змеевиков и затрат на изготовление таких теплообменников. As for the heat exchanger described above, the implementation of finning along the entire length of a pipe assembled from several parts requires significant production areas, as well as bending of such pipes of flat coils. The implementation of spiral fins along the entire length of the coil formed from several parts of the pipe with different plane ribs on the straight sections of the future coil and on its bends is provided by changing the angle of inclination of the spiral when winding the ribs on a straight pipe and practically does not affect the performance when performing that operation of the known method manufacturing such heat exchangers. In a heat exchanger assembled from such coils with the same height of the ribs on the straight sections of the bends, there should be practically no zones creating conditions for shunting a part of the gas flow past the ridged surface and reducing the efficiency of such a heat exchange surface. However, an increase in the pitch of the ribs in the base at the pipe bending sections compared to the pitch of the ribs in the base in the straight sections does not exclude unpredictable deformation of the ribs in the pipe bending zone during bending, since it does not eliminate changes in the rib pitch along the perimeter of the pipe section in the bending zone, and therefore , and in this case, the indicated drawback of manufacturing flat coils remains - an increase in marriage in the manufacture of coils and the cost of manufacturing such heat exchangers.

Наиболее близким к заявляемым объектам по техническому существу и достигаемому эффекту являются конвективная поверхность нагрева, способ изготовления змеевиков конвективной поверхности и устройство для гибки оребренных труб по патенту РФ N 2061945, кл. F 28 D 7/02 и B 21 D 53/06, опубл. 1993 г. В соответствии с этим изобретением теплообменник может быть изготовлен с использованием конвективных поверхностей нагрева, содержащих плоские змеевики из поперечно оребренных по всей длине труб, подключенные к раздающему и собирающему коллекторам, в котором параметры оребрения змеевиков выполнены из условия соблюдения следующих соотношений
h (S - σ) ≤ 75; h/σ ≤ 13,
где h - высота ребра;
S - шаг ребер в их основании на прямом участке трубы;
σ - толщина ребра,
а минимальный радиус гиба труб змеевиков составляет 1,8-2,1 диаметра несущей части трубы.The closest to the claimed objects by technical essence and the achieved effect are the convective heating surface, a method of manufacturing a convective surface coils and a device for bending finned tubes according to the patent of the Russian Federation N 2061945, class. F 28 D 7/02 and B 21 D 53/06, publ. 1993. In accordance with this invention, the heat exchanger can be manufactured using convective heating surfaces containing flat coils from transversely finned along the entire length of the pipes connected to the distributing and collecting manifolds, in which the finning parameters of the coils are made from the condition that the following relations
h (S - σ) ≤ 75; h / σ ≤ 13,
where h is the height of the ribs;
S is the step of the ribs at their base in a straight section of the pipe;
σ is the thickness of the ribs,
and the minimum bending radius of the pipe coils is 1.8-2.1 diameter of the bearing part of the pipe.

При соблюдении указанных условий выбора параметров оребрения труба становится достаточно жесткой и прочной конструкцией и позволяет осуществлять ее гибку и на стандартных гибочных установках. В теплообменниках с такими конвективными поверхностями, как и в предыдущем из рассмотренных выше, практически отсутствуют зоны на участках гибов, создающие условия для шунтирования части потока газов мимо оребренных поверхностей и снижающие эффективность теплообменной поверхности. Subject to the specified conditions for selecting the parameters of the fins, the pipe becomes a fairly rigid and durable structure and allows its bending to be carried out on standard bending plants. In heat exchangers with such convective surfaces, as in the previous one considered above, there are practically no zones on the bend sections, creating conditions for shunting part of the gas flow past the finned surfaces and reducing the efficiency of the heat exchange surface.

Однако деформации оребрения на участках труб, особенно в зоне вершины гибов на некотором удалении от нее в обе стороны, все же имеют место, что ухудшает товарный вид змеевиков и не исключает появление брака из-за отрыва ребер от несущей трубы, хотя и в меньшей степени, чем у плоских змеевиков предыдущих теплообменников. Соблюдение указанных условий выбора параметров оребрения существенно уменьшает проявление этого недостатка, хотя не может - по только что указанной причине - исключить его полностью. Кроме того, соблюдение указанных условий выбора параметров оребрения в известной степени ограничивает возможные варианты выполнения оребрения по размерам ребер, поскольку они связаны указанными соотношениями. However, deformation of fins in pipe sections, especially in the area of the bend apex at some distance from it on both sides, nevertheless takes place, which worsens the presentation of the coils and does not exclude the appearance of marriage due to separation of the ribs from the supporting pipe, although to a lesser extent than the flat coils of previous heat exchangers. Compliance with the specified conditions for the selection of finning parameters significantly reduces the manifestation of this drawback, although it cannot, for the reason just indicated, completely eliminate it. In addition, compliance with the specified conditions for the selection of finning parameters to a certain extent limits the possible options for performing finning in terms of the size of the ribs, since they are related by the indicated relations.

Способ изготовления змеевиков конвективной поверхности нагрева, согласно изобретению по рассматриваемому патенту, предусматривает изготовление каждого змеевика из нескольких предварительно оребренных прямых труб, на концах которых оставляют свободные от ребер технологические участки, путем выполнения гиба или гибов на первой трубе, приварки к ее концу встык очередной прямой трубы, зачистки стыка от внутреннего грата, последующего выполнения гибов на присоединенной трубе и последовательного повторения указанных операций с каждой присоединяемой трубой до полного изготовления змеевика или заданной его части. Такой способ изготовления змеевиков из нескольких предварительно оребренных прямых труб по сравнению с выполнением оребрения на всей длине трубы, собранной из нескольких частей, и последующей гибки из таких труб плоских змеевиков требует значительно меньших производственных площадей. Гибка оребренных труб при реализации этого способа изготовления плоских змеевиков конвективной поверхности нагрева для теплообменника может быть выполнена в штатном гибочном устройстве при некоторой его доработке. Штатное устройство для гибки оребренных труб с получением плоских змеевиков конвективной поверхности нагрева содержит гибочный шаблон с рабочим ручьем, зажимное устройство и привод их поворота. В доработанном штатном устройстве в соответствии с изобретением по рассматриваемому патенту ширина рабочего шаблона равна наружному диаметру оребрения трубы, а его глубина выполнена величиной не менее половины ширины ручья или несколько больше. Это обеспечивает высокое качество гибки оребренных труб без деформации оребрения по внутреннему контуру гиба. A method of manufacturing coils of a convective heating surface, according to the invention according to the patent in question, involves the manufacture of each coil from several pre-finned straight pipes, at the ends of which technological sections are left free from ribs, by bending or bending on the first pipe, welding another straight end to its end pipes, stripping the joint from the internal burr, subsequent bending on the attached pipe and the sequential repetition of these operations with each isoedinyaemoy tube to complete the manufacture of a coil or a predetermined portion thereof. This method of manufacturing coils from several pre-finned straight pipes in comparison with performing finning along the entire length of a pipe assembled from several parts, and subsequent bending of flat coils from such pipes, requires significantly less floor space. The bending of finned tubes when implementing this method of manufacturing flat coils of the convective heating surface for a heat exchanger can be performed in a standard bending device with some refinement. A standard device for bending finned tubes to produce flat coils of a convective heating surface comprises a bending template with a working stream, a clamping device, and a drive for turning them. In the modified standard device in accordance with the invention according to the patent in question, the width of the working template is equal to the outer diameter of the pipe fin, and its depth is made not less than half the width of the stream or slightly larger. This ensures high quality of bending of finned tubes without deformation of finning along the inner contour of the bend.

Данное изобретение решает техническую задачу усовершенствовать теплообменники с конвективными поверхностями нагрева в форме плоских змеевиков из труб с наружным поперечным (спиральным) оребрением, а также способ изготовления змеевиков конвективной поверхности нагрева и устройства для гибки предварительно оребренных труб - с учетом изменения конструкции конвективных поверхностей нагрева, обеспечить при этом высокое качество изготовления и товарного вида конвективных поверхностей нагрева и теплообменника в целом, расширив возможные варианты выполнения параметров оребрения по размерам ребер, и за счет этого повысить эффективность поверхностей нагрева и теплообменника. This invention solves the technical problem to improve heat exchangers with convective heating surfaces in the form of flat coils from pipes with an external transverse (spiral) finning, as well as a method of manufacturing coils of the convective heating surface and a device for bending pre-finned pipes - taking into account changes in the design of convective heating surfaces, to ensure at the same time, the high quality of manufacture and presentation of convective heating surfaces and the heat exchanger as a whole, expanding possible e options for the implementation of the parameters of the fins in the size of the ribs, and thereby increase the efficiency of the heating surfaces and heat exchanger.

Решение этой технической задачи обеспечивается тем, что в газожидкостном теплообменнике, содержащем короб для прохода газов, в котором смонтированы конвективные поверхности нагрева, выполненные в виде трубопровода непрерывной гибки в форме плоского змеевика с наружным поперечным оребрением из ленты и подключенные к общим раздающему и собирающему коллекторам за пределами короба выведенными из него неоребренными концевыми участками змеевиков, - в соответствии с данным изобретением каждый гиб змеевика по обе стороны от его вершины выполнен свободным от оребрения на участках, длина которых определяется из соотношения

где l - длина свободных от оребрения участков по обе стороны от вершины гиба;
R - радиус гиба трубы;
α - центральный угол участка каждого гиба трубы, свободного от оребрения, определяемый из соотношения

где d - диаметр несущей трубы змеевика;
h - высота ребра.The solution to this technical problem is provided by the fact that in a gas-liquid heat exchanger containing a duct for the passage of gases, in which convective heating surfaces are mounted, made in the form of a continuous bending pipeline in the form of a flat coil with an external transverse finning made of tape and connected to a common distributing and collecting manifolds outside the box, the non-finned end sections of the coils removed from it - in accordance with this invention, each die of the coil is on either side of its top flax free from ribbing in areas whose length is determined from the ratio

where l is the length of the areas free from ribbing on both sides of the top of the bend;
R is the bending radius of the pipe;
α is the central angle of the section of each bend of the pipe, free from fins, determined from the ratio

where d is the diameter of the supporting pipe of the coil;
h is the height of the rib.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается еще и тем, что при осуществлении способа изготовления плоских змеевиков конвективной поверхности теплообменника, включающего изготовление всех необходимых для полной сборки каждого змеевика или заданной его части предварительно оребренных прямых труб, концы которых оставляют со свободными от оребрения технологическими участками, выполнение гиба или гибов на первой трубе, приварку к ее концу встык очередной прямой трубы, зачистку стыка от внутреннего грата, последующее выполнение гибов на присоединенной трубе и последовательное выполнение указанных операций с каждой присоединяемой трубой до полной сборки змеевика или каждой его части - в соответствии с данным изобретением перед выполнением оребрения всех исходных прямых труб для сборки одного змеевика на каждой из них определяют положение вершины будущих гибов и границ свободных от оребрения участков по обе стороны от вершины каждого гиба, а при выполнении оребрения указанные участки труб оставляют свободными от оребрения. The solution of the technical problem is also provided by the fact that when implementing the method of manufacturing flat coils of the convective surface of the heat exchanger, including the manufacture of all necessary for the complete assembly of each coil or a given part of it, pre-finned straight pipes, the ends of which are left with technological sections free from fins, bending or bends on the first pipe, welding to the end of the butt of the next straight pipe, stripping the joint from the internal burr, the subsequent is made bending on an attached pipe and sequentially performing the indicated operations with each attached pipe until the coil is completely assembled or each part of it - in accordance with this invention, before making finning of all the initial straight pipes for assembling one coil on each of them, the position of the apex of future bends and boundaries is determined sections free from ribbing on either side of the top of each bend, and when finning is performed, these pipe sections are left free from ribbing.

Наконец, выполнение гибов прямых оребренных труб при изготовлении плоских змеевиков конвективных поверхностей заявляемого теплообменника со свободными от ребер участками по обе стороны от вершины каждого гиба можно осуществить в новом устройстве для гибки оребренных труб, содержащем гибочный шаблон с рабочим ручьем, ширина которого равна наружному диаметру оребрения несущей трубы, а глубина ручья составляет не менее половины его ширины, прижим для оребренной трубы с рабочим ручьем таких же размеров и привод поворота шаблона с прижимом, - в котором в соответствии с данным изобретением гибочный шаблон дополнительно снабжен вставкой, выполненной в виде части сектора из круга, радиус которого равен радиусу гиба несущей трубы, а центральный угол сектора выполнен меньше центрального угла части гиба несущей трубы без оребрения на величину не меньше двух значений угла γ. подъема спирального оребрения на прямом участке оребренной трубы, у которого удалена прилегающая к центральному углу сектора часть в форме равнобедренного треугольника высотой до 0,2 - 0,3 радиуса гиба несущей трубы, при этом вставка имеет толщину от одного диаметра несущей трубы до диаметра ее оребрения и рабочий ручей на цилиндрической части боковой поверхности, ширина которого равна диаметру несущей трубы, а глубина ручья составляет не менее половины его ширины, установлена в гнезде гибочного шаблона симметрично относительно оси рабочего ручья в нем по высоте последнего, а угол между биссектрисой центрального угла вставки и направлением усилия зажима оребренной трубы в шаблоне превышает 90 градусов на угол γ. подъема спирального оребрения прямого участка несущей трубы, но не более чем на 2γ.
Действительно, предложенная форма выполнения плоских змеевиков конвективной поверхности заявляемого теплообменника со свободными от оребрения участками указанной длины по обе стороны от вершины каждого гиба исключает возможность образования шунтов для свободного прохода части потока газов и снижения эффективности работы теплообменных поверхностей. Кроме того, отсутствие оребрения на указанных участках каждого гиба исключает неизбежную деформацию ребер от изменения их шага в основании по периметру сечения несущей трубы в указанной зоне наибольших напряжений и деформации трубы при выполнении гибов и отрыв основания ребер от трубы, что позволяет сохранить товарный вид плоских змеевиков и теплообменника в целом, практически полностью исключить появление брака производства, уменьшить трудоемкость и затраты на изготовление, поскольку отпадает необходимость правки деформированного оребрения, устранения брака или замены бракованных змеевиков или их частей.Finally, the execution of bends of straight finned tubes in the manufacture of flat coils of convective surfaces of the inventive heat exchanger with free from ribs sections on both sides of the top of each bend can be carried out in a new device for bending finned tubes containing a bending template with a working stream, the width of which is equal to the outer diameter of the fins carrier pipe, and the depth of the stream is at least half its width, a clip for a finned tube with a working stream of the same size and a template rotation drive with a clip m, - in which, in accordance with this invention, the bending template is additionally equipped with an insert made in the form of a part of a sector from a circle whose radius is equal to the radius of the bend of the carrier pipe, and the central angle of the sector is less than the central angle of the part of the bend of the carrier pipe without ribbing by at least two values of the angle γ. lifting a spiral fin on a straight section of a finned tube, in which an isosceles triangle part with a height of 0.2 to 0.3 of the radius of the bending of the supporting pipe is removed, the insert has a thickness from one diameter of the supporting pipe to the diameter of its finning and a working stream on a cylindrical part of the side surface, the width of which is equal to the diameter of the supporting pipe, and the depth of the stream is at least half its width, is installed in the socket of the bending template symmetrically with respect to the axis of the working th stream therein height of the latter, and the angle between the bisector of the central angle direction of insertion, and the clamping force of the finned tube in a pattern exceeds 90 degrees angle γ. lifting spiral finning of the straight section of the supporting pipe, but not more than 2γ.
Indeed, the proposed form of making flat coils of the convective surface of the inventive heat exchanger with sections of a specified length free from fins on both sides of the top of each bend eliminates the possibility of shunts for the free passage of a part of the gas flow and reduce the efficiency of the heat exchange surfaces. In addition, the absence of fins in the indicated sections of each bend eliminates the inevitable deformation of the ribs from changing their pitch at the base along the perimeter of the cross-section of the supporting pipe in the indicated zone of greatest stresses and deformation of the pipe when bending and tearing the base of the ribs from the pipe, which allows you to save the presentation of flat coils and the heat exchanger as a whole, almost completely eliminate the appearance of defective production, reduce the complexity and costs of manufacturing, since there is no need to edit the deformed fins, elimination of defects or replacement of defective coils or parts thereof.

Заявляемый способ изготовления плоских змеевиков конвективной поверхности теплообменника полностью сохраняет все признаки ближайшего способа - аналога (прототипа), добавляя к нему выполнение нескольких операций, необходимых для изготовления плоских змеевиков заявленной формы - выполнения свободных от оребрения участков на заданной длине по обе стороны от вершины каждого гиба. The inventive method for the manufacture of flat coils of the convective surface of the heat exchanger fully retains all the features of the closest method - the analogue (prototype), adding to it the performance of several operations necessary for the manufacture of flat coils of the claimed form - performing free of ribbing sections on a given length on both sides of the top of each bend .

Предварительная разметка исходных трубчатых заготовок с определением вершины каждого будущего гиба позволит в процессе выполнения оребрения прямых труб без значительных дополнительных трудозатрат и потерь времени обеспечить пропуск выполнения оребрения на данных участках будущих гибов оребренных труб. При этом все последующие операции гибки одной трубы, присоединения очередной трубы и выполнения гибов на присоединенной трубе остаются без изменения. Preliminary marking of the initial tubular billets with the definition of the top of each future bend will allow in the process of performing ribbing of straight pipes without significant additional labor and time losses to ensure that the ribbing is skipped in these areas of future bends of ribbed pipes. At the same time, all subsequent operations of bending one pipe, attaching another pipe and performing bends on the attached pipe remain unchanged.

Однако осуществить гибку оребренных труб при изготовлении плоских змеевиков конвективной поверхности заявляемого теплообменника ни в штатном гибочном устройстве, ни после его доработки, предусмотренной в гибочном устройстве - прототипе, не представляется возможным. Отсутствие оребрения на части длины трубы в зоне выполнения гиба лишает несущую трубу опоры в гибочном шаблоне и не позволяет придать ей требуемую форму при выполнении гиба. Предлагаемое выполнение вставки в шаблоне гибочного устройства устраняет этот недостаток и позволяет получить гиб требуемой формы при отсутствии оребрения на части длины изгибаемого участка трубы. However, it is not possible to carry out bending of finned tubes in the manufacture of flat coils of the convective surface of the inventive heat exchanger either in a standard bending device or after its refinement provided for in the bending device - prototype. The absence of finning on a part of the length of the pipe in the bending zone deprives the supporting pipe of support in the bending template and does not allow it to be given the desired shape when bending. The proposed implementation of the insert in the template of the bending device eliminates this drawback and allows you to get a bend of the desired shape in the absence of ribbing on a portion of the length of the bent pipe section.

Таким образом, все заявляемые объекты направлены на решение одной и той же технической задачи на разных стадиях ее реализации и представляют собой единый изобретательский замысел. Thus, all the claimed objects are aimed at solving the same technical problem at different stages of its implementation and represent a single inventive concept.

Поскольку заявляемые объекты по сравнению с их прототипами имеют указанные выше отличительные признаки, - их следует признать соответствующими критерию "новизна". Отсутствие сведений об известности использования отличительных признаков заявляемых объектов для решения аналогичных технических задач в этой же или в смежных областях техники позволяет признать их соответствующими критерию "изобретательский уровень". Для промышленной реализации заявляемых объектов отсутствуют препятствия технического, технологического или иного порядка, что позволяет признать их соответствующими критерию изобретения "промышленная применимость". Since the claimed objects in comparison with their prototypes have the above distinguishing features, they should be recognized as meeting the criterion of "novelty." The lack of information about the fame of using the distinguishing features of the claimed objects to solve similar technical problems in the same or related fields of technology allows us to recognize them as meeting the criterion of "inventive step". For the industrial implementation of the claimed objects there are no obstacles of a technical, technological or other order, which allows them to be recognized as meeting the criteria of the invention of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняют приводимые ниже конкретные примеры его осуществления, что не исключает другие варианты выполнения заявляемых объектов в пределах формулы изобретения, и чертежи, на которых представлены:
на фиг. 1 - фрагмент заявляемого теплообменника с условно снятой передней стенкой короба;
на фиг. 2 - рабочие органы устройства для гибки оребренных труб с установленной в них оребренной трубой перед ее гибкой (в осевом разрезе по оси приводного вала);
на фиг. 3 - вид А по фиг. 2 после выполнения гиба трубы на 180 градусов с условно снятой верхней частью гибочного шаблона, показывающий особенность конструкции шаблона гибочного устройства и параметры расположения дополнительной вставки относительно других рабочих органов и изогнутую оребренную трубу;
на фиг. 4 - разрез Б-Б - по фиг. 3, показывающий расположение съемной вставки в самом шаблоне и ее взаимодействие с несущей трубой в зоне вершины гиба, выполненной без оребрения.The invention is illustrated by the following specific examples of its implementation, which does not exclude other embodiments of the claimed objects within the claims, and the drawings, on which:
in FIG. 1 - a fragment of the inventive heat exchanger with conventionally removed the front wall of the box;
in FIG. 2 - working bodies of a device for bending finned tubes with a finned tube installed in them before it is flexible (in axial section along the axis of the drive shaft);
in FIG. 3 is a view A of FIG. 2 after bending the pipe 180 degrees with the conditionally removed upper part of the bending template, showing the design feature of the bending device template and location parameters of the additional insert relative to other working bodies and a curved finned tube;
in FIG. 4 - section BB — according to FIG. 3, showing the location of the removable insert in the template itself and its interaction with the carrier pipe in the area of the bend apex made without ribbing.

Заявляемый газожидкостный теплообменник преимущественно для работы в чистых газовых средах содержит короб 1 для прохода газов, в котором смонтированы конвективные поверхности нагрева, выполненные в виде трубопровода 2 непрерывной гибкой в форме плоского змеевика с наружным оребрением 3. Неоребренными концевыми участками 4 несущей трубы 2, выведенными из короба 1, змеевики подключены к раздающему коллектору 5 и к собирающему коллектору (не показан). В коробе 1 змеевики смонтированы на опорных стойках 6. Образующие плоские змеевики трубопроводы 2 непрерывной гибки выполнены каждый из нескольких оребренных труб со свободными от оребрения 3 концами 7, которыми смежные трубы соединены между собой. Для исключения образования сквозных шунтов для газов, технологические участки соединенных между собой смежных труб 2 змеевика расположены на прямых участках каждого змеевика и на смежных прямых участках одного змеевика должны быть смещены друг относительно друга по длине прямого участка. Для удобства осмотра стыков соединенных в змеевике труб 2 участки соединения концов 7 смежных труб 2 не должны попадать на опорные стойки 6. The inventive gas-liquid heat exchanger mainly for operation in clean gas environments contains a duct 1 for the passage of gases, in which mounted convective heating surfaces made in the form of a continuous continuous flexible pipe coil in the form of a pipe 2 with an external fin 3. Unfinished end sections 4 of the carrier pipe 2, derived from box 1, the coils are connected to the distributing manifold 5 and to the collecting manifold (not shown). In the box 1, the coils are mounted on supporting posts 6. The continuous bending pipes 2 forming flat coils are each made of several finned tubes with 3 ends 7 free of finning, by which adjacent pipes are interconnected. To exclude the formation of through shunts for gases, the technological sections of the adjacent adjacent pipe 2 of the coil are located on the straight sections of each coil and on adjacent straight sections of one coil should be offset relative to each other along the length of the straight section. For ease of inspection of the joints of the pipes 2 connected in the coil, the connection sections of the ends 7 of adjacent pipes 2 should not fall onto the support posts 6.

Отличие заявляемого теплообменника состоит в том, что каждый гиб змеевика по обе стороны от его вершины 8 выполнен свободным от оребрения 3 на участках, длина которых по оси трубы 2 определяется из соотношения

где l - длина свободных от оребрения участков трубы по обе стороны от вершины гиба;
R - радиус гиба трубы.The difference of the inventive heat exchanger is that each coil coil on both sides of its top 8 is made free of fins 3 in areas whose length along the axis of the pipe 2 is determined from the ratio

where l is the length of the pipe sections free from ribbing on both sides of the bend top;
R is the bending radius of the pipe.

α - центральный угол каждого гиба трубы, свободный от оребрения и определяемый из соотношения

где d - диаметр несущей трубы змеевика;
h - высота ребра.α is the central angle of each pipe bend, free from fins and determined from the ratio

Изготовление плоских змеевиков теплообменника с соблюдением рекомендованных в прототипе параметров оребрения, учитывающих соотношение высоты, шага и толщины ребра, при заявляемой форме выполнения гибов - со свободными от оребрения участками гиба по обе стороны от его вершины 8, позволили не только существенно ограничить до полного исключения деформацию ребер на участках гиба труб из-за отсутствия оребрения в наиболее напряженной зоне гибов вблизи их вершины, но и по этой же причине исключить брак производства - возможный отрыв основания ребер от трубы в этой зоне гибов. Кроме того, заявляемая форма выполнения гибов со свободными от оребрения участками по обе стороны от вершины гиба позволит в отдельных случаях снизить требования к соблюдению рекомендованных в прототипе параметров оребрения и расширить возможные варианты выполнения оребрения по размерам ребер, что позволит в более широких пределах влиять на рабочие параметры самого теплообменника. Наконец, заявляемая форма выполнения оребрения на участках гибов плоских змеевиков позволит располагать вершины 8 гибов и крайних ребер 3 на границах свободных от ребер участках гибов на минимальном расстоянии от соответствующих стенок короба 1 вплоть до их непосредственного контакта, что полностью исключает возможность образования шунтов для части газового потока. Установка такого теплообменника предусмотрена в газоходе соответствующих установок, но это не исключает возможности использования стенок газоходов в качестве короба - т.е. осуществлять монтаж плоских змеевиков непосредственно в газоходе. The manufacture of flat heat exchanger coils in compliance with the finning parameters recommended in the prototype, taking into account the ratio of the height, pitch and thickness of the ribs, with the claimed form for performing bends - with bending sections on the bend free from fins on both sides of its top 8, allowed not only to significantly limit deformation to a complete exclusion ribs in the sections of pipe bending due to the absence of ribbing in the most stressed zone of bends near their top, but also for the same reason to exclude production defects - a possible separation of the base ribs on the pipe in the area of bends. In addition, the claimed form of performing bends with areas free from ribbing on either side of the top of the bend will in some cases reduce the requirements for observing the finning parameters recommended in the prototype and expand possible finning options for the size of the ribs, which will allow wider influence on working parameters of the heat exchanger itself. Finally, the claimed form of performing ribbing on the sections of the bends of flat coils will allow the vertices 8 of the bends and extreme ribs 3 to be located at the boundaries of the sections of the bends that are free from ribs at a minimum distance from the corresponding walls of the box 1 up to their direct contact, which completely eliminates the possibility of shunts for a part of flow. The installation of such a heat exchanger is provided in the gas duct of the respective plants, but this does not exclude the possibility of using the walls of the gas ducts as a duct - i.e. carry out installation of flat coils directly in the flue.

Изготовление плоских змеевиков заявляемого теплообменника может осуществляться любым из известных способов с дополнительным выполнением новых операций и частичным изменением существующих - для выполнения гибов со свободными от оребрения участками по обе стороны от вершины гиба. Однако предпочтение следует отдать способу - прототипу, поскольку его реализация требует меньших производственных площадей при прочих равных условиях. В этом случае заявляемый способ изготовления плоских змеевиков конвективных поверхностей теплообменника включает подготовку по размерам и состоянию поверхности заготовок прямых труб для изготовления каждого змеевика. До выполнения оребрения на каждой исходной заготовке размечают расположение вершины 8 каждого будущего гиба, а при необходимости - и границ свободных от оребрения участков по обе стороны от вершины 8 каждого гиба. После этого трубы последовательно подают в установку для навивки и приварки ребер (при изготовлении наружного спирального поперечного оребрения). Оребрение выполняют непрерывным по всей длине каждой трубы 2 змеевика с одной ее установки, оставляя неоребренными концы 7 каждой трубы и участки установленной длины по обе стороны от вершины 8 будущих гибов. Разметку положения вершины будущих гибов на исходных прямых трубах и границ свободных от ребер участков по обе стороны от вершины гиба можно не производить, если заранее рассчитать их расположение от конца трубы по ее длине и обеспечить автоматический контроль длины выполняемой набивки ребер от конца трубы и длины пропуска оребрения. Современные установки для навивки и приварки ребер позволяют обеспечить прекращение навивки и приварки ребер в заданной точке по длине трубы и продолжить выполнение этих операций после пропуска участка прямой трубы заданной длины. Пакет (набор) оребренных таким образом труб подают на поточную линию, оборудованную, как и при реализации способа - прототипа, двумя установками для гибки труб, причем с гибкой в разные стороны. У каждой установки дополнительно смонтированы по одному устройству для стыковой сварки концов оребренных труб и по одному устройству для зачистки стыков сварных соединений от внутреннего грата. The manufacture of flat coils of the inventive heat exchanger can be carried out by any of the known methods with the additional performance of new operations and partial modification of existing ones - to perform bends with areas free from fins on both sides of the bend top. However, preference should be given to the prototype method, since its implementation requires smaller production areas, all other things being equal. In this case, the inventive method for the manufacture of flat coils of convective surfaces of a heat exchanger includes the preparation of the size and surface condition of the workpieces of straight pipes for the manufacture of each coil. Prior to finning, the location of the vertex 8 of each future bend is marked on each initial billet, and, if necessary, the boundaries of the areas free from finning on both sides of the vertex 8 of each bend. After this, the pipes are subsequently fed into the installation for winding and welding the ribs (in the manufacture of an external spiral transverse finning). The fins are made continuous along the entire length of each pipe 2 of the coil from one of its installations, leaving the ends 7 of each pipe and sections of a specified length on both sides of the top 8 of future bends un-ribbed. The position of the vertex of future bends on the initial straight pipes and the boundaries of the areas free from edges on both sides of the bend top may not be marked out if their location from the pipe end along its length is calculated in advance and automatic control of the length of the stuffed ribs from the pipe end and the gap length is provided fins. Modern installations for winding and welding ribs can ensure the termination of winding and welding of ribs at a given point along the length of the pipe and to continue performing these operations after skipping a section of a straight pipe of a given length. A package (set) of finned tubes in this way is fed to a production line equipped, as in the implementation of the prototype method, with two installations for bending pipes, with flexible in different directions. Each installation is additionally mounted with one device for butt welding of the ends of the finned tubes and one device for stripping the joints of welded joints from the internal burr.

Первую оребренную трубу для изготовления змеевика подают в одну из установок для гибки труб, выставляют по размеру (длине) прямого участка змеевика, передний конец трубы фиксируют (зажимают) в рабочих органах и выполняют первый гиб трубы на 180 градусов. The first finned pipe for the manufacture of the coil is fed into one of the pipe bending plants, set to the size (length) of the straight section of the coil, the front end of the pipe is fixed (clamped) in the working bodies and the first pipe bend is performed 180 degrees.

Однако выполнить гиб заявляемого плоского змеевика со свободными от ребер участками заданной длины по обе стороны от вершины 8 гиба на штатном гибочном устройстве или после его доработки, предусмотренной в устройстве - прототипе для гибки оребренных труб с сохранением радиуса гиба несущей трубы на свободном от ребер участке, просто невозможно. Как только в зону гиба вступает указанный участок - несущая труба из-за отсутствия на этом участке ребер лишается опоры в ручье гибочного шаблона и геометрия ее изгиба неизбежно нарушается. Для исключения брака при изготовлении заявляемых плоских змеевиков требуется новое устройство для гибки оребренных труб. Такое устройство в соответствии с данным изобретением представлено на прилагаемых чертежах. However, to perform the bend of the inventive flat coil with free of ribs sections of a given length on both sides of the vertex 8 of the bend on a standard bending device or after its completion, as provided for in the prototype device for bending finned tubes while maintaining the bending radius of the carrier pipe in a section free from ribs, just impossible. As soon as the indicated section enters the bending zone, the supporting pipe, due to the absence of ribs in this section, loses its support in the stream of the bending template and the geometry of its bending is inevitably violated. To exclude marriage in the manufacture of the inventive flat coils requires a new device for bending finned tubes. Such a device in accordance with this invention is presented in the accompanying drawings.

Как и известные устройства для гибки оребренных труб, заявляемое устройство (см. фиг. 2) содержит гибочный шаблон 9, который может быть выполнен разъемным из верхней 9а и нижней 9б частей. Рабочий ручей 10 гибочного шаблона 9 имеет ширину, равную диаметру D оребрения 3 несущей трубы 2, а его глубина, как и в устройстве - прототипе для гибки труб, может быть выполнена несколько больше половины ширины ручья за счет соответствующего изменения кривизны стенок ручья 10. Обе части 9а и 9б гибочного шаблона жестко закреплены на конце приводного вала 11 и прижаты одна к другой на валу 11, например, с помощью клина 12. На этом же валу 11 жестко закреплен поворотный суппорт (или кронштейн) 13, на котором в направляющих установлена перемещаемая приводом зажима (не показан) каретка 14, несущая зажим 15 с рабочим ручьем 16, охватывающим оребрение 3 по половине его периметра - т.е. имеет в сечении форму полукруга диаметром D. Like well-known devices for bending finned tubes, the inventive device (see Fig. 2) contains a bending template 9, which can be made detachable from the upper 9a and lower 9b parts. The working stream 10 of the bending template 9 has a width equal to the diameter D of the fins 3 of the supporting pipe 2, and its depth, as in the prototype device for bending pipes, can be made slightly more than half the width of the stream due to a corresponding change in the curvature of the walls of the stream 10. Both Parts 9a and 9b of the bending template are rigidly fixed to the end of the drive shaft 11 and pressed against each other on the shaft 11, for example, by means of a wedge 12. On the same shaft 11, a rotary support (or bracket) 13, on which a movable privo th clamp (not shown) of the carriage 14 carrying the clip 15 with working stream 16 covering the fins 3 at half its perimeter - i.e. has a cross section in the form of a semicircle with a diameter D.

Отличие предлагаемого устройства для гибки оребренных труб при изготовлении плоских змеевиков заявляемого теплообменника заключается в том, что гибочный шаблон 9 дополнительно снабжен вставкой 17 (см. фиг. 3 и фиг. 4), выполненной в виде части сектора из круга, радиус которого равен радиусу R гиба несущей трубы 2, а центральный угол β сектора вставки 17 выполнен меньше центрального угла α части гиба несущей трубы 2 без оребрения 3 на величину не меньше двух значений угла γ, подъема спирального оребрения на прямом участке оребренной трубы, при этом у сектора 17 удалена прилегающая к его центральному углу часть в форме равнобедренного треугольника высотой до 0,2 - 0,3 радиуса R гиба несущей трубы 2 (с учетом конструкции узла крепления шаблона 9 на приводном валу 11). Толщина "В" вставки выбирается в пределах от размера диаметра d несущей трубы до диаметра D ее оребрения. На цилиндрической части боковой поверхности вставки 17 выполнен ручей 16, ширина которого равна диаметру d несущей трубы, а глубина составляет половину его ширины. В обеих частях гибочного шаблона 9 выполнены выборки, образующие гнездо для размещения вставки 17, которая может быть выполнена съемной и фиксироваться в шаблоне 9 в простейшем случае с помощью штифта 18. Вставка 17 в шаблоне 9 должна располагаться симметрично высоте последнего для совмещения оси нормального сечения ручья 16 вставки 17 и оси несущей трубы 2 в процессе ее гибки, а угол между биссектрисой 19 центрального угла β вставки 17, закрепленной в шаблоне 9, и направлением действия усилия зажима трубы 2 в шаблоне 9 должен превышать 90 градусов по крайней мере на угол γ. подъема спирального оребрения на прямом участке оребренной трубы, но не более чем на 2γ. The difference of the proposed device for bending finned tubes in the manufacture of flat coils of the inventive heat exchanger is that the bending template 9 is additionally equipped with an insert 17 (see Fig. 3 and Fig. 4), made as part of a sector from a circle whose radius is equal to the radius R bending of the supporting pipe 2, and the central angle β of the insertion sector 17 is made smaller than the central angle α of the bending of the supporting pipe 2 without ribbing 3 by an amount not less than two values of the angle γ, lifting of the spiral fins in a straight section of the ribbed pipe 17 removed from the sector adjacent to the corner of its central part in the shape of an isosceles triangle in height and 0.2 - 0.3 of radius R of bending of the support tube 2 (considering template fitting structure 9 on the drive shaft 11). The thickness "B" of the insert is selected in the range from the size of the diameter d of the supporting pipe to the diameter D of its fins. On the cylindrical part of the side surface of the insert 17, a stream 16 is made, the width of which is equal to the diameter d of the carrier pipe, and the depth is half its width. In both parts of the bending template 9, selections are made that form a nest for accommodating the insert 17, which can be removable and fixed in the template 9 in the simplest case using the pin 18. The insert 17 in the template 9 should be located symmetrically with the height of the latter to align the axis of the normal section of the stream 16 of the insert 17 and the axis of the supporting pipe 2 during its bending, and the angle between the bisector 19 of the central angle β of the insert 17 fixed in the template 9 and the direction of action of the clamping force of the pipe 2 in the template 9 must exceed 90 degrees Raina least an angle γ. lifting spiral fins in a straight section of a finned tube, but not more than 2γ.

Такая конструкция устройства для гибки оребренных труб при выполнении гиба со свободными от оребрения участками заданной длины по обе стороны от вершины 8 каждого гиба обеспечивает необходимую опору свободному от ребер 3 участку трубы 2 и гибку его по заданному радиусу R. В начале каждого гиба оребренной трубы, прижатой по оребрению 3 зажимом 15 к прямому участку гибочного шаблона 9, от зажима 15 на определенном участке по длине трубы 2 оребрения 3 есть, и при повороте гибочного шаблона 9 с зажимом 15 труба 2 изгибается по радиусу R, опираясь оребрением 3 на стенки рабочего ручья 10 на криволинейной части шаблона 9. По мере поворота гибочного шаблона 9 с зажимом 15 в процессе гибки происходит приближение свободного от ребер 3 участка трубы 2 к границе прямого участка при гибке, и свободную от ребер зону оребренной трубы начнет занимать вставка 17 гибочного шаблона. Когда граница оребрения на трубе 2 достигнет границы прямого участка изгибаемой трубы, неоребренный участок трубы 2 в самом его начале войдет в контакт с ручьем вставки 17. Теперь гибка змеевика будет продолжаться наматыванием неоребренного участка трубы 2 на ручей 16 вставки 17, что обеспечит опору этой части трубы при гибке и сохранение заданного радиуса гиба. При дальнейшем повороте гибочного шаблона 9 с зажимом 15 весь свободный от ребер 3 участок трубы 2 окажется в ручье вставки 17, а ребра остальной оребренной части трубы 2, начиная от границы свободного от ребер 3 сгибаемого участка трубы, будут входить в контакт со стенками рабочего ручья 10 гибочного шаблона 9, и до окончания выполнения гиба наматывание оребренной трубы 2 на шаблон 9 будет осуществляться опиранием ее оребрения 3 на стенки ручья 10. Выполнение гиба завершается при повороте шаблона 9 с зажимом 15 на 180 градусов. Расположение рабочих органов устройства для гибки труб по данному изобретению и форма полученного гиба показаны на фиг. 3. This design of the device for bending finned pipes when performing bending with free of finning sections of a given length on both sides of the top 8 of each bend provides the necessary support for the free section of pipe 2 from ribs 3 and bending it along a given radius R. At the beginning of each bend of the ribbed pipe, pressed along the fins 3 with clamp 15 to the straight section of the bending template 9, from clamp 15 in a certain section along the length of the pipe 2 fins 3 are, and when turning the bending template 9 with the clamp 15, the pipe 2 bends along the radius R, resting on the rib 3 to the walls of the working stream 10 on the curved part of the template 9. As the bending template 9 with the clamp 15 rotates during bending, the section of pipe 2 free from the ribs 3 approaches the boundary of the straight section during bending, and the area of the finned tube free from ribs begins to occupy insert 17 of the bending template. When the border of the fins on the pipe 2 reaches the boundary of the straight section of the pipe being bent, the non-finned section of the pipe 2 at its very beginning will come into contact with the stream of the insert 17. Now the flexible coil will continue to be wound by the un-ribbed section of the pipe 2 on the stream 16 of the insert 17, which will provide support for this part pipes during bending and preservation of a given bending radius. Upon further rotation of the bending template 9 with the clamp 15, the entire pipe section 2 free from the ribs 3 will be in the insert stream 17, and the edges of the rest of the finned part of the pipe 2, starting from the boundary of the bending pipe section free from the ribs 3, will come into contact with the walls of the working stream 10 of the bending template 9, and until the bending is completed, winding of the finned tube 2 onto the template 9 will be carried out by supporting its fin 3 on the walls of the stream 10. The bending is completed when the template 9 is rotated with a clamp 15 by 180 degrees. The arrangement of the working bodies of the pipe bending device according to this invention and the shape of the bending obtained are shown in FIG. 3.

В остальном процесс изготовления плоского змеевика конвективной поверхности для заявляемого теплообменника полностью соответствует способу, описанному в прототипе. После выполнения первого гиба в заявляемом устройстве для гибки оребренных труб трубу разневоливают (освобождают) в рабочих органах первой установки. Если по технологии на первой трубе предусмотрено выполнение двух и более гибов на 180 градусов, ее подают ко второй установке для гибки труб, выставляют по длине, фиксируют (зажимают) в рабочих органах и выполняют второй гиб в противоположную сторону. Если по технологии изготовления змеевика на первой трубе предусмотрен один гиб - конец этой трубы фиксируют в устройстве для стыковой сварки труб и подают к этому устройству вторую трубу. После выполнения приварки второй тубы встык с первой во вторую трубу вводят штангу с рабочим органом устройства для зачистки стыка от внутреннего грата и выполняют зачистку с отсосом снятого грата. После этого изготовленную часть змеевика с приваренной к нему второй трубой подают во второе устройство для гибки труб, выставляют по размеру второго прямого участка, фиксируют в рабочих органах и выполняют гибку в противоположную сторону. После разневоливания трубы в рабочих органах второго устройства для гибки труб полученную часть змеевика выводят из второго устройства гибки труб и подают его к первому устройству. При необходимости выполнения на второй трубе двух и более гибов изготовленную часть змеевика выставляют по размеру очередного прямого участка змеевика, фиксируют в рабочих органах и осуществляют очередной гиб в соответствующую сторону. Если нет - перед подачей изготовления части змеевика в первое устройство для гибки труб конец трубы этой части змеевика фиксируют во втором устройстве для стыковой сварки труб и подают к этому устройству очередную трубу, выполняют стыковую сварку и зачистку стыка соединения от грата, после чего осуществляют установку изготовленной части змеевика в первом устройстве для гибки труб, выставляют по размеру очередного прямого участка змеевика, фиксируют в рабочих органах и выполняют очередной гиб в соответствующую сторону. The rest of the manufacturing process of a flat coil convective surface for the inventive heat exchanger is fully consistent with the method described in the prototype. After performing the first bend in the inventive device for bending finned tubes, the pipe is forced to be discharged (released) in the working bodies of the first installation. If the technology on the first pipe provides for the implementation of two or more bends of 180 degrees, it is fed to the second installation for bending pipes, set in length, fixed (clamped) in the working bodies and perform the second bend in the opposite direction. If, according to the manufacturing technology of the coil, one bend is provided on the first pipe, the end of this pipe is fixed in the device for butt welding of pipes and a second pipe is supplied to this device. After welding the second tube end-to-end with the first, a rod with the working body of the device for stripping the joint from the internal burr is introduced into the second tube and stripping is performed with the suction of the removed burr. After that, the manufactured part of the coil with the second pipe welded to it is fed into the second pipe bending device, set to fit the size of the second straight section, fixed in the working bodies and bent in the opposite direction. After the pipe is not agitated in the working bodies of the second pipe bending device, the obtained coil part is removed from the second pipe bending device and fed to the first device. If it is necessary to perform two or more bends on the second pipe, the manufactured part of the coil is set to the size of the next straight section of the coil, fixed in the working bodies and the next bend is carried out in the corresponding direction. If not, before filing the manufacture of the coil part in the first pipe bending device, the end of the pipe of this coil part is fixed in the second device for butt welding of pipes and another pipe is supplied to this device, butt welding and stripping of the joint joint from the burr are performed, and then the manufactured parts of the coil in the first device for bending pipes, set to the size of the next straight section of the coil, fixed in the working bodies and perform the next bend in the appropriate direction.

Указанные выше операции повторяют после приварки каждой очередной трубы и выполнения гибки в обоих устройствах для гибки оребренных труб до полного изготовления всего змеевика или заданной его части если окончательная сборка змеевика предусмотрена из предварительно изготовленных его частей. Затем изготавливают по такой же технологии остальные змеевики конвективной поверхности нагрева заявляемого теплообменника и осуществляют его сборку. The above operations are repeated after welding each successive pipe and performing bending in both devices for bending finned pipes until the entire coil or its predetermined part is completely manufactured if the final assembly of the coil is provided from its prefabricated parts. Then, the remaining coils of the convective heating surface of the inventive heat exchanger are manufactured by the same technology and assembled.

Реализация заявляемого способа изготовления плоских змеевиков конвективной поверхности теплообменника с заявляемыми конструктивными особенностями выполнения оребрения на участках гибов каждого змеевика возможна только при использовании новой предложенной конструкции устройства для гибки оребренных труб и позволяет изготовить плоские змеевики без существенной деформации части оребрения в зоне выполнения гибов, что обеспечивает хороший товарный вид готовой продукции, высокие эксплуатационные качества теплообменника и практически полное исключение брака в процессе производства. The implementation of the proposed method for the manufacture of flat coils of the convective surface of the heat exchanger with the claimed design features of the finning on the bending sections of each coil is possible only when using the new proposed design of the device for bending finned tubes and allows the manufacture of flat coils without significant deformation of the part of the fins in the bending area, which ensures good presentation of the finished product, high performance heat exchanger and practical Ki complete exclusion of marriage in the manufacturing process.

Кроме того, выполняемая форма оребрения на участках гибов каждого змеевика с пропуском оребрения на участках определенной длины по обе стороны от вершины каждого гиба в ряде случаев может позволить выполнять гибы несущей трубы с радиусом гиба менее 1,8 диаметра последней, что позволит повысить компактность теплообменника и его эксплуатационные характеристики. In addition, the performed form of ribbing at the bending sections of each coil with skipping fins at sections of a certain length on both sides of the top of each bend can in some cases allow bending of the supporting pipe with a bending radius of less than 1.8 of the diameter of the latter, which will increase the compactness of the heat exchanger and its operational characteristics.

Работа теплообменника на основе данного изобретения, изготовленного по заявляемой технологии с использованием заявляемого устройства для гибки оребренных труб, отличается от работы известных только условиями протекания теплообменных процессов и своей эффективностью и заключается в следующем. The operation of the heat exchanger based on this invention, manufactured by the claimed technology using the inventive device for bending finned tubes, differs from the work known only by the conditions of the flow of heat transfer processes and its effectiveness and is as follows.

Внутрь змеевика из труб 2 с наружным оребрением 3 подают одну из теплообменивающихся сред, преимущественно жидкую. Снаружи змеевики омываются газовой средой, проходящей через короб 1. Благодаря указанному пропуску оребрения на участках гибов по обе стороны от вершины 8 каждого гиба вершины гибов и крайних ребер на границах свободного от оребрения участка находятся в непрерывной близости от соответствующих стенок короба 1 или находятся с ними в непосредственном контакте, что практически полностью устраняет возможность образования шунтов в газовом потоке и обеспечивает повышение тепловой эффективности теплообменника. Этому же способствует и уменьшение деформации оставшейся части оребрения в зоне гибов каждого змеевика. Inside the coil from the pipes 2 with the external fins 3 serves one of the heat-exchanging media, mainly liquid. Outside, the coils are washed by the gaseous medium passing through the duct 1. Due to the specified passage of the fins on the bends on either side of the vertex 8 of each bend, the vertices of the bends and extreme ribs at the borders of the area free of fins are in continuous proximity to the corresponding walls of the duct 1 or are with them in direct contact, which almost completely eliminates the possibility of the formation of shunts in the gas stream and provides increased thermal efficiency of the heat exchanger. This is also facilitated by a decrease in the deformation of the remaining part of the fins in the bending zone of each coil.

Claims

1. Gas-liquid heat exchanger, mainly for operation in clean gas environments, containing a duct for the passage of gases, in which mounted convective heating surfaces, made in the form of a continuous bending pipe in the form of a flat coil with an external transverse finning from a tape and connected to a common distributing and collecting manifolds outside the box, the non-finned end sections of the coils are made of it, characterized in that each coil of the coil on both sides of its top is made free of ore friction in areas whose length is determined from the ratio

where l is the length of the sections of the carrier pipe free from ribbing on both sides of the bend top;
R is the bending radius of the carrier pipe;
α is the central angle of the section of each bend of the pipe, free from fins, determined from the ratio

in which d is the diameter of the supporting pipe of the coil;
h is the height of the rib.

2. A method of manufacturing flat coils of the convective surface of the heat exchanger, including the manufacture of all necessary for the complete assembly of each coil or a given part of it, pre-finned straight pipes whose ends are left with technological sections free from ribs, bending or bending on the first pipe, butt straight welding pipes, stripping the joint from the internal burr, subsequent bending on the attached pipe and the sequential repetition of these operations with each connection with my pipe to the complete assembly of the coil or its predetermined part, characterized in that before finning all the initial straight pipes for assembling one coil on each of them, the position of the vertex of future bends and the boundaries of the areas free from ribbing on both sides of the top of each bend are determined, and when performing fins, these pipe sections are left free of ribs.

3. A device for bending finned tubes in the manufacture of flat coils of the convective surface of the heat exchanger, containing a bending template with a working brook, the width of which is equal to the outer diameter of the fin of the supporting tube, and the depth of the brook is at least half its width, the clamp for the finned tube with a working brook is the same the size and the rotation drive of the template with the clip, characterized in that the bending template is additionally equipped with an insert made as a part of a sector from a circle whose radius is equal to the radius of the carrier bend rub, and the central angle of the sector is less than the central angle of the part of the bend of the supporting pipe without ribbing by an amount not less than two values of the angle of elevation of the spiral fin in the straight section of the finned tube, in which the part adjacent to the central corner of the sector is removed in the form of an isosceles triangle up to 0.2 height - 0.3 bending radius of the carrier pipe, the insert having a thickness from one diameter of the carrier pipe to the fin diameter of the latter and a working stream on the cylindrical part of the side surface, the width of which is equal to Diameter of the support tube, and the stream depth is half of its width, it is installed in the bending template slot symmetrically across the width of its working stream, and the angle between the bisector of the central angle of insertion and the direction of the clamping force of the finned tube in a template is more than 90 ^o to the lead angle of the spiral fin of the straight portion of the finned pipes, but not more than two such angles.

4. The device according to claim 3, characterized in that the said insert is removable and provided with a lock of its position in the bending template, for example, a pin.