RU2235011C1

RU2235011C1 - Method for making or repairing heat exchange sections of air cooled apparatuses

Info

Publication number: RU2235011C1
Application number: RU2003128671/02A
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Андрианов (RU); Н.Ф. Андрианов; Б.Е. Семенидо (RU); Б.Е. Семенидо; С.К. Пучков (RU); С.К. Пучков; А.Ю. Никитин (RU); А.Ю. Никитин; Е.П. Никонов (RU); Е.П. Никонов; Е.И. Чегорнов (RU); Е.И. Чегорнов; Б.С. Вольфсон (RU); Б.С. Вольфсон; И.В. Роменец (RU); И.В. Роменец; А.М. Типайлов (RU); А.М. Типайлов; В.В. Шаболин (RU); В.В. Шаболин
Original assignee: Андрианов Николай Филиппович
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2004-08-27

Abstract

FIELD: power machine engineering.

SUBSTANCE: method comprises steps of preliminarily forming one or more openings in cover of each detachable chamber; arranging said opening along axis of threaded openings of tube plate and uniformly along width of detachable chamber in its central zone; using braces in the form of rods with threaded portion and annular stop in one end and with threaded portion, annular stop and plain mounting seat in other end; screwing-in first ends of braces to threaded openings of tube plate until engagement of respective annular stop with outer surface of tube plate; then sealing place of joining tube plate with braces; at placing each cover with braces onto outer surface of tube plate, positioning plain mounting seat of each brace in respective opening of cover until engagement of annular stop with inner surface of cover; placing threaded portion outside detachable chamber; after fastening cover, placing onto threaded portion sealing gasket and screwing-on cap nut.

EFFECT: enhanced operational reliability of heat exchange sections due to increased rigidity of detachable chambers and reduced thickness of covers and tube plates.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано при изготовлении и ремонте теплообменного оборудования, в частности аппаратов воздушного охлаждения (АВО) с теплообменными секциями, имеющими разъемные камеры.The invention relates to the field of power engineering and can be used in the manufacture and repair of heat exchange equipment, in particular air cooling apparatus (ABO) with heat exchange sections having detachable chambers.

Известен способ изготовления или ремонта теплообменных секций АВО, имеющих разъемные камеры, при котором в отверстиях трубных решеток размещают и закрепляют концы трубчатых элементов, а на наружных поверхностях трубных решеток устанавливают крышки, которые затем закрепляют с образованием разъемных камер /Аппараты воздушного охлаждения. Общие технические условия, ОСТ 26-02-1309-96, Москва, 1996/.A known method of manufacturing or repair of heat-exchanging sections ABO having detachable chambers, in which the ends of the tubular elements are placed and fixed in the openings of the tube sheets, and lids are installed on the outer surfaces of the tube sheets, which are then fixed to form detachable chambers / Air coolers. General specifications, OST 26-02-1309-96, Moscow, 1996 /.

Указанные АВО работают в условиях высоких давлений, в связи с чем особые требования предъявляются к жесткости разъемных камер теплообменных секций, поскольку возникающие в процессе эксплуатации взаимные деформации крышек и трубных решеток приводят к нарушению герметичности в зоне их соединения и, следовательно, к утечке продукта во внешнюю среду.These ABOs operate at high pressures, and therefore special requirements are imposed on the stiffness of the detachable chambers of the heat-exchange sections, since the mutual deformation of the covers and tube sheets arising during operation leads to a violation of the tightness in the area of their connection and, consequently, to product leakage to the external Wednesday

Учитывая изложенное, необходимо обеспечивать минимальные деформации крышек и трубных решеток.Given the above, it is necessary to ensure minimal deformation of the covers and tube sheets.

В настоящее время задача уменьшения относительных деформаций элементов разъемных камер теплообменных секций решается путем увеличения толщины крышек и трубных решеток.Currently, the task of reducing the relative deformations of the elements of the detachable chambers of the heat exchange sections is being solved by increasing the thickness of the covers and tube sheets.

Согласно методике расчета толщины трубных решеток и крышек теплообменных секций АВО, приведенной в ГОСТ 25822-83 (Аппараты воздушного охлаждения. Нормы и методы расчета на прочность) для существующих теплообменных секций с разъемными камерами указанные толщины составляют до 85 мм.According to the methodology for calculating the thickness of tube sheets and covers of ABO heat-exchange sections, given in GOST 25822-83 (Air-cooling units. Standards and methods for calculating strength) for existing heat-exchange sections with detachable chambers, these thicknesses are up to 85 mm.

Проведенный анализ показал, что столь высокие толщины определяются, как правило, не прочностными ограничениями, а требованиями жесткости.The analysis showed that such high thicknesses are determined, as a rule, not by strength constraints, but by rigidity requirements.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы теплообменных секций за счет повышения жесткости разъемных камер при одновременном снижении толщин крышек и трубных решеток.The technical task of the present invention is to increase the reliability of the heat-exchange sections by increasing the stiffness of detachable chambers while reducing the thickness of the covers and tube sheets.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе изготовления или ремонта теплообменных секций АВО, имеющих разъемные камеры, включающем размещение и закрепление в отверстиях трубных решеток концов трубчатых элементов и установку на наружных поверхностях трубных решеток крышек с последующим их закреплением и образованием разъемных камер, согласно изобретению, предварительно в крышке каждой разъемной камеры выполняют одно или более отверстий, которые располагают соосно соответствующим отверстиям с резьбой в трубной решетке и равномерно по ширине разъемной камеры в центральной ее части, используют стяжки в виде стержня с резьбовым участком и кольцевым упором на одном конце и с резьбовым участком, кольцевым упором и расположенным между ними гладким посадочным участком - на втором, стяжки первым из упомянутых концов ввинчивают в резьбовые отверстия трубной решетки до взаимодействия соответствующего кольцевого упора с наружной поверхностью трубной решетки, после чего место соединения решетки со стяжками герметизируют, установку каждой крышки на наружную поверхность трубной решетки с установленными стяжками производят с размещением гладкого посадочного участка на втором конце каждой стяжки в соответствующем отверстии крышки до взаимодействия кольцевого упора на этом конце стяжки с внутренней поверхностью крышки и с расположением его резьбового участка за пределами разъемной камеры с внешней стороны крышки, а после закрепления крышки на трубной решетке на упомянутый выступающий за пределы разъемной камеры резьбовой участок каждой стяжки устанавливают герметизирующую прокладку и навинчивают глухую гайку до обеспечения герметичности в зоне упомянутой прокладки.The problem is solved due to the fact that in the known method of manufacturing or repair of heat-exchanging sections ABO having detachable chambers, including the placement and fastening of the ends of the tubular elements in the holes of the tube sheets and the installation of covers on the outer surfaces of the tube sheets, their subsequent fixing and the formation of detachable cameras, according to the invention, previously in the cover of each detachable chamber, one or more holes are made, which are aligned with the corresponding threaded holes in the pipe the lattice and uniformly across the width of the detachable chamber in its central part, use couplers in the form of a rod with a threaded section and an annular stop at one end and with a threaded section, an annular stop and a smooth landing section located between them - at the second, the couplers are screwed into the first of the mentioned ends into the threaded holes of the tube sheet until the corresponding annular stop interacts with the outer surface of the tube sheet, after which the junction of the plate with the couplers is sealed, the installation of each cover on the bunk the old surface of the tube sheet with the screeds installed is made by placing a smooth landing section on the second end of each screed in the corresponding hole of the cap until the ring stop at this end of the screed interacts with the inner surface of the cap and with the location of its threaded portion outside the split chamber on the outer side of the cap, and after fixing the cover on the tube sheet to the said threaded section of each coupler protruding beyond the limits of the detachable chamber, a sealing gasket is installed y and screwed the cap nut to ensure a tight seal in the zone of the said pads.

В зависимости от конструкции АВО в трубной решетке теплообменной секции может быть от 100 до 200 отверстий под развальцовываемые концы теплообменных труб. При этом в соответствии с ОСТ 26-02-1309-96 при изготовлении секций в случае невозможности обеспечения герметичности при развальцовке концов труб допускается заглушение до трех отверстий.Depending on the design of the ABO, the tube sheet of the heat exchange section can have from 100 to 200 openings for the expandable ends of the heat exchange pipes. Moreover, in accordance with OST 26-02-1309-96, in the manufacture of sections in the case of impossibility of ensuring tightness when expanding the ends of the pipes, plugging up to three holes is allowed.

В соответствии с настоящим изобретением допускается использовать от одного до трех отверстий в трубной решетке, предназначенных для размещения концов теплообменных труб для обеспечения ее жесткой связи с крышкой, путем закрепления в них одного из концов стяжек. Либо можно использовать области трубных решеток между основными отверстиями для выполнения резьбовых отверстий под стяжки. В последнем варианте резьбовые отверстия в трубной решетке могут быть не сквозными и их число может быть любым.In accordance with the present invention, it is allowed to use from one to three holes in the tube sheet, designed to accommodate the ends of the heat exchanger tubes to ensure its rigid connection with the cover, by fixing one of the ends of the couplers in them. Or you can use the area of the tube sheets between the main holes to make threaded holes for the couplers. In the latter embodiment, the threaded holes in the tube sheet may not be through and their number may be any.

Расположение стяжек в средней части разъемных камер является оптимальным с точки зрения увеличения жесткости конструкции.The location of the couplers in the middle of the detachable cameras is optimal from the point of view of increasing the rigidity of the structure.

Как показывают расчеты, эффект увеличения жесткости наступает даже при использовании одной стяжки.As calculations show, the effect of increasing stiffness occurs even when using a single screed.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема теплообменной секции с разъемными камерами АВО;The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of a heat exchange section with detachable chambers ABO;

на фиг.2 (а, в) схема возможного расположения отверстий в передней и задней крышках теплообменных секций, на фиг.3 - схема крепления стяжки в крышке и трубной решетке теплообменной секции.figure 2 (a, c) diagram of the possible location of the holes in the front and rear covers of the heat exchange sections, figure 3 is a diagram of the mounting of the coupler in the cover and tube sheet of the heat exchange section.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Теплообменная секция АВО содержит трубные решетки 3, в отверстиях которых закреплены концы теплообменных труб 2. На наружной поверхности трубных решеток смонтированы крышки 1, образующие с трубными решетками разъемные камеры 4. Для обеспечения герметичности разъемных камер 4 зону стыка трубных решеток 3 и крышек 1 уплотняют.The ABO heat exchange section contains tube sheets 3, in the openings of which the ends of the heat exchange tubes 2 are fixed. Covers 1 are mounted on the outer surface of the tube sheets, forming detachable chambers 4 with the tube sheets. To ensure the tightness of the split chambers 4, the joint zone of the tube sheets 3 and covers 1 is sealed.

При изготовлении теплообменных секций предварительно в каждой крышке 3 выполняют одно или более отверстий, которые располагают соосно отверстиям с резьбой 5 соответствующей трубной решетки 3. Упомянутые отверстия с резьбой 5 размещены в средней части разъемной камеры 4 равномерно по ее ширине с исключением совмещения со штуцерами 14.In the manufacture of heat-exchange sections, one or more holes are preliminarily made in each cover 3, which are aligned with holes with a thread 5 of the corresponding tube sheet 3. The said holes with a thread 5 are placed in the middle of the split chamber 4 uniformly in width with the exception of alignment with fittings 14.

В упомянутые отверстия с резьбой 5 одним концом ввинчивают стяжки 6, выполненные в виде стержня с резьбовым участком 7 и кольцевым упором 8 на одном конце и с резьбовым участком 9, кольцевым упором 10 и гладким посадочным участком 11 - на втором конце. Ввинчивание стяжек производят до взаимодействия кольцевого упора 8 с наружной поверхностью трубной решетки. Место соединения трубной решетки со стяжками герметизируют, например, с помощью сварки (если резьбовые отверстия не глухие).In these holes with a thread 5, one end is screwed into a tie 6, made in the form of a rod with a threaded section 7 and an annular stop 8 at one end and with a threaded section 9, an annular stop 10 and a smooth landing section 11 at the second end. Screwing in the couplers is performed before the interaction of the annular stop 8 with the outer surface of the tube sheet. The junction of the tube sheet with screeds is sealed, for example, by welding (if the threaded holes are not blind).

Затем крышки 1 устанавливают на наружную поверхность трубных решеток 3, при этом гладкий посадочный участок 11 второго конца каждой стяжки размещают в соответствующем отверстии крышки 1 до взаимодействия кольцевого упора 10 с внутренней поверхностью крышки. В результате такой установки резьбовой участок 9 стяжек 6 располагается за пределами разъемных камер теплообменной секции.Then the covers 1 are installed on the outer surface of the tube sheets 3, while a smooth landing section 11 of the second end of each coupler is placed in the corresponding hole of the cover 1 until the annular stop 10 interacts with the inner surface of the cover. As a result of this installation, the threaded section 9 of the couplers 6 is located outside the split chambers of the heat exchange section.

После закрепления крышек 1 на трубных решетках 3 на выступающий за пределы разъемной камеры резьбовой участок 9 каждой стяжки 6 устанавливают герметизирующую прокладку 12 и навинчивают глухую гайку 13 до тех пор, пока в зоне указанной прокладки не будет обеспечена требуемая герметичность.After fixing the covers 1 on the tube sheets 3 to the threaded section 9 of the coupler 6 extending outside the detachable chamber, a sealing gasket 12 is installed and a blind nut 13 is screwed until the required tightness is achieved in the zone of the gasket indicated.

Ремонт теплообменных секций АВО, у которых вследствие коррозионного износа изменилась толщина трубных решеток и крышек, производится в той же последовательности. При этом могут быть использованы старые крышки и трубные решетки.Repair of ABO heat-exchange sections, in which the thickness of tube sheets and covers has changed due to corrosion wear, is performed in the same sequence. In this case, old covers and tube sheets can be used.

Заявленное изобретение позволяет использовать теплообменные секции с разъемными камерами для более высоких давлений, уменьшить толщину крышек и трубных решеток для новых теплообменных секций, а также использовать старые крышки и трубные решетки, подвергнувшиеся в процессе эксплуатации коррозионному износу.The claimed invention allows the use of heat exchange sections with detachable chambers for higher pressures, to reduce the thickness of the covers and tube sheets for new heat exchange sections, as well as the use of old covers and tube sheets subjected to corrosion during operation.

Claims

A method of manufacturing or repairing heat-exchange sections of air-cooled apparatuses having detachable chambers, including placing and securing the ends of tubular elements in the openings of the tube sheets and installing covers on the outer surfaces of the tube sheets and forming and releasing the chambers, characterized in that it is preliminarily in the cover of each split cameras perform one or more holes that are aligned with the corresponding threaded holes in the tube sheet and uniformly in width a detachable chamber in its central part, use couplers in the form of a rod with a threaded section and an annular stop at one end and with a threaded section, an annular stop and a smooth landing section located between them - at the second, the couplers are screwed into the threaded holes of the tube sheet by the first of the mentioned ends before the interaction of the corresponding annular stop with the outer surface of the pipe grate, after which the junction of the grating with the couplers is sealed, the installation of each cover on the outer surface of the pipe grate Webs with installed screeds are made with a smooth landing section placed on the second end of each screed in the corresponding hole of the lid until the ring stop at this end of the screed interacts with the inner surface of the lid and with its threaded section outside the split chamber on the outside of the lid, and after fixing the lid on the tube sheet on the said threaded section of each coupler protruding beyond the limits of the detachable chamber, a sealing gasket is installed and a blind nut is screwed on provide a seal in the area of said gasket.