RU2275569C2 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2275569C2
RU2275569C2 RU2001118241/06A RU2001118241A RU2275569C2 RU 2275569 C2 RU2275569 C2 RU 2275569C2 RU 2001118241/06 A RU2001118241/06 A RU 2001118241/06A RU 2001118241 A RU2001118241 A RU 2001118241A RU 2275569 C2 RU2275569 C2 RU 2275569C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
pipes
heat exchanger
grooves
flared
Prior art date
Application number
RU2001118241/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001118241A (en
Inventor
Виктор Михайлович Белкин (RU)
Виктор Михайлович Белкин
Юрий Петрович Козьмин (RU)
Юрий Петрович Козьмин
Михаил Васильевич Коротов (RU)
Михаил Васильевич Коротов
Иван Петрович Косицын (RU)
Иван Петрович Косицын
Валерий Иванович Павлов (RU)
Валерий Иванович Павлов
Гельберда Установна Мичурина (RU)
Гельберда Установна Мичурина
Юрий Михайлович Чухин (RU)
Юрий Михайлович Чухин
Original Assignee
ОАО Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова filed Critical ОАО Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова
Priority to RU2001118241/06A priority Critical patent/RU2275569C2/en
Publication of RU2001118241A publication Critical patent/RU2001118241A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2275569C2 publication Critical patent/RU2275569C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat-exchange apparatus.
SUBSTANCE: heat exchanger comprises two collectors with tube banks whose openings are provided with grooves and receive the ends of the flanged pipes. The grooves are spherical, and the edges of the openings are provided with chamfers.
EFFECT: enhanced reliability.

Description

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может найти применение, например, в охладителях газа после многоступенчатого компрессора или его ступеней.The invention relates to heat exchangers and may find application, for example, in gas coolers after a multistage compressor or its stages.

Известен теплообменник воздушного охлаждения, содержащий два коллектора с трубными досками, в отверстиях которых закреплены концы труб охладителя (см. авт.св. СССР №378698, F 28 D 1/06, 1973).Known air-cooled heat exchanger containing two collectors with tube plates, in the openings of which the ends of the pipes of the cooler are fixed (see ed. St. USSR No. 378698, F 28 D 1/06, 1973).

Недостатком известного устройства является низкая надежность в работе и плохая герметизация из-за ненадежной заделки труб в досках.A disadvantage of the known device is the low reliability and poor sealing due to unreliable sealing of pipes in the boards.

Известен теплообменник, содержащий коллекторы с трубными досками, в отверстиях которых с канавками развальцованы концы труб (см. книгу С.С.Берман "Теплообменные аппараты и конденсационные устройства турбоустановок", М.: "Машгиз", 1959, с.23, 27). Недостатком известного устройства является низкая надежность в работе, низкие герметизирующие способности. Известное устройство пригодно только для агрегатов, работающих без значительного перепада режимов работы и работающих с одинаковым охладителем и охлаждаемой средой, где утечки одной среды в другую безвредны. Например, обе среды вода. Для агрегатов, работающих с частым изменением режимов, когда изменяется неоднократно температура сред и происходит частая смена температурных расширений (уменьшений) элементов конструкции, действующих на заделку труб, происходит разгерметизация заделки и увеличиваются перетекания. Устройство не пригодно и для охладителей, работающих с горючими (взрывоопасными) газами, когда никакие утечки не допускаются.A known heat exchanger containing collectors with tube plates, in the openings of which the ends of the tubes are flared with grooves (see the book S. S. Berman "Heat exchangers and condensing devices of turbine units", M .: "Mashgiz", 1959, p.23, 27) . A disadvantage of the known device is low reliability, low sealing ability. The known device is suitable only for units operating without a significant difference in operating conditions and working with the same cooler and a cooled medium, where leaks of one medium to another are harmless. For example, both environments are water. For units operating with a frequent change of modes, when the temperature of the media changes repeatedly and the temperature expansions (decreases) of the structural elements acting on the pipe sealing change frequently, the sealing is depressurized and the overflows increase. The device is not suitable for coolers working with flammable (explosive) gases, when no leakage is allowed.

Канавка, изображенная на фиг.10 (лист 27 прототипа), имеет два угла на дне канавки, в которые материал трубы при развальцовке не затечет, особенно при толстостенных трубах. Отсутствие контакта стенки трубы с поверхностью канавки снижает герметичность и сцепление трубы с доской.The groove shown in FIG. 10 (prototype sheet 27) has two angles at the bottom of the groove into which the pipe material will not flow when flaring, especially with thick-walled pipes. The lack of contact between the pipe wall and the surface of the groove reduces the tightness and adhesion of the pipe to the board.

Поставленная задача - повышение надежности в работе, повышение герметизации.The task is to increase reliability in operation, increase sealing.

Поставленная задача решается за счет того, что канавки в отверстиях трубных досок под развальцованный материал концов труб выполнены сферической формы, а кромки отверстий снабжены фасками, при этом в фасках, в районе концов труб, размещен сварной шов, а фаска с противоположной стороны является дистанционизирующей между поверхностью трубы и кромкой отверстия трубной доски, исключающей касание трубкой кромки во время работы. Переход от развальцованного участка трубы к ее основному участку выполнен сферическим.The problem is solved due to the fact that the grooves in the holes of the tube plates for the flared material of the ends of the pipes are made spherical and the edges of the holes are chamfered, while in the chamfers, in the vicinity of the ends of the pipes, a weld is placed, and the chamfer on the opposite side is spacing between the surface of the pipe and the edge of the hole of the tube plate, excluding the tube touching the edge during operation. The transition from the flared pipe section to its main section is made spherical.

Теплообменник представлен на чертежах, где:The heat exchanger is shown in the drawings, where:

на фиг.1 - теплообменник в составе теплообменной установки;figure 1 - heat exchanger as part of a heat exchange installation;

на фиг.2 - элемент "А", место заделки одной из труб в трубной доске коллектора;figure 2 - element "A", the place of termination of one of the pipes in the tube plate of the collector;

на фиг.3 - элемент "А", отверстие в трубной доске под развальцовку конца трубы (труба условно не показана).figure 3 - element "A", a hole in the tube plate for flaring the end of the pipe (pipe conditionally not shown).

На каркасе 1 с вентилятором 2 и приводом 3 установлен теплообменник с коллекторами 5,6 и трубными досками 7 и 8 в них. В трубных досках 7,8 закреплены концы теплообменных труб 9. В отверстиях трубных досок под крепление концов трубы выполнены канавки 10,11 сферической формы и фаски 12,13. Для закрепления труб 9 в досках 7,8 концы труб развальцовываются по внутренней поверхности. При этом материал трубы завальцовывается в сферические канавки 10 и 11. Для увеличения прочности соединения и повышения герметичности трубу и доску сваривают в полости фаски 12. Фаска 13 увеличивает расстояние от поверхности трубы 9 до кромки доски 7,8. Кольцевая, сферическая поверхность 14 исключает концентратор напряжения в месте перехода от одного диаметра трубы к другому.On a frame 1 with a fan 2 and a drive 3, a heat exchanger is installed with collectors 5.6 and pipe boards 7 and 8 in them. In the pipe boards 7.8, the ends of the heat exchange pipes are fixed 9. In the holes of the pipe boards, spherical grooves 10.11 and chamfers 12.13 are made for fastening the ends of the pipe. To fix the pipes 9 in the boards 7.8, the ends of the pipes are flared along the inner surface. In this case, the pipe material is rolled into spherical grooves 10 and 11. To increase the bond strength and increase the tightness, the pipe and board are welded in the cavity of the bevel 12. The bevel 13 increases the distance from the surface of the pipe 9 to the edge of the board 7.8. An annular, spherical surface 14 eliminates the stress concentrator at the point of transition from one pipe diameter to another.

Во время работы теплообменника в коллектор 5 поступает горячий компонент, подлежащий охлаждению. По трубам 9, закрепленным в трубных досках 7,8, компонент проходит в коллектор 6, оттуда направляется к потребителю. Трубы 9 обдуваются холодным воздухом, поступающим от вентилятора 2, вращаемого приводом 3. Компонент в трубах 9 охлаждается воздушным потоком. Сферические канавки 10,11 закрепляют концы труб от осевых смещений и герметизируют стык трубы с трубной доской. Сварной шов в фаске 12 увеличивает прочность соединения и дополнительно герметизирует стык. Фаска 13 увеличивает расстояние от поверхности трубы 9 до кромки доски 7,8 и исключает трение трубы о кромку доски при вибрационных перемещениях (колебаниях) трубы 9 между коллекторами 5 и 6 во время работы под воздействием пульсирующего потока воздуха, поступающего от вентилятора 2. Это предохраняет трубы от износов в этих местах и способствует увеличению ресурса работы теплообменника.During operation of the heat exchanger, a hot component to be cooled enters the collector 5. Through the pipes 9, fixed in the pipe boards 7.8, the component passes into the collector 6, from there it is sent to the consumer. The pipes 9 are blown with cold air coming from a fan 2 rotated by the drive 3. The component in the pipes 9 is cooled by an air stream. Spherical grooves 10.11 fix the ends of the pipes from axial displacements and seal the joint of the pipe with the tube plate. The weld in the chamfer 12 increases the strength of the connection and additionally seals the joint. Chamfer 13 increases the distance from the surface of the pipe 9 to the edge of the board 7.8 and eliminates the friction of the pipe on the edge of the board during vibrational movements (vibrations) of the pipe 9 between the collectors 5 and 6 during operation under the influence of a pulsating air flow coming from fan 2. This protects pipes from wear in these places and helps to increase the life of the heat exchanger.

Эти факторы обеспечивают достижение поставленной задачи, повышение надежности в работе, повышение герметичности.These factors ensure the achievement of the task, increase the reliability in operation, increase the tightness.

Опытный образец устройства изготовлен и испытан, подтверждены заявленные преимущества, что служит подтверждением промышленной применимости.A prototype of the device is manufactured and tested, the declared advantages are confirmed, which serves as confirmation of industrial applicability.

Claims (1)

Теплообменник, содержащий два коллектора с трубными досками, в отверстиях которых с канавками развальцованы концы труб, отличающийся тем, что канавки в отверстиях трубных досок под развальцованный материал концов труб выполнены сферической формы, а кромки отверстий снабжены фасками, при этом в фасках в районе концов труб размещен сварной шов, а фаска с противоположной стороны является дистанционизирующей между поверхностью трубы и кромкой отверстия, исключающая касание трубкой кромки во время работы, а переход от развальцованного участка трубы к ее основному участку выполнен сферическим.A heat exchanger containing two collectors with tube plates, in the openings of which the ends of the tubes are flared with grooves, characterized in that the grooves in the openings of the tube boards for the flared material of the ends of the pipes are spherical in shape and the edges of the holes are chamfered, with chamfers in the region of the ends of the pipes a weld is placed, and the chamfer on the opposite side is spacing between the surface of the pipe and the edge of the hole, eliminating the tube touching the edge during operation, and the transition from the flared part The pipe weave to its main section is made spherical.
RU2001118241/06A 2001-06-29 2001-06-29 Heat exchanger RU2275569C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118241/06A RU2275569C2 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118241/06A RU2275569C2 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001118241A RU2001118241A (en) 2003-03-10
RU2275569C2 true RU2275569C2 (en) 2006-04-27

Family

ID=36655763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001118241/06A RU2275569C2 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2275569C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕРМАН С.С. Теплообменные аппараты и конденсационные устройства турбоустановок. - М.: Машгиз, 1959, с.23, 27. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100390491C (en) Exhaust heat exchanger for motor vehicles
JP3822279B2 (en) EGR gas cooling device
US5378026A (en) Cylindrical flexible joint unit
GB2034844A (en) Duct coupling arrangements especially for heat exchangers
KR20010090844A (en) Baffle for heat exchanger and installation method thereof
CA1298280C (en) Heat exchanger and method to produce same
CN210242495U (en) Heat exchanger
SU1120926A3 (en) Heat-exchanging device for cooling walls and/or industrial furnace covers
CN216093582U (en) Microflow field tubular reactor
JP6898200B2 (en) Heat exchanger
RU2275569C2 (en) Heat exchanger
US20070131400A1 (en) Heat exchanger for gases, especially for engine exhaust gases
RU2543094C1 (en) Tube and shell heat exchanger
RU2386096C2 (en) Honeycomb heat exchanger with flow swirling
GB2042672A (en) Thermol isolation of hot and cold parts especially in heat exchangers
BRPI0410974B1 (en) Heat Exchanger for an Automotive Vehicle, and, Dual Heat Exchanger Tank Deflector for an Automotive Vehicle
CN202582346U (en) Connection structure for tube plates and heat exchange tube of double-tube-plate heat exchanger
JPH10500203A (en) Plate heat exchanger
CN111637768A (en) Heat exchanger installed in horizontal container
US5038470A (en) Heat exchanger with stationary turbulators
KR101611364B1 (en) Channel type recuperator
CN212362922U (en) Heat exchanger installed in horizontal container
KR20110016263A (en) Module for installing flex tube in a heat-exchanger
JPH09133491A (en) Manufacture of heat exchanger
CN109029023A (en) A kind of more casing fast assembling-disassembling heat exchangers of novel set

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees