RU2316405C2 - Tube in tube wall fastening method - Google Patents

Tube in tube wall fastening method Download PDF

Info

Publication number
RU2316405C2
RU2316405C2 RU2003125478/02A RU2003125478A RU2316405C2 RU 2316405 C2 RU2316405 C2 RU 2316405C2 RU 2003125478/02 A RU2003125478/02 A RU 2003125478/02A RU 2003125478 A RU2003125478 A RU 2003125478A RU 2316405 C2 RU2316405 C2 RU 2316405C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
tube
opening
tube sheet
hole
Prior art date
Application number
RU2003125478/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003125478A (en
Inventor
Александр Германович Двуреченский (RU)
Александр Германович Двуреченский
Сергей Васильевич Курчавов (RU)
Сергей Васильевич Курчавов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес"
Priority to RU2003125478/02A priority Critical patent/RU2316405C2/en
Publication of RU2003125478A publication Critical patent/RU2003125478A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2316405C2 publication Critical patent/RU2316405C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
  • Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)

Abstract

FIELD: power machine engineering, possibly manufacture of heat exchange apparatuses.
SUBSTANCE: method comprises steps of placing tube having annular shoulder on outer surface in flanged opening of tube wall till tube resting upon inner surface of said opening; forming surface of shoulder and inner surface of opening in such a way that to provide their matched joining; fixing tube against possible movement and fastening it in opening of tube wall due to performing zone-to-zone deformation of tube and flanging opening by means of pressure pad. Shoulder on outer surface of tube may be in the form of tore-like zigzag or fixed ring.
EFFECT: improved manufacturability of method, enhanced operational reliability and fluid-tightness of formed joint.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам закрепления труб в отверстиях трубных решеток и может быть использовано, например, при изготовлении теплообменных аппаратов.The invention relates to methods for securing pipes in the openings of the tube sheets and can be used, for example, in the manufacture of heat exchangers.

Наиболее простым является крепление труб в трубных решетках (досках) с помощью развальцовки, но опыт эксплуатации теплообменников, в частности регенераторов, показал в ряде случаев расстройства вальцовочных соединений, приводящих к потери герметичности.The simplest is the fastening of pipes in tube sheets (boards) by means of flaring, but the experience of operating heat exchangers, in particular regenerators, has shown in some cases malfunctioning of rolling joints, leading to loss of tightness.

В некоторых случаях вальцовочные соединения заменяют сварными и паяными. (В.Н.Земзин, Л.Д.Френкель. Сварные конструкции паровых и газовых турбин, М., ГНТИ машиностроительной литературы, 1962 г.), но соединение труб с трубной решеткой сваркой неприменимо, когда на трубной решетке или трубе до сварки размещают термонеустойчивые элементы (ТНЭ) типа тензодатчиков и т.п.In some cases, rolling joints are replaced by welded and soldered ones. (V.N. Zemzin, L.D. Frenkel. Welded constructions of steam and gas turbines, M., State Scientific and Technical Institute of Mechanical Engineering, 1962), but the connection of pipes with a tube sheet by welding is not applicable when they are placed on the tube sheet or pipe before welding thermally unstable elements (TNE) like strain gauges, etc.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ закрепления труб в трубной решетке по патенту Российской Федерации №2078636, В21D 39/06 (опубл. 10.05.1997), в котором в отверстие трубной решетки, имеющей кольцевые канавки, устанавливают трубу с кольцевыми выступами в виде трапеции на наружной поверхности, фиксируют трубу, а затем закрепляют трубу в трубной решетке за счет приложения сжимающего усилия со стороны внутренней поверхности трубы.Closest to the proposed solution is a method of fixing pipes in a tube sheet according to the patent of the Russian Federation No. 2078636, B21D 39/06 (publ. 05/10/1997), in which a pipe with ring protrusions in the form of a trapezoid is installed in the hole of the tube sheet having ring grooves on the outer surface, fix the pipe, and then fix the pipe in the tube sheet due to the application of compressive forces from the inner surface of the pipe.

К недостаткам данного способа относится невозможность его применения при закреплении труб в тонкостенных трубных решетках из-за их неизбежной деформации, а также необходимости обязательного выполнения кольцевых канавок в трубных решетках, что также неприемлемо при использовании тонкостенных трубных решеток.The disadvantages of this method include the impossibility of its use when fastening pipes in thin-walled tube sheets due to their inevitable deformation, as well as the need for mandatory execution of annular grooves in the tube sheets, which is also unacceptable when using thin-walled pipe sheets.

Целые изобретения является повышение технологичности способа закрепления труб в трубной решетке с одновременным повышением надежности и герметичности полученного соединения, особенно в условиях резкого перепада температур и при использовании тонкостенных трубных решеток.The whole invention is to improve the manufacturability of the method of fixing pipes in the tube sheet with a simultaneous increase in the reliability and tightness of the obtained connection, especially in conditions of a sharp temperature drop and when using thin-walled tube sheets.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе на наружной поверхности трубы выполняют кольцевой уступ, затем осуществляют установку трубы в отбортованное отверстие трубной решетки, фиксацию трубы от возможного перемещения и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения сжимающего усилия. Трубу устанавливают в отверстие трубной решетки до упора по выполненным взаимосогласованным сопряжениям на кольцевом уступе трубы и внутренней поверхности отбортованного отверстия. Закрепляют трубу путем позонного деформирования трубы и отбортованного отверстия с помощью пресс-шайбы. Уступ на наружной поверхности трубы выполняют в виде зига тороидальной формы или в виде неподвижно закрепленного кольца.This goal is achieved by the fact that in the proposed method, an annular ledge is made on the outer surface of the pipe, then the pipe is installed in the flanged hole of the pipe lattice, the pipe is fixed from possible movement and its subsequent fixation in the pipe lattice hole by applying compressive force. The pipe is installed in the hole of the tube sheet until it stops according to the performed mutually agreed mates on the annular ledge of the pipe and the inner surface of the flanged hole. Fix the pipe by the zone deformation of the pipe and the flanged hole with a press washer. The step on the outer surface of the pipe is in the form of a ridge of a toroidal shape or in the form of a fixed ring.

Отличительными признаками предложенного способа с их влиянием на технический результат являются:Distinctive features of the proposed method with their influence on the technical result are:

- выполнение взаимосогласованных сопряжении на кольцевом уступе трубы и внутренней поверхности отбортованного отверстия позволяет обеспечить минимальный зазор между соединяемыми поверхностями, исключить вытекание герметика и обеспечить его полное затвердевание по всей поверхности, а это все в свою очередь ведет к повышению прочности и герметичности соединения при выполнении данного способа;- the implementation of mutually agreed pairing on the annular ledge of the pipe and the inner surface of the flanged hole allows you to provide a minimum gap between the connected surfaces, to prevent leakage of the sealant and to ensure its complete hardening over the entire surface, and this in turn leads to increased strength and tightness of the connection when performing this method ;

- применение пресс-шайбы при закреплении трубы в трубной решетке обеспечивает соединение внахлестку, которое более технологично и не ограничивает применение ТНЭ;- the use of a press washer when securing the pipe in the tube sheet provides an overlap connection, which is more technologically advanced and does not limit the use of TNE;

- наличие кольцевого уступа на наружной поверхности трубы дает возможность приложения усилия к трубной решетке вдоль оси трубы (напрессовкой пресс-шайбы) без деформации тонкостенной трубной решетки; в случае использования труб малых диаметров, из-за повышения трудоемкости изготовления кольцевого уступа методами пластического деформирования, его выполняют в виде неподвижно закрепленного кольца на наружной поверхности трубы.- the presence of an annular ledge on the outer surface of the pipe makes it possible to apply force to the tube sheet along the axis of the pipe (by pressing a press washer) without deformation of the thin-walled tube plate; in the case of using pipes of small diameters, due to the increased complexity of manufacturing an annular ledge by plastic deformation methods, it is performed in the form of a fixed ring on the outer surface of the pipe.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 показано соединение трубы и трубной решетки соответственно до сборки и после осуществления данного способа, при этом на наружной поверхности трубы выполнен уступ в виде зига тороидальной формы, на фиг.3 и 4 - данное соединение соответственно до сборки и после осуществления способа при выполнении уступа в виде неподвижно закрепленного кольца.The proposed method is illustrated by drawings, where Figures 1 and 2 show the connection of the pipe and tube sheet, respectively, before assembly and after the implementation of this method, while on the outer surface of the pipe there is a ledge in the form of a ridge of a toroidal shape, Figures 3 and 4 show this connection respectively, before assembly and after the implementation of the method when performing the step in the form of a fixed ring.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Предварительно на наружной поверхности трубы 1 методом пластического деформирования, например раскаткой, выполняют кольцевой уступ 2 в виде зига тороидальной формы - фиг.1, а в случае использования труб малого диаметра на наружной поверхности трубы 1 выполняют уступ 2 в виде неподвижно закрепленного кольца - фиг.3. На трубной решетке 3 выполняют отверстие с отбортовкой. На кольцевом уступе 2 трубы 1 и внутренней поверхности отбортованного отверстия выполняют взаимосогласованные сопряжения (одинакового радиуса R). Затем устанавливают трубу 1 в отверстие трубной решетки до упора в кольцевой уступ 2 с одновременным нанесением герметика в зазоры между соединяемыми поверхностями. Закрепление трубы в отверстии трубной решетки осуществляют путем позонного деформирования трубы 1 и отбортованного отверстия с помощью пресс-шайбы 4 - фиг.2, 4.Preliminarily, on the outer surface of the pipe 1, a plastic step 2, for example, rolling, performs an annular ledge 2 in the form of a ridge of a toroidal shape - Fig. 1, and in the case of using pipes of small diameter on the outer surface of the pipe 1, a ledge 2 is made in the form of a fixed ring - Fig. 3. On the tube sheet 3 perform a hole with flanging. On the annular ledge 2 of the pipe 1 and the inner surface of the flanged holes perform mutually agreed mates (of the same radius R). Then install the pipe 1 in the hole of the tube sheet until it stops in the annular ledge 2 with the simultaneous application of sealant in the gaps between the connected surfaces. The fastening of the pipe in the hole of the tube sheet is carried out by the zone deformation of the pipe 1 and the flanged hole using the press washer 4 - Fig.2, 4.

Предлагаемый способ закрепления труб в отверстиях трубной решетки опробован при изготовлении рекуперативного теплообменника, состоящего из медных труб диаметром 8 мм с толщиной стенки 1 мм, латунной трубной решетки толщиной 1,5 мм и стальных пресс-шайб.The proposed method of fixing pipes in the holes of the tube sheet was tested in the manufacture of a recuperative heat exchanger consisting of copper pipes with a diameter of 8 mm and a wall thickness of 1 mm, a brass tube plate with a thickness of 1.5 mm and steel press washers.

Проверено два варианта. При первом варианте на наружной поверхности медной трубы диаметром 8 мм и толщиной 1 мм выполняли раскаткой кольцевой уступ в виде зига тороидальной формы, а на латунной трубной решетке - отбортованные отверстия. Взаимосогласованные сопряжения в месте контакта уступа и отбортованного отверстия выполнены радиусами, равными 3 мм, при втором варианте на наружную поверхность трубы устанавливали кольцо, выполняющего роль уступа, и фиксировали его анаэробным герметиком Анатерм-112, сопряжения также выполняли радиусом, равным 3 мм.Checked two options. In the first case, on the outer surface of a copper pipe with a diameter of 8 mm and a thickness of 1 mm, an annular ledge was rolled out in the form of a ridge of a toroidal shape, and flanged holes were made on a brass tube sheet. The mutually agreed mates at the contact point of the ledge and the flanged hole are made with radii equal to 3 mm, in the second embodiment, a ring acting as a ledge was installed on the outer surface of the pipe and fixed with an anaerobic sealant Anaterm-112, the mates were also made with a radius of 3 mm.

Затем и по первому и по второму варианту устанавливали трубу в отверстие трубной решетки до упора в кольцевой уступ, одновременно заполняя зазоры между соединяемыми поверхностями трубы, кольцевого уступа и трубной решетки герметиком Анатерм-112, и осуществляли напрессовку пресс-шайбы на отбортовку.Then, according to the first and second options, the pipe was installed in the hole of the tube sheet all the way into the annular ledge, at the same time filling the gaps between the connected surfaces of the tube, the ring ledge and the tube sheet with Anaterm-112 sealant, and the press washer was pressed into the flange.

Опробование предлагаемого технического решения подтвердило повышение технологичности способа закрепления труб в трубной решетке при одновременном повышении прочности и герметичности соединения, полученного при реализации данного способа.Testing of the proposed technical solution confirmed the increase in the manufacturability of the method of fixing pipes in the tube sheet while increasing the strength and tightness of the connection obtained by implementing this method.

Claims (3)

1. Способ закрепления труб в трубной решетке, включающий выполнение на наружной поверхности трубы кольцевого уступа, установку трубы в отбортованное отверстие трубной решетки, фиксацию трубы от возможного перемещения и последующее ее закрепление в отверстии трубной решетки путем приложения сжимающего усилия, отличающийся тем, что трубу устанавливают в отбортованное отверстие трубной решетки до упора уступа трубы во внутреннюю поверхность отбортованного отверстия, которые выполнены с образованием взаимосогласованного сопряжения, а закрепление трубы осуществляют путем позонного деформирования трубы и отбортовки отверстия с помощью пресс-шайбы.1. A method of securing pipes in a tube sheet, including performing an annular ledge on the outer surface of the pipe, installing the pipe in a flanged hole of the tube sheet, fixing the pipe from possible movement and then securing it in the hole of the tube sheet by applying compressive force, characterized in that the pipe is installed into the flanged hole of the tube sheet until the stop of the ledge of the pipe into the inner surface of the flanged hole, which are made with the formation of a mutually agreed pair, and pipe fastening is carried out by means of zone deformation of the pipe and flanging of the hole using a press washer. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кольцевой уступ на наружной поверхности трубы выполняют в виде зига тороидальной формы.2. The method according to claim 1, characterized in that the annular ledge on the outer surface of the pipe is made in the form of a ridge of a toroidal shape. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что кольцевой уступ на наружной поверхности трубы выполняют в виде неподвижно закрепленного кольца.3. The method according to claim 1, characterized in that the annular ledge on the outer surface of the pipe is made in the form of a fixed ring.
RU2003125478/02A 2003-08-18 2003-08-18 Tube in tube wall fastening method RU2316405C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003125478/02A RU2316405C2 (en) 2003-08-18 2003-08-18 Tube in tube wall fastening method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003125478/02A RU2316405C2 (en) 2003-08-18 2003-08-18 Tube in tube wall fastening method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003125478A RU2003125478A (en) 2005-02-27
RU2316405C2 true RU2316405C2 (en) 2008-02-10

Family

ID=35286040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003125478/02A RU2316405C2 (en) 2003-08-18 2003-08-18 Tube in tube wall fastening method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2316405C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761848C1 (en) * 2021-04-20 2021-12-13 Открытое акционерное общество "Концерн Кизлярский электромеханический завод" (ОАО "Концерн КЭМЗ") Fixing assembly for thin walled pipe in the case

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761848C1 (en) * 2021-04-20 2021-12-13 Открытое акционерное общество "Концерн Кизлярский электромеханический завод" (ОАО "Концерн КЭМЗ") Fixing assembly for thin walled pipe in the case

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003125478A (en) 2005-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI723246B (en) Mechanical coupling for mechanical and structural tubing
US8020272B2 (en) Method for joining tubes
US20110174048A1 (en) Reflare tool and process
US8640337B2 (en) Pipe expansion method
RU2316405C2 (en) Tube in tube wall fastening method
JP4037761B2 (en) Lining device for plate heat exchanger
RU2524461C2 (en) Jointing of pipes with steam generator manifold
JP2012193869A (en) Double-pipe heat exchanger and method for manufacturing the same
KR20090073820A (en) Duct assembly for flue
RU2164835C2 (en) Method of fixing tubes in tube plates
RU2524468C2 (en) Method of "pipe - pipe plate" assembly connection by friction welding
RU2133164C1 (en) Method for securing tubes in tube walls
SU985702A1 (en) Method of manufacturing heat exchanger pipe
RU2162022C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2128098C1 (en) Method for joining tubes with tube plate
CN216843636U (en) Widened anti-seepage corrugated plate structure
RU2109589C1 (en) Method for fastening tubes in tube plate
RU2129056C1 (en) Method for fastening tubes in tube plates
SU1082525A1 (en) Method of securing tube in tube plate
RU2752718C1 (en) Method for fastening heat exchange tubes in chamber-type high-pressure pre-heaters
RU2238165C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
RU2168385C2 (en) Method for securing tubes in tube grids
JP2002089766A (en) Joint part structure of metal flexible tube
SU1032324A1 (en) Method of fixing pipe in opening of double tube plate of heat exchanger
RU2176583C1 (en) Method for making heat exchanger with tubular member

Legal Events

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

Effective date: 20090819