RU2544679C1

RU2544679C1 - Manufacturing method of air cooling unit

Info

Publication number: RU2544679C1
Application number: RU2014111094/06A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Рашит Равилович Аухадеев; Михаил Викторович Швецов; Шамиль Мансурович Талыпов; Александр Николаевич Меньшаев; Михаил Валерьянович Анисимов; Сергей Дмитриевич Шипилов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-03-20
Also published as: RU2544679C9

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: at manufacture of a gas air cooling unit, manufacture and installation of heat exchange sections with heat exchange tubes, gas supply and discharge headers and a supporting structure of the unit is performed. Connection of heat exchange tubes to a header is made through horizontal and inclined combs; with that, X-shaped edge preparation for welding is made in the horizontal comb; V-shaped edge preparation for welding is made in the inclined comb; the horizontal comb is welded to the header; a rectangular cavity is made on the horizontal comb from the contact point of the comb and the header; the inclined comb is tack welded to the header; a comb installation device is removed; the inclined comb is welded to the header; heat treatment and air cooling is performed; holes are drilled in combs; ends of heat exchange tubes are inserted into holes of the combs; ends of heat exchange tubes are welded in the holes of the combs; heat exchange sections are assembled.

EFFECT: simpler connection of heat exchange tubes and the header.

6 dwg

Description

Изобретение предназначено для применения в энергетическом машиностроении и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, в частности при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения газа.The invention is intended for use in power engineering and can be used in the manufacture of heat exchangers, in particular in the manufacture of apparatus for air cooling of gas.

Известен способ изготовления аппарата воздушного охлаждения газа, который предусматривает изготовление теплообменных труб, изготовление каркаса, по крайней мере, одной теплообменной секции с боковыми стенами и объединяющими их балками, изготовление камер входа и выхода газа, набивку пучка теплообменных труб, изготовление коллекторов подвода и отвода газа, опорной конструкции аппарата с опорами под двигатели вентиляторов и сборку элементов аппарата, причем каждую боковую стену теплообменной секции выполняют в виде швеллера с полками, обращенными к теплообменным трубам и размещенными на внутренней поверхности стенки швеллера продольно ориентированными вытеснителями - обтекателями потока охлаждающей среды, образующими ребра жесткости швеллера, которые устанавливают по высоте стенки швеллера с шагом в осях, соответствующим двойному шагу между рядами труб в пучке, при этом, по крайней мере, часть объема каждой крайней трубы в ряду и/или ее оребрения, по крайней мере, через один ряд при набивке заводят под свес полки швеллера соответствующей боковой стены теплообменной секции аппарата, при этом опору под двигатель каждого вентилятора выполняют подвесной, состоящей из центрального опорного элемента и тяжей, соединяющих его с соответствующими узлами опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа (Патент РФ №2266493, опубл. 20.12.2005).A known method of manufacturing an apparatus for air cooling of gas, which involves the manufacture of heat transfer pipes, the manufacture of a frame of at least one heat exchange section with side walls and joining them beams, the manufacture of gas inlet and outlet chambers, packing a bundle of heat exchange pipes, the manufacture of gas supply and exhaust manifolds , the supporting structure of the apparatus with supports for fan motors and the assembly of the apparatus elements, with each side wall of the heat exchange section being in the form of a channel with shelves, facing longitudinally oriented heat transfer pipes and longitudinally oriented displacers — coolant flow fairings — forming channel stiffeners that are installed along the height of the channel wall with a step in the axes corresponding to the double step between the rows of pipes in the bundle, at least at least a part of the volume of each extreme pipe in a row and / or its fins, at least through one row when stuffing, lead under the overhang of the channel shelf of the corresponding side wall of the heat exchange sections of the apparatus, while the support under the engine of each fan is made outboard, consisting of a central supporting element and cords connecting it to the corresponding nodes of the supporting structure of the gas air-cooling apparatus (RF Patent No. 2266493, publ. 12/20/2005).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ изготовления аппарата воздушного охлаждения газа, который предусматривает изготовление и монтаж теплообменных секций с камерами входа и выхода газа и пучком теплообменных труб, коллекторов подвода и отвода газа и опорной конструкции аппарата с опорами под двигатели вентиляторов, при этом опору под двигатель каждого вентилятора выполняют подвесной, состоящей из центрального опорного элемента и тяжей, соединяющих его с соответствующими узлами опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа, причем центральный опорный элемент выполняют в виде многогранного раструба с имеющей центральное сквозное отверстие опорной площадкой под двигатель вентилятора и соединенными с ней и между собой образующими боковые грани раструба чередующимися по его периметру опорными и соединительными пластинами, опорные из которых выполняют с конфигурацией, соответствующей конфигурации обращенных к ним опорных площадок концевых участков тяжей, преимущественно прямоугольными, и располагают опорные пластины с возможностью контакта по поверхности с поверхностью опорной площадки концевого участка соответствующего тяжа, а соединительные пластины выполняют в виде попарно идентичных трапеций, обращенных меньшими основаниями к опорной площадке под двигатель вентилятора, причем трапеции каждой пары размещают диаметрально противоположно друг другу, при этом центральный опорный элемент выполняют предпочтительно на стапеле (Патент РФ №2266492, опубл. 20.12.2005 - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method of manufacturing an apparatus for air cooling of gas, which provides for the manufacture and installation of heat exchange sections with gas inlet and outlet chambers and a bundle of heat exchange pipes, manifolds for supplying and discharging gas and supporting structure of the apparatus with supports for fan motors, this support under the engine of each fan perform outboard, consisting of a Central support element and cords connecting it to the respective nodes support th design of the gas air-cooling apparatus, the central supporting element being in the form of a multifaceted socket with a supporting platform under the fan motor having a central through hole and connected to it and forming side edges of the socket alternating between the support and connecting plates along its perimeter, the supporting ones of which with a configuration corresponding to the configuration of the supporting platforms of the end sections of the strands facing them, mainly rectangular, and have plates with the possibility of contact over the surface with the surface of the supporting platform of the end portion of the corresponding strand, and the connecting plates are made in the form of pairwise identical trapezoid faces facing the supporting platform under the fan motor with smaller bases, the trapezoid of each pair being placed diametrically opposite to each other, while the central supporting the element is preferably performed on a slipway (RF Patent No. 2266492, publ. 12/20/2005 - prototype).

Общим недостатком известных технических решений является множество промежуточных элементов между теплообменными трубами и коллектором, длительность и многостадийность соединения теплообменных труб и коллектора, что вызывает возникновение дополнительных сопротивлений потоку газа и снижает эффективность охлаждения.A common disadvantage of the known technical solutions is the multitude of intermediate elements between the heat exchange pipes and the collector, the duration and multi-stage connection of the heat exchange pipes and the collector, which causes the occurrence of additional resistance to the gas flow and reduces the cooling efficiency.

В предложенном способе решается задача сокращения пути от теплообменных труб к коллектору, упрощения соединения теплообменных труб и коллектора.The proposed method solves the problem of reducing the path from the heat exchange pipes to the collector, simplifying the connection of the heat exchange pipes and the collector.

Задача решается тем, что в способе изготовления аппарата воздушного охлаждения, включающем изготовление и монтаж теплообменных секций с теплообменными трубами, коллекторов подвода и отвода газа и опорной конструкции аппарата, согласно изобретению соединение теплообменных труб с коллектором выполняют через горизонтальную и наклонную гребенки, в горизонтальной гребенке выполняют отверстия для соединения с теплообменными трубами, на плоскости контакта с коллектором выполняют Х-образную разделку под сварку, в наклонной гребенке выполняют отверстия для соединения с теплообменными трубами, производят скос боковой поверхности к плоскости контакта с коллектором, на плоскости контакта с коллектором со стороны, противоположной скосу, выполняют V-образную разделку под сварку, горизонтальную гребенку приваривают к коллектору, для чего устанавливают горизонтальную гребенку на коллекторе, прихватывают сваркой, выполняют сварку корня шва с одной стороны, выполняют сварку корня шва с обратной стороны, выполняют сварку облицовочных швов послойно с остыванием сварного шва до температуры не более 90°С, на горизонтальной гребенке от места контакта гребенки и коллектора выполняют прямоугольное углубление, наклонную гребенку помещают в приспособление для монтажа гребенок, обеспечивающее угол между гребенками с основанием на оси коллектора равным 35°±30′, наклонную гребенку размещают в приспособлении скосом поверхности к горизонтальной гребенке, приспособление контактируют с прямоугольным углублением в горизонтальной гребенке, прихватывают сваркой наклонную гребенку к коллектору, снимают приспособление для монтажа гребенок, приваривают наклонную гребенку к коллектору, для чего выполняют сварку корня шва со стороны боковой поверхности со скосом, сварку корня шва с обратной стороны, выполняют сварку заполняющих швов и облицовочных швов, проводят термообработку и охлаждение на воздухе, рассверливают отверстия в гребенках, вставляют в отверстия гребенок концы теплообменных труб, заваривают концы теплообменных труб в отверстиях гребенок, собирают теплообменные секции, при этом скос боковой поверхности наклонной гребенки и прямоугольное углубление горизонтальной гребенки выполняют из условия обеспечения расстояния между гребенками на поверхности коллектора не менее 20 мм.The problem is solved in that in a method of manufacturing an air-cooling apparatus, comprising manufacturing and installing heat-exchange sections with heat-exchange pipes, gas supply and exhaust manifolds and a supporting structure of the apparatus, according to the invention, the connection of the heat-exchange pipes to the collector is performed through a horizontal and inclined comb, in a horizontal comb holes for connection to heat exchange pipes, on the plane of contact with the collector perform X-cutting for welding, in an inclined comb openings for connecting to heat exchange pipes, make a bevel on the side surface to the plane of contact with the collector, on the plane of contact with the collector on the side opposite the bevel, perform a V-shaped groove for welding, a horizontal comb is welded to the collector, for which a horizontal comb is mounted on the collector weld, weld the root of the seam on one side, weld the root of the seam on the back, weld the facing seams in layers with cooling the weld to temperature no more than 90 ° С, a rectangular recess is made on the horizontal comb from the point of contact between the comb and the collector, the inclined comb is placed in the comb mounting device, providing an angle between the combs with the base on the collector axis equal to 35 ° ± 30 ′, the inclined comb is placed in the device bevel the surface to the horizontal comb, the fixture is in contact with a rectangular recess in the horizontal comb, weld the inclined comb to the collector by welding, remove the device for flooring of the combs, weld the inclined comb to the collector, for which weld the root of the seam from the side of the side surface with a bevel, weld the root of the seam on the reverse side, weld the filling seams and facing seams, conduct heat treatment and cooling in air, drill holes in the combs, insert the ends of the heat transfer tubes into the holes of the combs, the ends of the heat transfer tubes are welded in the holes of the combs, the heat exchange sections are assembled, while the bevel of the side surface of the inclined comb and the rectangular recess Horizontal combs are made from the condition that the distance between the combs on the collector surface is at least 20 mm.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Сборка аппаратов воздушного охлаждения является весьма трудоемким делом. Общим недостатком известных технических решений является множество промежуточных элементов между теплообменными трубами и коллектором, длительность и многостадийность соединения теплообменных труб и коллектора, что вызывает возникновение дополнительных сопротивлений потоку газа и снижает эффективность охлаждения. Так, в прототипе способ изготовления аппарата воздушного охлаждения газа характеризуется тем, что он предусматривает изготовление теплообменных труб, изготовление каркаса, по крайней мере, одной теплообменной секции с боковыми стенами и объединяющими их балками, изготовление камер входа и выхода газа, набивку пучка теплообменных труб, изготовление коллекторов подвода и отвода газа, опорной конструкции аппарата с опорами под двигатели вентиляторов и сборку элементов аппарата. Каждую боковую стену теплообменной секции выполняют в виде швеллера с полками, обращенными к теплообменным трубам, и размещенными на внутренней поверхности стенки швеллера продольно ориентированными вытеснителями - обтекателями потока охлаждающей среды, образующими ребра жесткости швеллера, которые устанавливают по высоте стенки швеллера с шагом в осях, соответствующим двойному шагу между рядами труб в пучке, при этом, по крайней мере, часть объема каждой крайней трубы в ряду и/или ее оребрения, по крайней мере, через один ряд при набивке заводят под свес полки швеллера соответствующей боковой стены теплообменной секции аппарата, при этом опору под двигатель каждого вентилятора выполняют подвесной, состоящей из центрального опорного элемента и тяжей, соединяющих его с соответствующими узлами опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа. Камеру входа или выхода газа изготавливают путем выполнения заготовок из металлического листа для боковых, верхней, нижней и торцевых стенок и для не менее двух силовых, имеющих отверстия для пропуска через них потока газа перегородок камеры, последующей сборки и соединения на сварке боковых стенок с силовыми перегородками и через них между собой с образованием единой жесткой конструкции, к которой присоединяют верхнюю и нижнюю стенки, после чего в одной из боковых стенок, образующей трубную доску, выполняют отверстия под концы теплообменных труб, а в другой боковой стенке, образующей внешнюю доску, выполняют соосные с отверстиями в трубной доске резьбовые отверстия для обеспечения возможности введения технологических инструментов для закрепления концов труб в трубной доске и последующей установки заглушек преимущественно на резьбе в отверстиях внешней доски, а в нижней и/или в верхней стенках выполняют отверстия под патрубки преимущественно с фланцами для соединения с коллектором соответственно подвода или отвода газа. Каждый коллектор подвода или отвода газа выполняют путем изготовления, по крайней мере, промежуточных секций его корпуса с отверстиями под патрубки с фланцами для присоединения к камерам входа или выхода газа теплообменной секции аппарата, изготовления торцевых элементов корпуса в виде днищ двоякой кривизны, а также изготовления фланцев преимущественно с патрубками, сборку и сварку корпуса коллектора путем пристыковывания промежуточных секций к центральной цилиндрической секции в виде тройника с двумя соосными примыкающими к промежуточным секциям цилиндрическими, имеющими диаметр, не меньший диаметра промежуточных секций, участками и примыкающим к этим участкам под углом преимущественно 90° третьим также цилиндрическим участком для присоединения к газопроводу, приваривание к промежуточным секциям днищ, после чего устанавливают на корпус коллектора патрубки с фланцами с фиксацией фланцев по плоскости, углу поворота и обеспечением проектного расстояния между фланцами с последующим их присоединением к корпусу, при этом для расточки корпус коллектора устанавливают на технологических опорах, по крайней мере, часть из которых выполняют с двумя опорными плоскостями, расположенными под углом друг к другу с возможностью опирания на них корпуса коллектора с одновременным касанием, по крайней мере, по двум образующим его цилиндрической поверхности, и дополнительно фиксируют корпус не менее чем одним накидным прижимным элементом.Assembling air coolers is a very time-consuming task. A common disadvantage of the known technical solutions is the multitude of intermediate elements between the heat exchange pipes and the collector, the duration and multi-stage connection of the heat exchange pipes and the collector, which causes the occurrence of additional resistance to the gas flow and reduces the cooling efficiency. So, in the prototype, a method of manufacturing an air-cooled gas cooling apparatus is characterized in that it provides for the manufacture of heat transfer pipes, the manufacture of a frame for at least one heat exchange section with side walls and joining beams connecting them, the manufacture of gas inlet and outlet chambers, packing of a bundle of heat transfer pipes, manufacturing of gas supply and exhaust manifolds, supporting structure of the apparatus with supports for fan motors and assembly of apparatus elements. Each side wall of the heat exchanger section is made in the form of a channel with shelves facing the heat exchanger tubes and longitudinally oriented displacers — fairings of the cooling medium flow — forming channel stiffeners that are installed along the height of the channel wall with a step in the axes corresponding to the channels a double step between the rows of pipes in the bundle, with at least a part of the volume of each extreme pipe in the row and / or its fins, at least through one row when stuffing they do not start under the overhang of the channel shelf of the corresponding side wall of the heat exchange section of the apparatus, while the support for the engine of each fan is made outboard, consisting of a central supporting element and cords connecting it to the corresponding nodes of the supporting structure of the gas air-cooling apparatus. A gas inlet or outlet chamber is made by making blanks from a metal sheet for the side, upper, lower and end walls and for at least two power ones, with openings for passing through them the gas flow of the chamber walls, subsequent assembly and welding of the side walls with power walls and through them with each other with the formation of a single rigid structure, to which the upper and lower walls are attached, after which holes are made at the ends of the heat exchanger in one of the side walls forming the tube plate threaded holes, and in the other side wall forming the outer board, threaded holes are aligned with the holes in the tube plate to enable the introduction of technological tools for fixing the ends of the tubes in the tube plate and then installing plugs mainly on the threads in the holes of the outer board and in the bottom and / or in the upper walls holes are provided for nozzles, preferably with flanges, for connecting to the manifold, respectively, gas supply or exhaust. Each gas supply or exhaust manifold is made by manufacturing at least intermediate sections of its body with openings for nozzles with flanges for connecting to the gas inlet or outlet chambers of the heat exchange section of the apparatus, manufacturing the end elements of the body in the form of double curvature bottoms, as well as manufacturing flanges mainly with nozzles, assembly and welding of the collector body by joining the intermediate sections to the central cylindrical section in the form of a tee with two coaxial adjacent to the intermediate precise sections of cylindrical, having a diameter not less than the diameter of the intermediate sections, sections and adjacent to these sections at an angle of predominantly 90 °, the third also a cylindrical section for connection to the pipeline, welding to the intermediate sections of the bottoms, after which they are mounted on the collector body with flanges with fixing flanges along the plane, the angle of rotation and ensuring the design distance between the flanges with their subsequent attachment to the body, while for boring, I install the collector on technological supports, at least some of which are made with two supporting planes located at an angle to each other with the possibility of supporting the collector body on them while touching at least two cylindrical surfaces forming it, and additionally the housing is not fixed less than one cap clamping element.

Таким образом, аппарат по прототипу содержит множество элементов, деталей, узлов, соединяемых между собой сваркой, резьбой, что неизбежно снижает надежность эксплуатации аппарата. Общее количество деталей может быть более 40, а количество операций для изготовления аппарата может достигать 50 и более.Thus, the apparatus of the prototype contains many elements, parts, assemblies connected by welding, threading, which inevitably reduces the reliability of operation of the apparatus. The total number of parts can be more than 40, and the number of operations for the manufacture of the apparatus can reach 50 or more.

В предложенном изобретении промежуточные камеры и узлы исключены, соединение элементов выполнено только сваркой, количество элементов сведено к минимуму и не превышает 20, а количество операций для изготовления аппарата не превышает 40. В качестве элементов использованы, в основном, детали, выпускаемые промышленностью в виде труб, брусков и т.п.In the proposed invention, intermediate chambers and nodes are excluded, the elements are connected only by welding, the number of elements is minimized and does not exceed 20, and the number of operations for the manufacture of the apparatus does not exceed 40. The elements used are mainly parts manufactured by industry in the form of pipes , bars, etc.

На фиг.1 представлен общий вид заявленного аппарата воздушного охлаждения, на фиг.2 - узел подвода и отвода охлаждаемого вещества, на фиг.3 - вид сбоку и сверху на гребенки и коллектор, на фиг.4 - сечение В-В, на фиг.5 - деталировка узла коллектора после сварки, на фиг.6 - приспособление для монтажа гребенок.Figure 1 presents a General view of the claimed apparatus of air cooling, figure 2 - node supply and removal of the cooled substance, figure 3 - side view and top view of the combs and manifold, figure 4 - section bb, figure .5 - detail of the collector assembly after welding, Fig.6 - a device for mounting combs.

Аппарат воздушного охлаждения включает теплообменные секции 1 с теплообменными трубами 2, коллекторы 3 подвода 4 и отвода 5 газа и опорной конструкции аппарата 6. Соединение теплообменных труб 2 с коллектором 3 выполнено через горизонтальную 7 и наклонную 8 гребенки. В горизонтальной гребенке 7 выполнены отверстия 9 для соединения с теплообменными трубами 2. На плоскости контакта 10 горизонтальной гребенки 7 с коллектором 3 выполнена Х-образная разделка 11 под сварку 12. В наклонной гребенке 8 выполнены отверстия 13 для соединения с теплообменными трубами 2. На боковой поверхности 14 наклонной гребенки 8 имеется скос 15 боковой поверхности 14 к плоскости контакта 16 с коллектором 3. На плоскости контакта 16 со стороны 17, противоположной боковой поверхности 14, выполнена V-образная разделка 18 под сварку 19. Горизонтальная гребенка приварена к продольной части коллектора 3. На горизонтальной гребенке 7 от места контакта с коллектором 3 выполнено прямоугольное углубление 20. К коллектору 3 приварена наклонная гребенка 8. Угол между гребенками 7 и 8 с основанием на оси коллектора 3 равен α=35°±30′. Наклонная гребенка 8 обращена скосом 15 к горизонтальной гребенке 7. Скос 15 боковой поверхности 14 наклонной гребенки 8 и прямоугольное углубление 20 горизонтальной гребенки 7 обеспечивают расстояние «А» между гребенками 7 и 8 на поверхности коллектора 3 не менее 20 мм.The air-cooling apparatus includes heat-exchange sections 1 with heat-exchange tubes 2, collectors 3 for supplying 4 and exhaust gas 5 and the supporting structure of the apparatus 6. The heat-exchange tubes 2 are connected to the collector 3 through a horizontal 7 and inclined 8 combs. Holes 9 are made in the horizontal comb 7 for connecting to the heat exchange tubes 2. On the contact plane 10 of the horizontal comb 7 with the collector 3, an X-shaped groove 11 is made for welding 12. In the inclined comb 8, holes 13 are made for connecting to the heat exchange tubes 2. On the side the surface 14 of the inclined comb 8 there is a bevel 15 of the side surface 14 to the contact plane 16 with the collector 3. On the contact plane 16 from the side 17 opposite the side surface 14, a V-shaped groove 18 is made for welding 19. Horizontal a rectangular comb is welded to the longitudinal part of the collector 3. A rectangular recess 20 is made on the horizontal comb 7 from the point of contact with the collector 3. An inclined comb 8 is welded to the collector 3. The angle between the comb 7 and 8 with the base on the axis of the collector 3 is α = 35 ° ± thirty'. The inclined comb 8 is turned by a bevel 15 to the horizontal comb 7. The bevel 15 of the lateral surface 14 of the inclined comb 8 and the rectangular recess 20 of the horizontal comb 7 provide a distance “A” between the combs 7 and 8 on the surface of the collector 3 of at least 20 mm.

Аппарат воздушного охлаждения собирают следующим образом.The air cooling apparatus is assembled as follows.

Выполняют изготовление и монтаж теплообменных секций 1 с теплообменными трубами 2, коллекторов 3 подвода 4 и отвода 5 газа и опорной конструкции аппарата 6. В качестве коллектора 3 использована труба большого диаметра. Соединение теплообменных труб 2 с коллектором 3 выполняют через горизонтальную 7 и наклонную 8 гребенки. Каждая гребенка 7 и 8 представляет собой металлический брусок, в котором просверлены отверстия 9 и 13 для сопряжения с теплообменными трубами 2. В горизонтальной гребенке 7 выполняют отверстия 9 для соединения с теплообменными трубами 2, на плоскости контакта 10 с коллектором 3 выполняют Х-образную разделку 11 под сварку 12. В наклонной гребенке 8 выполняют отверстия 13 для соединения с теплообменными трубами 2, производят скос 15 боковой поверхности 14 к плоскости контакта 16 с коллектором 3. На плоскости контакта 16 со стороны 17, противоположной боковой поверхности 14, выполняют V-образную разделку 18 под сварку 19. Горизонтальную гребенку 7 приваривают к коллектору 3, для чего устанавливают горизонтальную гребенку 7 на коллекторе 3, прихватывают сваркой 12, выполняют сварку 12 корня шва с одной стороны за 2-3 прохода, выполняют сварку 12 корня шва с обратной стороны за 2-3 прохода, выполняют сварку 12 облицовочных швов за 5-6 проходов послойно с остыванием сварного шва до температуры не более 90°С. На горизонтальной гребенке 7 от места контакта с коллектором 3 выполняют фрезеровкой прямоугольное углубление 20.Manufacture and installation of heat exchange sections 1 with heat exchange tubes 2, collectors 3 of supply 4 and exhaust 5 of gas and supporting structure of apparatus 6 are carried out. A large diameter pipe is used as collector 3. The connection of the heat exchange pipes 2 with the collector 3 is performed through a horizontal 7 and inclined 8 comb. Each comb 7 and 8 is a metal bar in which holes 9 and 13 are drilled for interfacing with heat transfer tubes 2. In horizontal comb 7, holes 9 are made for connection with heat transfer tubes 2, X-grooves are made on the plane of contact 10 with collector 3 11 for welding 12. In inclined comb 8, holes 13 are made for connection with heat exchange tubes 2, bevel 15 of side surface 14 is made to contact plane 16 with collector 3. On contact plane 16 from side 17, opposite side th surface 14, perform a V-shaped cutting 18 for welding 19. A horizontal comb 7 is welded to the collector 3, for which a horizontal comb 7 is mounted on the collector 3, tack weld 12, weld 12 of the weld root on one side in 2-3 passes, they weld 12 the weld root on the reverse side in 2-3 passes, weld 12 facing seams in 5-6 passes in layers with cooling the weld to a temperature of no more than 90 ° C. On the horizontal comb 7 from the point of contact with the collector 3, a rectangular recess 20 is milled.

Прямоугольное углубление 20 выполнять заранее до сварки не следует, т.к. при сварке горизонтальной гребенки 7 к коллектору 3 заранее выфрезерованное прямоугольное углубление 20 привело бы к короблению самой гребенки 7 из-за большого объема наплавленного металла при сварке.Rectangular recess 20 should not be performed before welding, since when welding a horizontal comb 7 to the collector 3, a pre-milled rectangular recess 20 would warp the comb 7 itself due to the large volume of deposited metal during welding.

Наклонную гребенку 8 помещают в приспособление 21 для монтажа гребенок 7 и 8, обеспечивающее угол между гребенками 7 и 8 с основанием на оси коллектора 3 равным α=35°±30′. Наклонную гребенку 8 размещают в приспособлении 21 скосом 15 к горизонтальной гребенке 7. Приспособление 21 контактируют с прямоугольным углублением 20 горизонтальной гребенки 7. Прихватывают сваркой 19 наклонную гребенку 8 к коллектору 3, снимают приспособление 21, приваривают наклонную гребенку 8 к коллектору 3, для чего выполняют сварку 19 корня шва со стороны боковой поверхности со скосом 15, сварку 19 корня шва с обратной стороны, выполняют сварку 19 заполняющих швов и облицовочных швов с количеством слоем 4-6. Сваренную конструкцию термообрабатывают при температуре 600-650°С с выдержкой 1,8-2,0 часа и охлаждением на воздухе, рассверливают отверстия 9 и 13 в гребенках 7 и 8, вставляют в отверстия 9 и 13 гребенок 7 и 8 теплообменные трубы 2, заваривают теплообменные трубы 2 в отверстиях 9 и 13 и собирают теплообменные секции 1. При сборке и сварке обеспечивают расстояние «А» между гребенками 7 и 8 на поверхности коллектора 3 не менее 20 мм.The inclined comb 8 is placed in the device 21 for mounting the combs 7 and 8, providing an angle between the combs 7 and 8 with the base on the axis of the collector 3 equal to α = 35 ° ± 30 ′. The inclined comb 8 is placed in the fixture 21 with a bevel 15 to the horizontal comb 7. The fixture 21 is in contact with the rectangular recess 20 of the horizontal comb 7. They weld the inclined comb 8 to the collector 3 by welding, remove the fixture 21, and weld the inclined comb 8 to the collector 3, for which purpose welding 19 of the root of the seam from the side of the side surface with a bevel 15, welding 19 of the root of the seam from the back, welding 19 of the filling seams and facing seams with the number of layers 4-6. The welded structure is heat treated at a temperature of 600-650 ° C with a soaking of 1.8-2.0 hours and cooling in air, holes 9 and 13 are drilled in dies 7 and 8, heat-exchange tubes 2 are inserted into holes 9 and 13 of dies 7 and 8, heat exchange tubes 2 are brewed in holes 9 and 13 and heat exchange sections 1 are assembled. During assembly and welding, a distance “A” between the dies 7 and 8 on the surface of the collector 3 is at least 20 mm.

Приспособление 21 для монтажа гребенок 7 и 8 представляет собой сборную конструкцию с пазами для размещения гребенок 7 и 8, обеспечивающее неподвижность гребенок 7 и 8 в приспособлении 21 и угол α=35°±30′.The device 21 for mounting the dies 7 and 8 is a prefabricated design with grooves for accommodating the dies 7 and 8, which ensures that the dies 7 and 8 are stationary in the device 21 and the angle α = 35 ° ± 30 ′.

Угол α=35°±30′ выбран исходя из условия минимизации ширины всего аппарата воздушного охлаждения.The angle α = 35 ° ± 30 ′ is selected based on the condition of minimizing the width of the entire air-cooling apparatus.

Расстояние «А» между гребенками 7 и 8 на поверхности коллектора 3 не менее 20 мм выбрано из условия обеспечения монтажа сваркой гребенок с сохранением прочности всей конструкции.The distance "A" between the dies 7 and 8 on the surface of the collector 3 of at least 20 mm is selected from the conditions for ensuring installation by welding the dies with maintaining the strength of the entire structure.

В результате получают конструкцию аппарата с минимальным количеством элементов, малой длительностью изготовления и малой стадийностью работ.The result is a device design with a minimum number of elements, short manufacturing time and low stages of work.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Выполняют изготовление и монтаж аппарата воздушного охлаждения газа. Аппарат предназначен для конденсации паров аммиака в непрерывном производстве процесса получения жидкого аммиака. Аппарат представляет собой теплообменные секции 1 с теплообменными трубами 2, коллектор 3 подвода 4 и отвода 5 газа и опорную конструкцию аппарата 6.Perform the manufacture and installation of gas air cooling apparatus. The apparatus is intended for condensation of ammonia vapors in the continuous production of the process for producing liquid ammonia. The apparatus is a heat-exchange section 1 with heat-exchange tubes 2, a collector 3 supply 4 and exhaust gas 5 and the supporting structure of the apparatus 6.

В качестве коллектора 3 использована труба с наружным диаметром 219 мм и толщиной стенки 45 мм. Соединение теплообменных труб 2 диаметром 25 мм с коллектором 3 выполняют через горизонтальную 7 и наклонную 8 гребенки. Каждая гребенка 7 и 8 представляет собой металлический брусок высотой 120 мм, шириной 50 мм и длиной 2500 мм, в котором просверлены 38 отверстий 9 и 39 отверстий 13 для сопряжения с теплообменными трубами 2. В горизонтальной гребенке 7 выполняют отверстия 9 для соединения с теплообменными трубами 2, на плоскости контакта 10 с коллектором 3 выполняют Х-образную разделку 11 под сварку 12. В наклонной гребенке 8 выполняют отверстия 13 для соединения с теплообменными трубами 2, производят скос 15 боковой поверхности 14 к плоскости контакта 16 с коллектором 3. Скос выполнен на длину 50 мм и глубину 5 мм. На плоскости контакта 16 со стороны 17, противоположной боковой поверхности 14, выполняют V-образную разделку 18 под сварку 19. Горизонтальную гребенку 7 приваривают к коллектору 3, для чего устанавливают горизонтальную гребенку 7 на коллекторе 3, прихватывают сваркой 12, выполняют сварку 12 корня шва с одной стороны за 2-3 прохода, выполняют сварку 12 корня шва с обратной стороны за 2 - 3 прохода, выполняют сварку 12 облицовочных швов за 5-6 проходов послойно с остыванием сварного шва до температуры не более 90°С. На горизонтальной гребенке 7 по всей ее длине от места контакта с коллектором 3 выполняют фрезеровкой прямоугольное углубление 20 шириной 52 мм и глубиной 5 мм. Наклонную гребенку 8 помещают в приспособление 21 для монтажа гребенок 7 и 8, обеспечивающее угол между гребенками 7 и 8 с основанием на оси коллектора 3 равным α=35°±30′. Наклонную гребенку 8 размещают в приспособлении 21 скосом 15 к горизонтальной гребенке 7. Приспособление 21 контактируют с прямоугольным углублением 20 горизонтальной гребенки 7, прихватывают сваркой 19 наклонную гребенку 8 к коллектору 3, снимают приспособление 21, приваривают наклонную гребенку 8 к коллектору 3, для чего выполняют сварку 19 корня шва со стороны боковой поверхности со скосом 15, сварку 19 корня шва с обратной стороны, выполняют сварку 19 заполняющих швов и облицовочных швов с количеством слоем 4-6. Сваренную конструкцию термообрабатывают при температуре 600-650°С с выдержкой 1,9 часа и охлаждением на воздухе, рассверливают отверстия 9 и 13 в гребенках 7 и 8 с продолжением отверстий в коллекторе 3, вставляют в отверстия 9 и 13 гребенок 7 и 8 теплообменные трубы 2, приваривают теплообменные трубы 2 в отверстиях 9 и 13 к гребенкам 7 и 8 и собирают теплообменные секции 1. При сборке и сварке обеспечивают расстояние «А» между гребенками 7 и 8 на поверхности коллектора 3 не менее 20 мм.As collector 3, a pipe with an outer diameter of 219 mm and a wall thickness of 45 mm was used. The connection of the heat exchange tubes 2 with a diameter of 25 mm with the collector 3 is performed through a horizontal 7 and inclined 8 comb. Each comb 7 and 8 is a metal bar 120 mm high, 50 mm wide and 2500 mm long, in which 38 holes 9 and 39 holes 13 are drilled for interfacing with heat transfer pipes 2. In horizontal comb 7, holes 9 are made for connection with heat transfer pipes 2, on the contact plane 10 with the collector 3, an X-shaped groove 11 is made for welding 12. In the inclined comb 8, holes 13 are made for connection to the heat exchange tubes 2, bevel 15 is made on the side surface 14 to the contact plane 16 with the collector 3. Bevel in at full length 50 mm and depth of 5 mm. On the contact plane 16 from side 17 opposite the side surface 14, a V-shaped groove 18 is made for welding 19. A horizontal comb 7 is welded to the collector 3, for which a horizontal comb 7 is mounted on the collector 3, tack weld 12, welding 12 of the weld root is performed. on the one hand in 2-3 passes, weld 12 the root of the seam from the back for 2 to 3 passes, weld 12 facing seams in 5-6 passes in layers with cooling the weld to a temperature of no more than 90 ° C. On the horizontal comb 7 along its entire length from the point of contact with the collector 3, a rectangular recess 20 with a width of 52 mm and a depth of 5 mm is milled. The inclined comb 8 is placed in the device 21 for mounting the combs 7 and 8, providing an angle between the combs 7 and 8 with the base on the axis of the collector 3 equal to α = 35 ° ± 30 ′. The inclined comb 8 is placed in the fixture 21 with a bevel 15 to the horizontal comb 7. The fixture 21 is in contact with the rectangular recess 20 of the horizontal comb 7, the weld 19 is gripped by the inclined comb 8 to the collector 3, the tool 21 is removed, the inclined comb 8 is welded to the collector 3, for which purpose welding 19 of the root of the seam from the side of the side surface with a bevel 15, welding 19 of the root of the seam from the back, welding 19 of the filling seams and facing seams with the number of layers 4-6. The welded structure is heat treated at a temperature of 600-650 ° C with a soaking of 1.9 hours and cooling in air, holes 9 and 13 are drilled in dies 7 and 8 with holes continuing in the manifold 3, heat-exchange tubes are inserted into holes 9 and 13 of dies 7 and 8 2, heat exchange tubes 2 are welded in holes 9 and 13 to the combs 7 and 8 and the heat exchange sections are assembled 1. When assembling and welding, the distance “A” between the combs 7 and 8 on the surface of the collector 3 is at least 20 mm.

Собранный аппарат воздушного охлаждения газа обладает коротким путем от теплообменных труб к коллектору, упрощенным соединением теплообменных труб и коллектора.The assembled gas air cooling apparatus has a short path from the heat exchange pipes to the collector, simplified connection of the heat exchange pipes and the collector.

Применение предложенного способа позволит решить задачу сокращения пути от теплообменных труб к коллектору, упрощения соединения теплообменных труб и коллектора.The application of the proposed method will solve the problem of reducing the path from the heat exchange pipes to the collector, simplifying the connection of the heat exchange pipes and the collector.

Claims

A method of manufacturing an air-cooling apparatus, including the manufacture and installation of heat-exchange sections with heat-exchange pipes, gas supply and exhaust manifolds and the supporting structure of the apparatus, characterized in that the heat-exchange pipes are connected to the collector through a horizontal and inclined comb, holes are made in the horizontal comb for connecting to heat-exchange pipes, on the plane of contact with the collector perform X-cutting for welding, in the inclined comb, holes are made for connecting I with heat transfer pipes, chamfer the side surface to the plane of contact with the collector, on the plane of contact with the collector on the opposite side of the bevel, perform a V-shaped groove for welding, a horizontal comb is welded to the collector, for which a horizontal comb is mounted on the collector, tacked by welding , weld the weld root on one side, weld the weld root on the back, weld the facing seams in layers with cooling the weld to a temperature of not more than 90 ° C, per g a rectangular recess is made to the horizontal comb from the point of contact between the comb and the collector, the inclined comb is placed in the comb mounting device providing an angle between the combs with the base on the collector axis equal to 35 ° ± 30 ′, the inclined comb is placed in the fixture with a beveled surface to the horizontal comb, the tool is contacted with a rectangular recess of the horizontal comb, weld the inclined comb to the manifold by welding, remove the device for mounting the combs, weld an inclined comb to the collector, for which welding of the root of the seam from the side of the side surface with a bevel is performed, welding of the root of the seam on the back side, welding of filling seams and facing seams, heat treatment and cooling in the air, holes are drilled in the combs, the ends are inserted into the holes of the combs heat transfer tubes, weld the ends of the heat transfer tubes in the holes of the combs, collect the heat exchange sections, while the bevel of the side surface of the inclined comb and the rectangular recess of the horizontal comb operate in conditions ensuring the distance between the combs on the surface of the collector is not less than 20 mm.