RU2762237C1 - Method for manufacturing of plate heat exchanger - Google Patents

Method for manufacturing of plate heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2762237C1
RU2762237C1 RU2021103779A RU2021103779A RU2762237C1 RU 2762237 C1 RU2762237 C1 RU 2762237C1 RU 2021103779 A RU2021103779 A RU 2021103779A RU 2021103779 A RU2021103779 A RU 2021103779A RU 2762237 C1 RU2762237 C1 RU 2762237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peripheral edges
plates
welding
flanges
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU2021103779A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Святослав Сергеевич Ремчуков
Владимир Семенович Ломазов
Иван Витальевич Осипов
Роман Николаевич Лебединский
Original Assignee
Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
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 Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" filed Critical Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Priority to RU2021103779A priority Critical patent/RU2762237C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762237C1 publication Critical patent/RU2762237C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

FIELD: engine technology.
SUBSTANCE: invention relates to methods for the manufacture of plate heat exchangers for small-sized gas turbine engines (SGTE) and installations (SGTI) of a complex cycle. The method is characterized by the fact that by means of stretch pressing identical plates with peripheral edges and flanges are formed, heat-exchange elements are assembled by pairwise fixation and welding of the peripheral edges of the plates to each other end-to-end by laser welding, the supply and discharge pipes are connected and placed into the housing, wherein in the process of manufacture of the plates of the heat exchanger, the width of the peripheral edges is selected taking into account the deformation of the edges during stamping, after stamping, the flanges are additionally straightened and the peripheral edges are cut, and before welding of the heat exchange elements, fixing inserts are installed in the channels for supplying and removing the coolant, which are removed at the end of welding.
EFFECT: increase in the accuracy of the geometrical dimensions of the heat exchange elements by reducing deformations during the manufacture of the heat exchanger.
1 cl, 7 tbl

Description

Изобретение относится к способам изготовления пластинчатых теплообменников для малоразмерных газотурбинных двигателей (МГТД) и установок (МГТУ) сложного цикла мощностью до 350 кВт.The invention relates to methods for the manufacture of plate heat exchangers for small-sized gas turbine engines (MGTD) and installations (MGTU) of a complex cycle with a capacity of up to 350 kW.

Процесс изготовления теплообменников для МГТД и МГТУ предполагает соединение тонкостенных (толщиной менее 1 мм) и разнотолщинных пластин с образованием теплообменных элементов. Теплообменники применяются при рабочих температурах в МГТД и МГТУ до 1000°С и выше.The process of manufacturing heat exchangers for MGTD and MGTU involves the connection of thin-walled (less than 1 mm thick) and different-thickness plates to form heat exchange elements. Heat exchangers are used at operating temperatures in MGTD and MGTU up to 1000 ° C and above.

Известны способы изготовления пластинчатых теплообменников (RU 2659677, 2018, RU 2686134, 2019 и RU 2700213, 2019), согласно которым посредством штамповки из листовых заготовок формируют наружные и внутренние гофрированные пластины с периферийными кромками и отбортовками, пластины попарно соединяют по периферийным кромкам посредством аргонно-дуговой или роликовой сварки, или пайки, а образованные при этом теплообменные элементы соединяют между собой и помещают в корпус.Known methods for the manufacture of plate heat exchangers (RU 2659677, 2018, RU 2686134, 2019 and RU 2700213, 2019), according to which external and internal corrugated plates with peripheral edges and flanges are formed by stamping from sheet blanks, the plates are connected in pairs along the peripheral edges by means of argon arc or roller welding, or brazing, and the heat exchange elements formed in this case are connected to each other and placed in the housing.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ изготовления пластинчатого теплообменника (RU 2100733, 1997), характеризующийся тем, что посредством штамповки из листовых заготовок формируют идентичные пластины, включающие гофры, параллельно расположенные соответственно периферийные кромки и отбортовки, причем штамповку осуществляют с вытяжкой, при которой толщина пластины в гофрах уменьшается по сравнению с исходной толщиной пластины, после чего осуществляют сборку теплообменных элементов путем попарной фиксации и сварки периферийных кромок пластин между собой таким образом, что отбортовки образуют каналы для подвода и отвода теплоносителя, осуществляют сборку пакета теплообменника путем сварки между собой теплообменных элементов по отбортовкам, присоединяют к соответствующим каналам подводящие и отводящие патрубки и помещают пакет теплообменника в корпус.The closest analogue of the claimed invention is a method for manufacturing a plate heat exchanger (RU 2100733, 1997), characterized in that by stamping from sheet blanks, identical plates are formed, including corrugations, peripheral edges and flanges located in parallel, respectively, and the stamping is carried out with an extension, at which the thickness the plates in the corrugations are reduced in comparison with the original plate thickness, after which the heat exchange elements are assembled by pairwise fixing and welding of the peripheral edges of the plates to each other in such a way that the flanges form channels for supplying and removing the coolant, assembling the heat exchanger package by welding heat exchange elements together along the flanges, connect the inlet and outlet pipes to the corresponding channels and place the heat exchanger package in the housing.

Общим недостатком известных технических решений является то, что применение аргонно-дуговой сварки сопровождается высоким тепловыделением, что не позволяет осуществить соединение пластин толщиной менее 1 мм с обеспечением заданной геометрической формы теплообменного элемента, а применение роликовой сварки, которая выполняется внахлест, не обеспечивает достаточной герметичности сварного соединения. Использование процессов пайки не позволяет применять изготовленный теплообменник при рабочей температуре выше 500°С.A common disadvantage of the known technical solutions is that the use of argon-arc welding is accompanied by high heat generation, which does not allow the connection of plates with a thickness of less than 1 mm to ensure the specified geometric shape of the heat exchange element, and the use of roller welding, which is performed with an overlap, does not provide sufficient tightness of the welded connections. The use of soldering processes does not allow the use of the manufactured heat exchanger at an operating temperature above 500 ° C.

В то же время, использование сварки в известных способах затрудняется тем, что при изготовлении пластин посредством штамповки наблюдается возникновение деформации поверхностей, по которым осуществляется соединение пластин, что уменьшает возможность получения сварного соединения с заданными прочностными свойствами.At the same time, the use of welding in the known methods is hampered by the fact that in the manufacture of plates by stamping, deformation of the surfaces along which the plates are connected is observed, which reduces the possibility of obtaining a welded joint with desired strength properties.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении качества изготовления теплообменника за счет уменьшения деформаций.The technical problem to be solved by the claimed invention is to improve the manufacturing quality of the heat exchanger by reducing deformations.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного изобретения, заключается в повышении точности геометрических размеров теплообменных элементов за счет уменьшения деформаций в процессе изготовления теплообменника.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the accuracy of the geometric dimensions of the heat exchange elements by reducing deformations during the manufacture of the heat exchanger.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления пластинчатого теплообменника для малоразмерных газотурбинных двигателей и установок сложного цикла посредством штамповки из листовых заготовок формируют идентичные пластины, включающие гофры, параллельно расположенные соответственно периферийные кромки и отбортовки, причем штамповку осуществляют с вытяжкой, при которой толщина пластины в гофрах уменьшается по сравнению с исходной толщиной пластины, после чего осуществляют сборку теплообменных элементов путем попарной фиксации и сварки периферийных кромок пластин между собой таким образом, что отбортовки образуют канал для подвода и канал для отвода теплоносителя, осуществляют сборку пакета теплообменника путем сварки между собой теплообменных элементов по отбортовкам, присоединяют к соответствующим каналам подводящие и отводящие патрубки и помещают пакет теплообменника в корпус, при изготовлении пластин теплообменника ширину периферийных кромок выбирают с учетом деформации периферийных кромок при штамповке, после штамповки дополнительно выполняют правку отбортовок и обрезают периферийные кромки до ширины, составляющей от 1,5 до 5,0 толщины периферийных кромок, сваривают периферийные кромки пластин и отбортовки теплообменных элементов между собой встык лазерной сваркой, причем перед сваркой теплообменных элементов в каналах для подвода и отвода теплоносителя устанавливают фиксирующие вставки, которые удаляют по окончании сварки.The technical result is achieved due to the fact that in the method of manufacturing a plate heat exchanger for small-sized gas turbine engines and installations of a complex cycle, by stamping from sheet blanks, identical plates are formed, including corrugations, peripheral edges and flanges located in parallel, respectively, and the stamping is carried out with an extension, in which the thickness the plates in the corrugations are reduced in comparison with the initial plate thickness, after which the heat exchange elements are assembled by pairwise fixing and welding of the peripheral edges of the plates to each other in such a way that the flanges form a channel for supplying and a channel for removing the coolant, assembling the heat exchanger package by welding to each other of the heat exchange elements along the flanges, the inlet and outlet pipes are connected to the corresponding channels and the heat exchanger package is placed in the casing; in the manufacture of the heat exchanger plates, the width of the peripheral edges is chosen taking into account deformation of the peripheral edges during stamping, after stamping, the flanges are additionally straightened and the peripheral edges are cut to a width of 1.5 to 5.0 of the thickness of the peripheral edges, the peripheral edges of the plates and flanges of heat exchange elements are butt-welded to each other with laser welding elements in the channels for supplying and removing the coolant, fixing inserts are installed, which are removed at the end of welding.

Существенность отличительных признаков способа изготовления пластинчатого теплообменника для малоразмерных газотурбинных двигателей и установок сложного цикла подтверждается тем, что только совокупность всех действий и операций, составляющих изобретение, позволяет обеспечить решение поставленной технической проблемы с достижением заявленного технического результата, а именно:The significance of the distinctive features of the method for manufacturing a plate heat exchanger for small-sized gas turbine engines and installations of a complex cycle is confirmed by the fact that only the combination of all actions and operations that make up the invention makes it possible to provide a solution to the technical problem posed with the achievement of the claimed technical result, namely:

- выбор ширины периферийных кромок при изготовлении пластин теплообменника с учетом деформации периферийных кромок при штамповке, дополнительное выполнение правки отбортовок после штамповки и обрезка периферийных кромок до ширины, составляющей от 1,5 до 5,0 толщины периферийных кромок, обеспечивает повышение качества кромок и отбортовок за счет снижения деформационных дефектов в процессе изготовления пластин;- the choice of the width of the peripheral edges in the manufacture of heat exchanger plates taking into account the deformation of the peripheral edges during stamping, additional straightening of the flanges after stamping and trimming the peripheral edges to a width of 1.5 to 5.0 of the thickness of the peripheral edges, provides an increase in the quality of edges and flanges for by reducing deformation defects in the process of making plates;

- соединение периферийных кромок пластин и теплообменных элементов между собой встык лазерной сваркой, а также установка перед сваркой теплообменных элементов в каналах для подвода и отвода теплоносителя фиксирующих вставок, которые удаляют по окончании сварки, обеспечивает повышение качества изделия за счет уменьшения зон термического влияния при сварке пластин и теплообменных элементов и снижения уровня температурных деформаций.- joining the peripheral edges of the plates and heat-exchange elements to each other butt-to-butt by laser welding, as well as the installation of fixing inserts before welding in the channels for supplying and removing the coolant, which are removed at the end of welding, provides an increase in the quality of the product by reducing the heat-affected zones during welding of the plates and heat exchange elements and reduce the level of thermal deformations.

Настоящее изобретение поясняется следующим подробным описанием способа изготовления пластинчатого теплообменника для малоразмерных газотурбинных двигателей и установок сложного цикла со ссылками на фигуры 1-6, где:The present invention is illustrated by the following detailed description of a method for manufacturing a plate heat exchanger for small-sized gas turbine engines and complex cycle plants with reference to Figures 1-6, where:

на фиг. 1 изображена штампованная пластина теплообменника;in fig. 1 shows a stamped heat exchanger plate;

на фиг. 2 изображено сечение А-А на фиг. 1;in fig. 2 shows a section a-a in fig. one;

на фиг. 3 изображено сечение Б-Б на фиг. 1;in fig. 3 shows a section b-b in fig. one;

на фиг. 4 изображена схема размещения теплообменного элемента в позиционирующем сварочном приспособлении;in fig. 4 shows a diagram of the arrangement of the heat exchange element in the positioning welding device;

на фиг. 5 изображена схема размещения фиксирующих вставок в теплообменном элементе;in fig. 5 shows a diagram of the arrangement of the fixing inserts in the heat exchange element;

на фиг. 6 изображено сечение А-А на фиг. 5;in fig. 6 shows a section a-a in fig. 5;

1 - пластина;1 - plate;

2 - гофры;2 - corrugations;

3 - периферийные кромки пластины;3 - peripheral edges of the plate;

4 - отбортовки;4 - flanges;

5 - канал для подвода и отвода теплоносителя;5 - channel for supplying and removing the coolant;

6, 7 - соответственно верхний и нижний прижимы позиционирующего сварочного приспособления;6, 7 - respectively the upper and lower clamps of the positioning welding device;

8 - сварной шов;8 - welded seam;

9 - фиксирующая вставка;9 - fixing insert;

10 - зазор между фиксирующей вставкой 9 и отбортовками 4.10 - the gap between the fixing insert 9 and the flanges 4.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Посредством штамповки из листовых заготовок формируют идентичные пластины 1, включающие гофры 2 (фиг. 1,) параллельно расположенные соответственно периферийные кромки 3 (фиг. 2) и отбортовки 4 (фиг. 3). Штамповку осуществляют с вытяжкой, при которой толщина пластины 1 в гофрах 2 уменьшается по сравнению с исходной толщиной пластины 1. Листовые заготовки выполнены, в частности, из жаропрочной стали 20Х23Н18, что позволяет изготовить теплообменник со степенью регенерации до 70%, причем процесс вытяжки может осуществляться за несколько переходов с глубиной гофров 2 до 2 мм. В процессе штамповки возникают деформации в виде волнообразных дефектов периферийных кромок 3 пластин 1, приводящие к отклонению пластины 1 от плоскостности и соответственно к изменению габаритных размеров пластины 1 на расстоянии до 2-2,5 мм от ее края, причем с увеличением глубины вытяжки степень деформации может увеличиваться. Согласно заявленному способу, при изготовлении пластин 1 теплообменника ширину периферийных кромок 3 выбирают с учетом их деформации при штамповке. В зависимости от толщины пластины 1 и количества переходов при вытяжке деформации, возникающие на расстоянии 2-2,5 мм от края пластин 1, приводят к тому, что размеры заготовок пластин 1 требуется увеличить до 3 мм по длине и ширине с каждой стороны. После штамповки дополнительно выполняют правку отбортовок 4 и обрезают периферийные кромки 3 до ширины, составляющей от 1,5 до 5,0 толщины периферийных кромок 3. Например, при использовании листовых заготовок толщиной в диапазоне от 0,1 до 0,5 мм, ширина периферийных кромок 3 после обрезки составляет от 0,3 до 1 мм соответственно. Таким образом, обрезка периферийных кромок 3 до определенной ширины и дополнительная правка отбортовок 4 обеспечивает устранение деформационных дефектов и выравнивание торцевых поверхностей пластин 1 в соответствии с заданными геометрическими характеристиками.By means of stamping, identical plates 1 are formed from sheet blanks, including corrugations 2 (Fig. 1), parallelly arranged peripheral edges 3 (Fig. 2) and flanges 4 (Fig. 3). Stamping is carried out with drawing, in which the thickness of the plate 1 in the corrugations 2 decreases in comparison with the original thickness of the plate 1. Sheet blanks are made, in particular, of heat-resistant steel 20X23H18, which makes it possible to manufacture a heat exchanger with a regeneration rate of up to 70%, and the drawing process can be carried out for several transitions with a corrugation depth of 2 to 2 mm. In the process of stamping, deformations occur in the form of wavy defects of the peripheral edges 3 of plates 1, leading to a deviation of plate 1 from flatness and, accordingly, to a change in the overall dimensions of plate 1 at a distance of 2-2.5 mm from its edge, and with an increase in the depth of drawing, the degree of deformation may increase. According to the claimed method, in the manufacture of heat exchanger plates 1, the width of the peripheral edges 3 is selected taking into account their deformation during stamping. Depending on the thickness of the plate 1 and the number of transitions during drawing, the deformations that occur at a distance of 2-2.5 mm from the edge of the plates 1 lead to the fact that the dimensions of the blanks of the plates 1 need to be increased to 3 mm in length and width on each side. After stamping, the flanges 4 are additionally straightened and the peripheral edges 3 are cut to a width of 1.5 to 5.0 of the thickness of the peripheral edges 3. For example, when using sheet blanks with a thickness in the range of 0.1 to 0.5 mm, the width of the peripheral edges 3 after trimming is from 0.3 to 1 mm, respectively. Thus, trimming the peripheral edges 3 to a certain width and additional straightening of the flanges 4 ensures the elimination of deformation defects and the alignment of the end surfaces of the plates 1 in accordance with the specified geometric characteristics.

После штамповки пластин 1 осуществляют сборку теплообменных элементов путем попарной фиксации периферийных кромок 3 пластин 1 между собой таким образом, что отбортовки 4 образуют каналы 5 для подвода и соответственно для отвода теплоносителя, и последующей сварки периферийных кромок 3 пластин 1. Периферийные кромки 3 фиксируют в верхнем 6 и нижнем 7 прижимах позиционирующего сварочного приспособления (фиг. 4). Геометрические характеристики прижимов 6 и 7 приспособления соответствуют ширине «а» свариваемых периферийных кромок 3 с учетом ширины «δ» периферийных кромок 3, что обеспечивает прилегание контактирующих между собой поверхностей периферийных кромок 3 по высоте 2h образуемого теплообменного элемента в процессе фиксации пластин 1 без зазоров. При этом сваривают периферийные кромки 3 пластин 1 между собой встык лазерной сваркой с образованием сварного шва 8. Процесс лазерной сварки характеризуется возникновением незначительной зоны термического влияния, что приводит к повышению качества сварного шва 8 за счет снижения термических напряжений в околошовной зоне. Кроме того, использование позиционирующего сварочного приспособления дополнительно обеспечивает отвод тепла в процессе сварки, что также позволяет повысить качество сварного соединения.After stamping the plates 1, the heat exchange elements are assembled by pairwise fixing the peripheral edges 3 of the plates 1 to each other in such a way that the flanges 4 form channels 5 for supplying and, respectively, removing the coolant, and the subsequent welding of the peripheral edges 3 of the plates 1. The peripheral edges 3 are fixed in the upper 6 and lower 7 clamps of the positioning welding fixture (Fig. 4). The geometric characteristics of the clamps 6 and 7 of the device correspond to the width "a" of the peripheral edges 3 to be welded, taking into account the width "δ" of the peripheral edges 3, which ensures the abutment of the contacting surfaces of the peripheral edges 3 along the height 2h of the formed heat exchange element in the process of fixing the plates 1 without gaps. In this case, peripheral edges 3 of plates 1 are butt-welded to each other by laser welding to form a weld seam 8. The laser welding process is characterized by the appearance of an insignificant heat-affected zone, which leads to an increase in the quality of the weld seam 8 by reducing thermal stresses in the heat-affected zone. In addition, the use of a positioning welding device additionally provides heat dissipation during the welding process, which also improves the quality of the welded joint.

После изготовления теплообменных элементов в каналах 5 устанавливают фиксирующие вставки 9 (фиг. 5), геометрические характеристики которых определяются длиной L отбортовок 4 и высотой 2h теплообменного элемента. В частности, расстояние Δ (фиг. 6) от фиксирующей вставки 9 до края отбортовок 4 составляет не менее 2 мм, что приводит к образованию зазора 10, предназначенного для предотвращения приваривания фиксирующих вставок 9 к теплообменному элементу. Фиксирующие вставки 9 позволяют устранить кривизну отбортовок 4, возникающую вследствие низкой жесткости пластин 1, и температурную деформацию отбортовок 4 при их сварке в процессе сборки пакета теплообменника.After the manufacture of the heat exchange elements, fixing inserts 9 are installed in the channels 5 (Fig. 5), the geometric characteristics of which are determined by the length L of the flanges 4 and the height 2h of the heat exchange element. In particular, the distance Δ (Fig. 6) from the fixing insert 9 to the edge of the flanges 4 is at least 2 mm, which leads to the formation of a gap 10 designed to prevent the fixing inserts 9 from being welded to the heat exchange element. The fixing inserts 9 make it possible to eliminate the curvature of the flanges 4, arising from the low rigidity of the plates 1, and the thermal deformation of the flanges 4 during their welding during the assembly of the heat exchanger package.

Пластины 1 могут быть попарно соединены между собой таким образом, что продольные оси гофров 2 располагаются под углом друг к другу (на чертежах не показано), что дополнительно обеспечивает повышение эффективности теплообменника.The plates 1 can be connected in pairs in such a way that the longitudinal axes of the corrugations 2 are located at an angle to each other (not shown in the drawings), which additionally provides an increase in the efficiency of the heat exchanger.

Сборку пакета теплообменника осуществляют аналогичным образом путем сварки между собой теплообменных элементов по кромкам отбортовок 4, а затем присоединяют к соответствующим каналам 5 подводящие и отводящие патрубки и помещают пакет теплообменника в корпус (на чертеже не показано). По окончании процесса сварки фиксирующие вставки 9 удаляют.The assembly of the heat exchanger package is carried out in a similar way by welding heat exchange elements together along the edges of the flanges 4, and then connecting the supply and outlet pipes to the corresponding channels 5 and placing the heat exchanger package in the housing (not shown in the drawing). At the end of the welding process, the fixing inserts 9 are removed.

Таким образом, выбор ширины периферийных кромок 3 с учетом их деформации при штамповке, дополнительная правка отбортовок 4 при изготовлении пластин 1 теплообменника, обрезка периферийных кромок 3 до определенной ширины в зависимости от толщины периферийных кромок 3, и лазерная сварка встык периферийных кромок 3 пластин 1 и отбортовок 4 теплообменных элементов между собой с установкой в каналах 5 фиксирующих вставок 9 обеспечивает повышение точности геометрических размеров теплообменных элементов и пакета теплообменника за счет уменьшения деформаций в процессе их изготовления, что позволяет повысить прочность и герметичность теплообменника.Thus, the choice of the width of the peripheral edges 3 taking into account their deformation during stamping, additional straightening of the flanges 4 in the manufacture of the heat exchanger plates 1, trimming the peripheral edges 3 to a certain width depending on the thickness of the peripheral edges 3, and laser butt welding of the peripheral edges 3 of the plates 1 and the flanges of 4 heat exchange elements with each other with the installation of fixing inserts 9 in the channels 5 provides an increase in the accuracy of the geometric dimensions of the heat exchange elements and the heat exchanger package by reducing deformations during their manufacture, which makes it possible to increase the strength and tightness of the heat exchanger.

Claims (1)

Способ изготовления пластинчатого теплообменника для малоразмерных газотурбинных двигателей и установок сложного цикла, характеризующийся тем, что посредством штамповки из листовых заготовок формируют идентичные пластины, включающие гофры, параллельно расположенные соответственно периферийные кромки и отбортовки, причем штамповку осуществляют с вытяжкой, при которой толщина пластины в гофрах уменьшается по сравнению с исходной толщиной пластины, после чего осуществляют сборку теплообменных элементов путем попарной фиксации и сварки периферийных кромок пластин между собой таким образом, что отбортовки образуют канал для подвода и канал для отвода теплоносителя, осуществляют сборку пакета теплообменника путем сварки между собой теплообменных элементов по отбортовкам, присоединяют к соответствующим каналам подводящие и отводящие патрубки и помещают пакет теплообменника в корпус, отличающийся тем, что при изготовлении пластин теплообменника ширину периферийных кромок выбирают с учетом деформации периферийных кромок при штамповке, после штамповки дополнительно выполняют правку отбортовок и обрезают периферийные кромки до ширины, составляющей от 1,5 до 5,0 толщины периферийных кромок, сваривают периферийные кромки пластин и отбортовки теплообменных элементов между собой встык лазерной сваркой, причем перед сваркой теплообменных элементов в каналах для подвода и отвода теплоносителя устанавливают фиксирующие вставки, которые удаляют по окончании сварки.A method of manufacturing a plate heat exchanger for small-sized gas turbine engines and installations of a complex cycle, characterized in that by stamping from sheet blanks, identical plates are formed, including corrugations, peripheral edges and flanges located in parallel, respectively, and the stamping is carried out with drawing, in which the thickness of the plate in the corrugations decreases in comparison with the initial plate thickness, after which the heat exchange elements are assembled by pairwise fixing and welding of the peripheral edges of the plates to each other in such a way that the flanges form a channel for supplying and a channel for removing the coolant, assembling the heat exchanger package by welding heat exchange elements together along the flanges , connect the inlet and outlet pipes to the corresponding channels and place the heat exchanger package in the housing, characterized in that when manufacturing the heat exchanger plates, the width of the peripheral edges is chosen taking into account the defect rmation of peripheral edges during stamping, after stamping, additional straightening of flanges is performed and peripheral edges are cut to a width of 1.5 to 5.0 thickness of peripheral edges, peripheral edges of plates and flanges of heat exchange elements are butt-welded to each other by laser welding, and before welding heat exchange elements in the channels for supplying and removing the coolant, fixing inserts are installed, which are removed at the end of welding.
RU2021103779A 2021-02-16 2021-02-16 Method for manufacturing of plate heat exchanger RU2762237C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103779A RU2762237C1 (en) 2021-02-16 2021-02-16 Method for manufacturing of plate heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103779A RU2762237C1 (en) 2021-02-16 2021-02-16 Method for manufacturing of plate heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762237C1 true RU2762237C1 (en) 2021-12-16

Family

ID=79175394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021103779A RU2762237C1 (en) 2021-02-16 2021-02-16 Method for manufacturing of plate heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2762237C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2100733C1 (en) * 1996-03-29 1997-12-27 Алексей Иванович Худяков Plate-type heat exchanger and method for its manufacture
EP2583045B1 (en) * 2010-06-18 2014-04-23 Alfa Laval Corporate AB Plate heat exchanger and method of producing a plate heat exchanger
RU2568716C1 (en) * 2011-11-28 2015-11-20 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Plate-type block heat exchanger with scale prevention properties
TW201709999A (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Auras Technology Co Ltd Method of producing improved vapor chamber achieves the purpose of improving production efficiency and saving time and labor power
RU2707237C2 (en) * 2015-03-26 2019-11-25 Касале Са Plate-type heat exchanger for chemical reactors with automatically welded headers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2100733C1 (en) * 1996-03-29 1997-12-27 Алексей Иванович Худяков Plate-type heat exchanger and method for its manufacture
EP2583045B1 (en) * 2010-06-18 2014-04-23 Alfa Laval Corporate AB Plate heat exchanger and method of producing a plate heat exchanger
RU2568716C1 (en) * 2011-11-28 2015-11-20 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Plate-type block heat exchanger with scale prevention properties
RU2707237C2 (en) * 2015-03-26 2019-11-25 Касале Са Plate-type heat exchanger for chemical reactors with automatically welded headers
TW201709999A (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Auras Technology Co Ltd Method of producing improved vapor chamber achieves the purpose of improving production efficiency and saving time and labor power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100425937C (en) Heat exchanger
EP2660530B1 (en) Latent heat exchanger and hot water supply device
JPS597446A (en) Manufacture of heat exchanger
JP2003028586A (en) Exhaust-gas heat exchanger
JP2000304488A (en) Aluminum alloy heat exchanger
US20100320753A1 (en) Method of manufacturing a pipe coupling component, method of manufacutring a casing structural member, and pipe coupling sturcture for a hollow part
JP3449897B2 (en) Heat exchanger and method of manufacturing the same
US20100175861A1 (en) Laser-welded heat exchanger tube assembly
RU2762237C1 (en) Method for manufacturing of plate heat exchanger
US8756808B2 (en) Method for producing a cellular wheel
US6904961B2 (en) Prime surface gas cooler for high temperature and method for manufacture
RU2659677C1 (en) Plate heat exchanger and the plate heat exchanger manufacturing method
US6971444B2 (en) Heat exchanger construction and method
JPH10170172A (en) Double tube type heat exchanger
RU2686134C1 (en) Plate heat exchanger and the plate heat exchanger manufacturing method
JP2004167601A (en) Semiprocessed flat tube and its manufacturing method, flat tube, heat-exchanger using flat tube and its manufacturing method
JPH01181092A (en) Heat exchanger
CN100360866C (en) Tank for heat exchanger and tis producing method
US20100012306A1 (en) Procedure For Manufacture Of A Tube For Conveyance Of A Fluid Of A Heat Exchanger, And Tube Obtained By Such Procedure
JP4037761B2 (en) Lining device for plate heat exchanger
RU193960U1 (en) Ribbed sheet panel
WO2008041195A2 (en) Process for producing heat exchanger tubes and heat exchanger tubes
JP2004069255A (en) Multipipe heat exchanger
CN220452059U (en) Heat exchange tube core fixing structure of EGR cooler
KR20050055046A (en) Semifinished flat tube, process for producing same, flat tube, heat exchanger comprising the flat tube and process for fabricating the heat exchanger