SU1409388A1 - Method of producing heat-exchanger tube - Google Patents

Method of producing heat-exchanger tube Download PDF

Info

Publication number
SU1409388A1
SU1409388A1 SU864144596A SU4144596A SU1409388A1 SU 1409388 A1 SU1409388 A1 SU 1409388A1 SU 864144596 A SU864144596 A SU 864144596A SU 4144596 A SU4144596 A SU 4144596A SU 1409388 A1 SU1409388 A1 SU 1409388A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
core
workpiece
cuts
internal
blank
Prior art date
Application number
SU864144596A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Васильевич Трепутнев
Алексей Алексеевич Кривешко
Борис Нисонович Кесельман
Станислав Гилярович Мацевич
Олег Александрович Ангол
Михаил Дмитриевич Гавриш
Виталий Валентинович Менделеев
Original Assignee
Институт технической теплофизики АН УССР
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 Институт технической теплофизики АН УССР filed Critical Институт технической теплофизики АН УССР
Priority to SU864144596A priority Critical patent/SU1409388A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1409388A1 publication Critical patent/SU1409388A1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давле(ием и может быть использовано в энергетическом маншностроении нри создании тенлообменны.х аппаратов. Цель - уменьшение расхода .металла и повькиение те.хнологичности. При изготовлении тенло обменной трубы с внутренним оребрением ее сердечник изготавливают из листовоГ1 полосы шириной, paBHoii внутреннему диаметр гладкостенной трубчатой заготовки. На кромки полосы нанос т надрезы не менее, чем до половины ее ширины, с одинаковым шагом. Надрезы одной кромки смещают относительно надрезов другой на половину тага. Сердечник 1 размеш.ают внутри заготовки 2. Затем, последовательно пере.ход  от одного сегмента сердечника к другому, сердечник прикрепл ют к внутренней поверхности заготовки, одновременно враща  ненрикренле.нную часть сердечника и заготовку относительно друг друга вокруг их об- П1ей продольной оси 3. При изготовлении трубы с внутренним и наружным оребрением прикрепление сердечника к внутренней по- ве)хности заготовки совмещают с прикреп- ,1ением к ее наружной понер.чности спираль- пого оребрени . При этом внутреннее и наружное оребрени  прикрепл ют обжатием внулреннего и нриваркой наружного, обжатием внутреннего и нат жением с закреплением концов наружного оребрени . 1 з.п. (})-лы, 5 и.т. с SThe invention relates to the processing of metals by pressure (and can be used in the energy maneuver by creating tenloobmennyh apparatus. The goal is to reduce the consumption of the metal and increase technology. In the manufacture of tenlo exchange tube with internal fins, its core is made of sheet G1 width, paBHoii is the internal diameter of a smooth-wall tubular billet. Cuts are made on the edges of the strip not less than half its width, with the same pitch. Cuts on one edge are offset relative to the cut core half is placed inside blank 2. Then, successively moving from one core segment to another, the core is attached to the inner surface of the blank, at the same time rotating the non-curviline part of the core and the blank relative to each other. - Ply the longitudinal axis 3. In the manufacture of pipes with internal and external fins, attaching the core to the internal surface of the workpiece is combined with the attachment to its external poner of the spiral fin. At the same time, the inner and outer ribs are attached by crimping the inner rim and by welding the outer ribs, crimping the inner ribs and tension with fastening the ends of the outer ribs. 1 hp (}) - ly, 5 it.t. with s

Description

ВAT

соwith

00 00 0000 00 00

Фиг. 2FIG. 2

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в энергетическом машиностроении и химической промышленности дл  изготовлени  теплообменников.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in power engineering and the chemical industry for the manufacture of heat exchangers.

Цель изобретени  - повышение технологичности и снижение металлоемкости.The purpose of the invention is to improve the manufacturability and reduce metal consumption.

На фиг. 1 изображен сердечник (с надрезами ), изготовленный по предлагаемому способу, перед размещением в трубчатойFIG. 1 shows a core (with notches) made by the proposed method, before being placed in a tubular

метод экструзии, используемый дл  изго товлени  сердечников или самих труб с внутренним оребрением, применим лишь к сравнительно дорогим высокопластичным материалам (медь, алюминий) и потому сфера применени  таких труб ограничена. Кроме того, способ позвол ет изготавливать стальные трубы с внутренним оребрением, что значитатьно расшир ет эту сферу, привод  в конечном счете к экономии металла, позаготовке; на фиг. 2 и фиг. 4 - варианты 10 скольку оребренные трубы из-за развити the extrusion method used to manufacture cores or the tubes with internal fins is applicable only to relatively expensive highly plastic materials (copper, aluminum) and therefore the scope of application of such tubes is limited. In addition, the method allows the manufacture of steel tubes with internal fins, which significantly expands this area, ultimately leading to metal savings, preparation; in fig. 2 and FIG. 4 - options 10 as the finned tubes due to the development

1515

теплообменной трубы, изготовленной по пред- лагае.мо.му способу, с условно непоказанной частью заготовки; на фиг. 3 и фиг. 5 - сечени  А-А, Б-Б и В-В на фиг. 2 и 4.heat exchanger pipe manufactured according to the proposed method: with conditionally not shown part of the billet; in fig. 3 and FIG. 5 shows sections AA, BB and B-B in FIG. 2 and 4.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Сердечник 1 теплообменной трубы изготавливают из листовой полосы шириной, равной внутреннему диаметру гладкостенной трубчатой заготовки, дл  чего на кромки полосы с одинаковым шагом нанос т надрезы 20 не менее чем до половины ее ширины, причем надрезы одной кромки смещают относительно надрезов другой на половину шага. Сердечник 1 размещают внутри заготовки 2. Затем , последовательно переход  от одного сегмента сердечника к другому, сердечник прикрепл ют к внутренней поверхности заготовки , одновременно враща  неприкрепленную часть сердечника и заготовку друг относительно друга вокруг их общей продоль ной оси 3.The core 1 of the heat exchanger tube is made of a sheet strip with a width equal to the inner diameter of the smooth-wall tubular billet, for which cuts 20 are not less than half the width of the strips with equal pitch, with the cuts of one edge being offset by half the pitch of the other. The core 1 is placed inside the workpiece 2. Then, sequentially, the transition from one core segment to another is attached to the inner surface of the workpiece, while simultaneously rotating the unattached part of the core and the workpiece relative to each other around their common longitudinal axis 3.

Прикрепление сердечника к внутренней поверхности заготовки осуществл ют различными способами: обжатием заготовки, выдавливанием на ее наружной поверхности канавок с образованием выступов на внутренней , приваркой или другим способом, обеспечивающим тепловой контакт сердечника с внутренней поверхностью заготовки.Attaching the core to the inner surface of the workpiece is carried out in various ways: by crimping the workpiece, squeezing out the grooves on its outer surface to form protrusions on the inside, by welding or in another way ensuring the thermal contact of the core with the inner surface of the workpiece.

2525

30thirty

3535

поверхности теплообмена обеспечивают его высокую интенсивность.heat transfer surfaces provide high intensity.

Трубы, изготавливаемые предлагаемым способом, имеют меньшую поверхность внутреннего оребрени  (она равна удвоенной площади диаметрального сечени  трубы ) в сравнении с трубами, имеющими сплошной ребристый сердечник (в 1,5- 3 раза ). Однако, как показывают расчеты, подтверждаемые экспери.ментом, это с избытком компенсируетс  высокой интенсивностью теплообмена при обтекании одиночных сегментов сердечника трубы, изготовленной по предлагаемому способу, в сравнении с обтеканием сплошного продольного ребра, что св зано с повышением интенсивности теплообмена при уменьшении длины пути обтекани , обусловленным уменьшением толщины пограничного сло .Pipes manufactured by the proposed method have a smaller internal fins surface (it is equal to twice the area of the diametral section of the pipe) in comparison with pipes having a continuous ribbed core (1.5-3 times). However, as shown by calculations supported by experiment, this is more than compensated for by the high intensity of heat exchange in the flow around single core segments of the pipe produced by the proposed method in comparison with the flow around a continuous longitudinal edge, which is associated with an increase in the intensity of heat exchange with a decrease in the length of the flow path due to a decrease in the thickness of the boundary layer.

Важным преимуществом оребренных труб, изготовленных по предлагаемому способу ,  вл етс  возможность перемешивани  жидкости, текущей в разных межреберных каналах. Отсутствие такого перемешивани  в трубах с внутренним оребрением, образованным сердечником со сплошными ребрами, может серьезно ухудшать интенсивность теплообмена при неравномерном по периметру обогреве (охлаждении) трубы.An important advantage of the finned tubes manufactured by the proposed method is the possibility of mixing the fluid flowing in different intercostal channels. The absence of such mixing in pipes with internal fins, formed by a core with solid fins, can seriously impair the intensity of heat transfer when the pipe is unevenly heated (cooled) around the perimeter.

При изготовлении трубы с внутренним и наружным оребрением прикрепление сердечника к внутренней поверхности заготовки совмещают с прикреплением к ее наружной поверхности спирального оребрени . При этом возможны различные комбинации способов прикреплени  внутреннего и наружного оребрени : обжатием - внутреннего и приваркой - наружного, приваркой - внутреннего и приваркой - наружного, обжатием - внутреннего и нат жением с закреплением концов - наружного и т.п.In the manufacture of pipes with internal and external fins, attaching the core to the inner surface of the workpiece is combined with attaching the spiral fins to its outer surface. In this case, various combinations of methods of attaching the inner and outer ribs are possible: crimping - inner and welding - outer, welding - inner and welding - outer, crimping - inner and tension with fastening the ends - outer, etc.

Предлагаемый способ позвол ет с высокой степенью механизации при простой технологии изготавливать теплообменные трубы с внутренним и двухсторонним оребрением , обладающие пониженной металлоемкостью в сравнении с трубами, изготовленными как по технологии прототипа, так и по традиционной технологии изготовлени  сплошных труб с внутренним оребрением методом экструзии. Необходимо отметить также, чтоThe proposed method allows, with a simple degree of mechanization, to produce heat exchanger tubes with internal and double-sided fins, which have a lower metal consumption compared to pipes made using both the prototype technology and the traditional technology of extruded solid pipes with internal fins. It should also be noted that

метод экструзии, используемый дл  изго товлени  сердечников или самих труб с внутренним оребрением, применим лишь к сравнительно дорогим высокопластичным материалам (медь, алюминий) и потому сфера применени  таких труб ограничена. Кроме того, способ позвол ет изготавливать стальные трубы с внутренним оребрением, что значитатьно расшир ет эту сферу, привод  в конечном счете к экономии металла, поскольку оребренные трубы из-за развити the extrusion method used to manufacture cores or the tubes with internal fins is applicable only to relatively expensive highly plastic materials (copper, aluminum) and therefore the scope of application of such tubes is limited. Furthermore, the method allows the manufacture of steel tubes with internal fins, which significantly expands this area, ultimately leading to savings in metal, since the finned tubes due to the development of

поверхности теплообмена обеспечивают его высокую интенсивность.heat transfer surfaces provide high intensity.

Трубы, изготавливаемые предлагаемым способом, имеют меньшую поверхность внутреннего оребрени  (она равна удвоенной площади диаметрального сечени  трубы ) в сравнении с трубами, имеющими сплошной ребристый сердечник (в 1,5- 3 раза ). Однако, как показывают расчеты, подтверждаемые экспери.ментом, это с избытком компенсируетс  высокой интенсивностью теплообмена при обтекании одиночных сегментов сердечника трубы, изготовленной по предлагаемому способу, в сравнении с обтеканием сплошного продольного ребра, что св зано с повышением интенсивности теплообмена при уменьшении длины пути обтекани , обусловленным уменьшением толщины пограничного сло .Pipes manufactured by the proposed method have a smaller internal fins surface (it is equal to twice the area of the diametral section of the pipe) in comparison with pipes having a continuous ribbed core (1.5-3 times). However, as shown by calculations supported by experiment, this is more than compensated for by the high intensity of heat exchange in the flow around single core segments of the pipe produced by the proposed method in comparison with the flow around a continuous longitudinal edge, which is associated with an increase in the intensity of heat exchange with a decrease in the length of the flow path due to a decrease in the thickness of the boundary layer.

Важным преимуществом оребренных труб, изготовленных по предлагаемому способу ,  вл етс  возможность перемешивани  жидкости, текущей в разных межреберных каналах. Отсутствие такого перемешивани  в трубах с внутренним оребрением, образованным сердечником со сплошными ребрами, может серьезно ухудшать интенсивность теплообмена при неравномерном по периметру обогреве (охлаждении) трубы.An important advantage of the finned tubes manufactured by the proposed method is the possibility of mixing the fluid flowing in different intercostal channels. The absence of such mixing in pipes with internal fins, formed by a core with solid fins, can seriously impair the intensity of heat transfer when the pipe is unevenly heated (cooled) around the perimeter.

Последовательность операций при изготовлении оребренных труб по предлагаемо- му способу позвол ет одновременно с прикреплением сердечника к внутренней поверхности выполн ть прикрепление наружного спирального оребрени . Преимуществом этого способа  вл етс  возможность в широком интервале варьировать степень наружного оребрени  вплоть до значений, недостижимых при способе формировани  наружных ребер выдавливанием из тела заготовки (как по прототипу), и представл ющих большой практический интерес. Существенно и то, что наружные ребра при этом оказываетс  возможным выполн ть стальными, тогда как в способе по прототипу как заготовка, так и ребра, формируемые из ее тела, должны быть из высокопластичного металла (медь, алюминий).The sequence of operations in the manufacture of finned tubes according to the proposed method allows simultaneously with the attachment of the core to the inner surface, the attachment of the outer spiral fin. The advantage of this method is the possibility of varying the degree of external fins over a wide range up to values unattainable in the method of forming the external ribs by extruding the workpiece from the body (as in the prototype) and of great practical interest. It is also significant that the outer edges in this case can be made steel, whereas in the method of the prototype both the workpiece and the ribs formed from its body should be from a highly plastic metal (copper, aluminum).

Пример. Из листовой металлической (например , стальной) полосы толщиной У, равной необходимой толщине внутренних ребер, и шириной Ь, равной внутреннему диаметру dew гладкостенной цилиндрической заготовки , с отрицательным допуском, обеспечивающим свободное вращение полосы внутри заготовки (например, но ходовой посадке ) вокруг продольной оси, изготавливают сердечник. Дл  этого обе продольные кромки полосы надрезают не менее чем до половины ширины полосы (например, длина надреза равна Ь/2-|-й) с одинаковым шагом S надрезов, равным необходимой длине отдельного ребра (например, 5 ёв„/2). При этом надрезы одной кромки смещают вдоль продольной оси полосы на величину, равную S/2 - половине шага надрезов. Длина сердечника равна длине трубы-заготовки. Изготовленный таким образом сердечник 1 полностью размещают внутри заготовки 2, после чего приступают к прикреплению сердечника к внутренней поверхности заготовки . Дл  этого, например, обжимают заготовку путем обкатки ее наружной поверхности роликами. Прикреплепие может выполн тьс  также любым иным способом, обеспечивающим тепловой контакт кромок сердечника с внутренней поверхностью заготовки: приваркой, выдавливанием на наружной поверхности заготовки впадин с образованием на внутренней выступов, фиксирующих сегменты сердечника и т.п. Прикрепление сердечника к внутренней поверхности заготовки (Х уществл ют посегментно, последовательно переход  от одного конца трубы к другому. Одновременно неприкрепленную часть сердечника и заготовку вращают друг относительно друга вокруг их общей продольной осп 3. Вращение неприкрепленной части сердечника осуп ествл - ют, например, с помощью водила, охватывающего эту часть внутри заготовки. Привод водила кинематически св зан с приводом роликов, обжимающих трубу, так, чтобы продольна  скорость перемещени  по тру/Example. From sheet metal (for example, steel) strip of thickness Y, equal to the required thickness of the internal ribs, and width L equal to the inner diameter dew of a smooth-walled cylindrical billet, with a negative tolerance ensuring free rotation of the strip inside the billet (for example, but suitable for fit) around the longitudinal axis make core. For this, both longitudinal edges of the strip are notched to not less than half the width of the strip (for example, the notch length is equal to b / 2 - | -th) with the same step S of the notches equal to the required length of an individual edge (for example, 5 ε „/ 2). In this case, the cuts of one edge are shifted along the longitudinal axis of the strip by an amount equal to S / 2 - half the pitch of the cuts. The length of the core is equal to the length of the pipe billet. The core 1 thus fabricated is completely placed inside the blank 2, and then proceeds to attach the core to the inner surface of the blank. To do this, for example, crimp the workpiece by running in its outer surface with rollers. The attachment can also be carried out in any other way that ensures the thermal contact of the edge of the core with the inner surface of the workpiece: by welding, squeezing depressions on the outer surface of the workpiece with the formation of protrusions on the inner surface fixing the core segments, etc. Attaching the core to the inner surface of the workpiece (X is segmented in segments, successively moving from one end of the pipe to the other. At the same time, the unattached part of the core and the workpiece are rotated relative to each other around their common longitudinal smallpox 3. The rotation of the unattached part of the core is impaired, for example, using the carrier covering this part inside the workpiece. The carrier driving is kinematically connected with the drive of the rollers compressing the pipe so that the longitudinal speed of movement along the pipe /

//

А-АAa

Фиг.1 Б- В1 bb

Фиг.ЗFig.Z

00

5five

00

5five

00

5five

бе границы между неприкрепленной и прикрепленной част ми сердечника совпадала с продольной скоростью перемещепи  водила . Таким образом, по..мере прикреплени  сегментов сердечника к внутренней поверхности заготовки водило освобождает дл  прикреплени  новые сегменты, фодолжа  фи этом вращение неприкрепленной части сердечника относительно заготовки вокруг гфодольной оси. При вращении неприкрепленной части сердечника относительно заготовки происходит формирование отдельных ребер путем последовательного отгибани  прикрепл емых сегментов сердечника от неприкрепленной части при одновременном их прикреплении к внутренней поверхности заготовки.The boundaries between the loose and attached parts of the core coincided with the longitudinal velocity of the carrier. Thus, as soon as the attachment of the core segments to the inner surface of the workpiece, the carrier releases new segments for attachment, thus allowing the unattached part of the core to rotate relative to the workpiece around the hypodal axis. When the unattached part of the core rotates relative to the workpiece, separate edges are formed by successively bending the attached core segments from the unattached part while attaching them to the inner surface of the workpiece.

Claims (2)

1. Способ изготовлени  теплообменной трубы, включающий размещение сердечника внутри гладкостенной трубчатой заготовки и фикрепление его к внутренней поверхности заготовки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  технологичности и снижени  металлоемкости, сердечник изготав- ,1ивают из листового материала, гфи этом обе кромки полосы надрезают с одинаковым тагом надрезов и со смещением надрезов одной кромки относительно надрезов другой до половины тага, прикрепление сердечника к внутренней поверхности заготовки совмещают с вращением его неприкрепленной части и заготовки друг относительно друга вокруг их общей продольной оси, а при- к)спленпе сердечника к внутренней поверхности осуществл ют последовательно от ОДН01Ч) конца трубы к другому.1. A method of manufacturing a heat exchange tube, comprising placing the core inside a smooth-walled tubular billet and fixing it to the inner surface of the billet, characterized in that, in order to improve processability and reduce metal consumption, the core is made from sheet material so that both edges of the strip are notched with the same tag of cuts and with the displacement of the cuts on one edge relative to the cuts of the other up to half of the tag, attaching the core to the inner surface of the workpiece is combined with the rotation and the unattached portion of the workpiece relative to each other around their common longitudinal axis and to the pri-) splenpe core to the inner surface is carried out sequentially from ODN01CH) end of the tube to the other. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что кромкп полосы надрезают не менее чем до п(;ловпны ее ширины.2. A method according to claim 1, characterized in that the edges of the strip are notched not less than to n (; its widths are lov. В- ВB- B 2 /2 / А-АAa ФигЛFy 5-65-6 В-ВBb
SU864144596A 1986-09-09 1986-09-09 Method of producing heat-exchanger tube SU1409388A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864144596A SU1409388A1 (en) 1986-09-09 1986-09-09 Method of producing heat-exchanger tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864144596A SU1409388A1 (en) 1986-09-09 1986-09-09 Method of producing heat-exchanger tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1409388A1 true SU1409388A1 (en) 1988-07-15

Family

ID=21266545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864144596A SU1409388A1 (en) 1986-09-09 1986-09-09 Method of producing heat-exchanger tube

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1409388A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент СССР Л 724092, кл. F 28 F 1:16, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3887004A (en) Heat exchange apparatus
US7451542B2 (en) Method of manufacture of heat-exchanger tube structured on both sides
US4419802A (en) Method of forming a heat exchanger tube
US5690167A (en) Inner ribbed tube of hard metal and method
US6722420B2 (en) Internally finned heat transfer tube with staggered fins of varying height
US20030024121A1 (en) Method of fabricating a heat exchanger tube
US3750444A (en) Method of continuous production of tubing with helical or annular ribs
JPS62272096A (en) Hollow section for heat exchanger and manufacture thereof
EP0713073A2 (en) Heat transfer tube
EP0591094A1 (en) Internally ribbed heat transfer tube
US4866830A (en) Method of making a high performance, uniform fin heat transfer tube
KR900005149A (en) High Performance Heat Transfer Tubes for Heat Exchangers
US3077661A (en) Method of making composite seamless tubing
SU1409388A1 (en) Method of producing heat-exchanger tube
JPH06198376A (en) Metallic tube with fin for heat exchanger and its manufacture
JPS5855335Y2 (en) Double pipe heat exchanger for liquids
JP4632487B2 (en) Internal grooved heat transfer tube and manufacturing method thereof
KR940010977B1 (en) Heat pipe using heat exchanger
JPS6123052B2 (en)
JPH10166036A (en) Manufacture of tube having groove on internal surface, and its device
SU1252646A1 (en) Heat-exchanging pipe
US4402121A (en) Method of manufacturing heat absorbing elements
JPS5933450B2 (en) Tube expansion and internal grooving device for heat transfer tubes for heat exchangers
JPS6396492A (en) Finned tubular body and manufacture thereof
RU1838746C (en) Method of manufacture of heat-exchange pipe with transverse split fins