RU2347657C1 - Method of assembling tubular heat exchanger, tubular heat exchanger and method of restoring tubular heat exchanger (versions) - Google Patents
Method of assembling tubular heat exchanger, tubular heat exchanger and method of restoring tubular heat exchanger (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347657C1 RU2347657C1 RU2007120483/02A RU2007120483A RU2347657C1 RU 2347657 C1 RU2347657 C1 RU 2347657C1 RU 2007120483/02 A RU2007120483/02 A RU 2007120483/02A RU 2007120483 A RU2007120483 A RU 2007120483A RU 2347657 C1 RU2347657 C1 RU 2347657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- heat exchanger
- heat exchange
- tubes
- pipes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 22
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 17
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 6
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 7
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010016717 Fistula Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003890 fistula Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области двигателестроения, энергетического и химического машиностроения и могут быть использованы при изготовлении теплообменных аппаратов как рекуперативного, так и регенеративного типов.The invention relates to the field of engine building, energy and chemical engineering and can be used in the manufacture of heat exchangers of both regenerative and regenerative types.
Известен способ сборки теплообменника, заключающийся в подготовке в трубных досках посадочных поверхностей под теплообменные трубки, установку трубок и их соединение с трубными досками методом сварки с различными вариантами разделки кромок свариваемых деталей [Описание изобретения к патенту США №5101892 от 02.05 1991, Н.Кл. 165-158, опубл. 07.04.1992].There is a method of assembling a heat exchanger, which consists in preparing the landing surfaces in the tube plates for the heat exchanger tubes, installing the tubes and connecting them to the tube plates by welding with various options for cutting the edges of the parts to be welded [Description of the invention to US patent No. 5101892 of 02.05 1991, N. Cl. 165-158, publ. 04/07/1992].
Использование различных способов сварки для соединения теплообменных труб с трубными досками, включая сварку кольцевым швом изнутри трубы, возможно лишь для случая, когда теплообменные трубки велики, их количество мало, а теплообменник представляет собой небольшое тело вращения. Во всех остальных случаях известный способ неприменим для использования из-за высокой трудоемкости.The use of various welding methods for connecting heat exchange tubes to tube sheets, including welding with an annular seam inside the tube, is possible only for the case when the heat exchange tubes are large, their number is small, and the heat exchanger is a small body of revolution. In all other cases, the known method is not applicable for use due to the high complexity.
Известен способ изготовления трубчатого теплообменника, который включает обжатие концов теплообменных трубок, установку обжатых концов трубок в соответствующие отверстия трубной доски и развальцовку выступающих над плоскостью трубной доски частей трубок [Описание изобретения к патенту Германии №3425382 от 10.07.1984, МПК6 В23Р 15/26, опубл. 28.02.1985]. Получается надежное соединение с двумя характерными зонами герметичного контакта концов каждой трубки с обеими плоскостями каждой трубной доски.A known method of manufacturing a tubular heat exchanger, which includes crimping the ends of the heat exchanger tubes, installing the crimped ends of the tubes in the corresponding holes of the tube plate and the expansion of the tube parts protruding above the plane of the tube plate [Description of the invention to German patent No. 3425382 of 07/10/1984, IPC6 V23P 15/26, publ. 02/28/1985]. It turns out a reliable connection with two characteristic zones of tight contact of the ends of each tube with both planes of each tube board.
Большое количество однотипных конструктивных элементов требует такого же количества типовых технологических операций. При этом неизбежны случаи, когда качество сборки части теплообменных труб в теплообменнике будет отличаться от качества сборки оставшейся части труб, например, из-за разницы по длине трубок прилегание обжатого конца трубки к нижней плоскости трубной доски будет неполным. Именно в этих местах возможно протекание рабочей среды или теплоносителя. Кроме этого, при развальцовке множества труб одинаковым методом неизбежна ситуация, когда теплообменник поведет в какую-либо сторону.A large number of similar structural elements requires the same number of typical technological operations. In this case, cases are unavoidable when the assembly quality of part of the heat exchanger tubes in the heat exchanger will differ from the assembly quality of the remaining part of the pipes, for example, due to the difference in the length of the tubes, the fit of the pressed end of the tube to the lower plane of the tube plate will be incomplete. It is in these places that the flow of the working medium or coolant is possible. In addition, when expanding many pipes with the same method, the situation is inevitable when the heat exchanger leads in any direction.
Известен способ герметичного соединения оребренного трубчатого теплообменного элемента с многослойной трубной доской теплообменника, включающий отбортовку каждого слоя трубной доски по периметру отверстия, установку в это отверстие шейки теплообменного элемента, на которой предварительно выполнены выступы высотой 0,2-0,3 мм. Поверхность шейки обезжиривается, покрывается слоем клея, например «лейконат», и высушивается. Далее в полости, образованной отбортовками двух смежных слоев трубной доски по периметру отверстия и шейкой теплообменного элемента, размещается уплотнительный элемент из невулканизированной резины, слои трубной доски сжимаются с созданием давления на уплотнительный элемент, а выступающий из трубной доски конец теплообменного элемента развальцовывается [Описание изобретения к патенту РФ №2064392 от 24.01.1991, МПК6 В23Р 11/00, F28F 9/16, опубл. 27.07.1996].A known method of hermetically connecting a finned tubular heat exchanger element with a multilayer tube plate of a heat exchanger, comprising flanging each layer of the tube plate along the perimeter of the hole, installing a neck of the heat exchanger element on this hole, on which protrusions 0.2-0.3 mm high are preliminarily made. The surface of the neck is degreased, covered with a layer of glue, such as "leukonate", and dried. Next, in the cavity formed by flanging two adjacent layers of the tube plate along the perimeter of the hole and the neck of the heat exchanger element, a sealing element of unvulcanized rubber is placed, the layers of the tube plate are compressed to create pressure on the sealing element, and the end of the heat exchange element protruding from the tube plate is expanded [Description of the invention RF patent No. 2064392 from 01.24.1991, IPC 6 В23Р 11/00, F28F 9/16, publ. July 27, 1996].
Данный способ отличается высокой трудоемкостью и неприменим для конструктивно сложных теплообменников с большим количеством трубчатых теплообменных элементов.This method is highly labor intensive and is not applicable for structurally complex heat exchangers with a large number of tubular heat exchange elements.
Задача, решаемая первым изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в создании очередного способа сборки трубчатого теплообменника, отличающегося относительной простотой и ремонтопригодностью.The problem solved by the first invention of the group and the technical result achieved are to create another method for assembling a tubular heat exchanger, characterized by relative simplicity and maintainability.
Для решения поставленной задачи и достижения необходимого технического результата в трубчатом теплообменнике, включающем установку теплообменных труб в трубные доски теплообменной секции и их последующее закрепление и герметизацию, после установки теплообменных труб в трубные доски предварительно собранную теплообменную секцию ориентируют трубной доской вверх и на границе ее наружной поверхности и выступающей части каждой теплообменной трубы наносят порцию анаэробного клея, в количестве, соответствующем объему кольцевых зазоров между каждой трубой и ответным отверстием в трубной доске с последующим заполнением кольцевых зазоров, после чего соединения выдерживают для образования полимерной композиции в объемах зазоров, а закрепление и герметизацию труб в трубной доске осуществляют за счет полученных клеевых соединений. Дополнительно, ориентацию предварительно собранной теплообменной секции трубной доской вверх для нанесения анаэробного клея выполняют последовательно для каждой стороны теплообменника.To solve the problem and achieve the necessary technical result in a tubular heat exchanger, including the installation of heat exchangers in the tube sheets of the heat exchange section and their subsequent fastening and sealing, after installing the heat exchange tubes in the tube boards, the pre-assembled heat exchange section is oriented with the tube plate up and on the border of its outer surface and the protruding part of each heat transfer tube is applied a portion of anaerobic adhesive in an amount corresponding to the volume of annular gaps between each pipe and the counter hole in the tube plate with the subsequent filling of annular gaps, after which the joints are held to form a polymer composition in the gap volumes, and the pipes are fixed and sealed in the tube plate due to the obtained adhesive joints. Additionally, the orientation of the pre-assembled heat exchange section with the tube plate up for applying anaerobic adhesive is performed sequentially for each side of the heat exchanger.
Известна наиболее распространенная конструкция трубной решетки многотрубчатого котла, особенностью которой является соединение теплообменных трубок с трубной доской - выступающие над плоскостью трубной доски части трубы развальцованы [Описание изобретения к патенту США №2152260 от 20.06.1938, Н.Кл. 165-158, опубл. 28.03.1939].The most common design of the tube sheet of a multi-tube boiler is known, the feature of which is the connection of the heat exchange tubes with the tube plate - the pipe parts protruding above the plane of the tube plate are expanded [Description of the invention to US patent No. 2152260 from 06/20/1938, N. Cl. 165-158, publ. 03/28/1939].
Недостатки данной конструкции связаны с технологией вальцовки выступающих частей теплообменных трубок. При их большом количестве высока вероятность того, что трубные доски поведет относительно друг друга, а сам процесс сборки при этом является очень трудоемким.The disadvantages of this design are associated with the rolling technology of the protruding parts of the heat exchange tubes. With a large number of them, it is highly likely that the tube boards will lead relative to each other, and the assembly process itself is very time-consuming.
Известна конструкция трубной решетки охлаждающего теплообменника, особенностью которой является соединение теплообменных трубок с трубной доской посредством пайки [Описание изобретения к патенту США №4562887 от 18.08.1984, Н.Кл. 165-158, опубл. 07.01.1986].A known design of the tube sheet of a cooling heat exchanger, a feature of which is the connection of heat exchange tubes with a tube plate by soldering [Description of the invention to US patent No. 4562887 from 08/18/1984, N. Cl. 165-158, publ. 01/07/1986].
При осуществлении пайки требуется высокая квалификация пайщика, поскольку очень сложно получить на массивном изделии одинаковое качество однотипных паяных соединений при их большом количестве.When soldering, a high qualification of the shareholder is required, since it is very difficult to obtain the same quality of the same type of soldered joints on a massive product with a large number of them.
Известно техническое решение крепления теплообменных трубок в трубной решетке при помощи сварки кольцевым угловым швом [Описание изобретния к патенту Германии №3105736 от 17.02.1981, МПК3 В21D 39/06, опубл. 26.08.1982]. Можно предположить, что для обеспечения удовлетворительной свариваемости материал трубной доски должен совпадать или быть близким по своим физико-химическим свойствам материалу теплообменных трубок.A technical solution is known for fastening heat transfer tubes in a tube sheet by welding with an annular fillet weld [Description of the invention to German patent No. 3105736 of 02.17.1981, IPC 3 B21D 39/06, publ. 08/26/1982]. It can be assumed that to ensure satisfactory weldability, the material of the tube plate must match or be close in its physicochemical properties to the material of the heat transfer tubes.
Как известно, при сварке особенно замкнутых швов соединяемые детали серьезно ведет. Требуется дорогостоящая технологическая операция по снятию внутренних напряжений в сварной конструкции. В итоге, полученный по такой технологии теплообменный аппарат будет отличаться сложностью изготовления.As you know, when welding especially closed seams, the connected parts are seriously taken. An expensive technological operation is required to relieve internal stresses in a welded structure. As a result, the heat exchanger obtained using this technology will be difficult to manufacture.
Известно техническое решение крепления трубки в отверстии при помощи прессования, суть которого сводится к тому, что на протяжении глубины отверстия стенки трубки сдеформированы с повторением сложного профиля отверстия с образованием уплотнения по типу лабиринтного и развальцовкой краев трубок, примыкающих к обеим плоскостям трубной доски [Описание изобретения к патенту Германии №3411458 от 28.03.1984, МПК4 В21D 39/06, опубл. 10.10.1985].A technical solution is known for fastening the tube in the hole by pressing, the essence of which is that throughout the depth of the hole the walls of the tube are deformed to repeat the complex profile of the hole to form a seal like a labyrinth and beading the edges of the tubes adjacent to both planes of the tube board [Description of the invention to German patent No. 3411458 of 03/28/1984, IPC 4 B21D 39/06, publ. 10/10/1985].
Надежность герметизации и качество сборки требуют высоких трудозатрат. Кроме этого, такой теплообменник не поддается разборке, например, с целью его капитального ремонта и восстановления.Reliability of sealing and build quality require high labor costs. In addition, such a heat exchanger cannot be disassembled, for example, with the aim of overhauling and restoring it.
Известно герметичное соединение трубчатого теплообменного элемента с многослойной трубной доской теплообменника при помощи уплотнительного элемента типа кольца, изготовленного из резины, и развальцовкой свободного конца теплообменного трубчатого элемента [См. описание изобретения к ранее упомянутому патенту РФ №2064392].Known for the tight connection of the tubular heat-exchange element with a multilayer tube plate of the heat exchanger using a sealing element such as a ring made of rubber, and flaring the free end of the heat-exchange tubular element [See description of the invention to the previously mentioned patent of the Russian Federation No. 2064392].
Конструкция данного теплообменника отличается особенной сложностью и требует применения нескольких разнообразных технологий сборки, что в случае появления утечек делает его неремонтопригодным.The design of this heat exchanger is particularly complex and requires the use of several different assembly technologies, which in case of leaks makes it unrepairable.
Задача, решаемая вторым изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в создании такой конструкции теплообменника, которая будет отличаться относительной простотой и высокой ремонтопригодностью.The problem solved by the second invention of the group and the technical result achieved are to create a heat exchanger design that will be distinguished by relative simplicity and high maintainability.
Для этого в трубчатом теплообменнике, включающем две трубные доски теплообменной секции с отверстиями, в которых закреплены теплообменные трубы с образованием герметичных соединений, герметичное закрепление теплообменных труб в ответных отверстиях трубных досок выполнено клеевым с образованием в кольцевых зазорах между ними слоя полимерной композиции. Дополнительно, полимерная композиция выполнена с использованием анаэробного клея.To do this, in a tubular heat exchanger, including two tube boards of the heat exchange section with holes in which the heat exchange pipes are fixed with the formation of tight joints, the heat exchanging pipes are tightly fixed in the counter holes of the tube plates with adhesive with the formation of a layer of polymer composition in the annular gaps between them. Additionally, the polymer composition is made using anaerobic glue.
Известен способ восстановления коррозионно-стойкого трубчатого теплообменника, который заключается в обеспечении особого вида потоков жидкостей, один из которых проходит по зажатым между трубными досками теплообменным трубкам, а другой омывает их, проходя через внутреннюю полость их корпуса. При необходимости разборки теплообменника трубные доски отворачиваются от фланцев корпуса и разводятся в стороны, при этом трубки освобождаются и их можно проверить на предмет износа [Описание изобретения к патенту США №5323849 от 21.04.1993, Н.Кл. 165-158, опубл. 28.01.1994].There is a method of restoring a corrosion-resistant tubular heat exchanger, which consists in providing a special type of fluid flow, one of which passes through heat-exchange tubes sandwiched between the tube boards, and the other washes them passing through the internal cavity of their body. If it is necessary to disassemble the heat exchanger, the tube plates are turned away from the flanges of the casing and pulled apart, while the tubes are released and they can be checked for wear [Description of the invention to US patent No. 5323849 from 04/21/1993, N. Cl. 165-158, publ. January 28, 1994].
Способ разборки и повторной сборки настоящего теплообменника является нетехнологичным, поскольку обеспечить механическую, герметичную, нормируемую по осевому усилию фрикционную связь телескопически соединенных трубок с трубными досками очень сложно. При этом следует иметь в виду, что температурные колебания рабочих сред способны вызвать тепловые деформации по осям трубок - телескопические соединения сработают на сжатие и может произойти разгерметизация соединений и смешение двух потоков жидкостей.The method of disassembling and reassembling a real heat exchanger is not technologically advanced, since it is very difficult to provide a mechanical, tight, axial force-normalized friction coupling of telescopically connected tubes to tube boards. It should be borne in mind that the temperature fluctuations of the working media can cause thermal deformation along the axes of the tubes - the telescopic joints will be compressed and depressurization of the compounds and mixing of two fluid flows may occur.
Известен способ ремонта (восстановления) водомасляного теплообменника или воздухоохладителя, который включает его разборку, очистку от накипи и грязи, устранение течей в трубках путем пайки, выбраковку изношенных труб и установку в них заглушек [Технология ремонта тепловозов: Учебник для техникумов ж.-д. трансп. Под ред. Иванова В.П. - М.: Транспорт, 1987, с.205 и 206]. Данный способ восстановления трубчатого теплообменника является наиболее распространенным и надежным, правда при этом приходится жертвовать частью теплообменных труб, во внутренние каналы которых устанавливают заглушки. Число заглушенных трубок не должно превышать более 5% от их общего числа.There is a method of repair (restoration) of a water-oil heat exchanger or air cooler, which includes disassembling it, removing scale and dirt, eliminating leaks in pipes by soldering, culling worn pipes and installing plugs in them [Locomotive repair technology: Textbook for railway technical schools transp. Ed. Ivanova V.P. - M .: Transport, 1987, p.205 and 206]. This method of restoring a tubular heat exchanger is the most common and reliable, although at the same time it is necessary to sacrifice a part of the heat exchange tubes, in which internal plugs are installed. The number of plugged tubes should not exceed more than 5% of their total number.
Качество такого восстановления теплообменного аппарата является недостаточно высоким, поскольку очень трудно установить степень износа теплообменных труб, не разбирая его. По этой причине срок эксплуатации восстановленного теплообменника, как правило, значительно ниже, чем срок проведения, например, очередного технического обслуживания двигателя, для охлаждения которого он предназначен.The quality of such a recovery of the heat exchanger is not high enough, since it is very difficult to establish the degree of wear of the heat exchanger tubes without disassembling it. For this reason, the life of the recovered heat exchanger, as a rule, is significantly lower than the period of, for example, regular maintenance of the engine for which it is intended to cool.
Задача, решаемая третьим изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в создании способа восстановления трубчатого теплообменника, герметичное соединение в котором выполнено клеевым, отличающегося относительной простотой и надежностью.The problem solved by the third invention of the group and the technical result achieved are to create a method for restoring a tubular heat exchanger in which the hermetic connection is made by glue, characterized by relative simplicity and reliability.
Для этого способ восстановления трубчатого теплообменника включает отделение теплообменных труб от трубных досок теплообменной секции с предварительным разрушением приклеенных с образованием в кольцевых зазорах между каждой трубой и ответным отверстием в трубной доске слоя полимерной композиции, очистку внутренних и наружных поверхностей теплообменных труб и трубных досок от загрязнений, выбраковку изношенных труб и сборку теплообменных труб с трубными досками с заменой изношенных труб на новые и/или установку заглушек в соответствующие отверстия трубных досок, при этом сборку теплообменных труб с трубными досками теплообменной секции осуществляют ранее описанным способом сборки трубчатого теплообменника с использованием анаэробного клея (п.1 формулы изобретения). Дополнительно, разрушение слоя полимерной композиции в кольцевых зазорах между каждой теплообменной трубой и ответным отверстием в трубной доске теплообменной секции осуществляют путем высокотемпературного воздействия на трубную доску.To this end, a method of restoring a tubular heat exchanger involves separating heat exchanging pipes from tube sheets of a heat transfer section with pre-breaking glued with the formation of a layer of polymer composition in the annular gaps between each tube and the counter hole in the tube board, cleaning the inner and outer surfaces of the heat exchanger tubes and tube boards from contamination, rejection of worn pipes and assembly of heat exchange pipes with tube sheets with replacement of worn pipes with new ones and / or installation of plugs in accordance with vuyuschie openings of tube plates, wherein the assembly of heat exchanger tubes with tube plates of the heat exchange sections perform the manner previously described tubular heat exchanger assembly using anaerobic adhesive (claim 1). Additionally, the destruction of the layer of the polymer composition in the annular gaps between each heat exchange tube and the counter hole in the tube plate of the heat exchange section is carried out by high-temperature exposure to the tube plate.
Описанный выше для третьего изобретения группы уровень техники применим и для четвертого изобретения группы.The prior art described above for the third invention of the group is also applicable to the fourth invention of the group.
Задача, решаемая четвертым изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в создании очередного способа восстановления трубчатого теплообменника, также отличающегося относительной простотой и ремонтопригодностью.The problem solved by the fourth invention of the group and the technical result achieved are to create another method for the restoration of a tubular heat exchanger, also characterized by relative simplicity and maintainability.
Для этого способ восстановления трубчатого теплообменника включает отделение теплообменных труб от трубных досок теплообменной секции с предварительным разрушением неразъемных соединений каждой трубы с ответным отверстием в трубной доске, очистку внутренних и наружных поверхностей теплообменных труб и трубных досок от загрязнений, выбраковку изношенных труб и сборку теплообменных труб с трубными досками с заменой изношенных труб на новые и/или установку заглушек в соответствующие отверстия трубных досок, при этом места разобранных соединений каждой теплообменной трубы с ответным отверстием в трубной доске теплообменной секции калибруют, а сборку теплообменных труб с трубными досками осуществляют ранее описанным способом сборки трубчатого теплообменника с использованием анаэробного клея (п.1 формулы изобретния).To this end, a method for restoring a tubular heat exchanger involves separating heat exchanging pipes from tube sheets of a heat exchange section with preliminary destruction of one-piece connections of each pipe with a return hole in the tube plate, cleaning the inner and outer surfaces of the heat exchanger pipes and tube plates from dirt, rejecting worn pipes, and assembling heat exchanger pipes with pipe boards with the replacement of worn pipes with new ones and / or installation of plugs in the corresponding holes of the pipe boards, while the places are dismantled compounds each heat exchange tube with reciprocal hole in the tube sheet of the heat exchange section is calibrated, and the assembly of heat exchanger tubes with tube plates carry the manner previously described tubular heat exchanger assembly using anaerobic adhesive (claim 1 izobretniya).
Кроме этого,Besides,
- разрушение неразъемных соединений каждой теплообменной трубы с ответным отверстием в трубной доске теплообменной секции осуществляют путем высокотемпературного воздействия на трубную доску;- the destruction of the integral connections of each heat transfer pipe with a counter hole in the tube plate of the heat exchange section is carried out by high-temperature exposure to the tube plate;
- разрушение неразъемных соединений каждой теплообменной трубы с ответным отверстием в трубной доске теплообменной секции осуществляют путем разрушения и удаления имеющихся механических связей, а калибровка отверстий в трубной доске дополнительно включает изготовление фасок со стороны разрушенных и удаленных механических связей, при этом торцы теплообменных труб располагают выступающими за кромки фасок.- the destruction of the permanent connections of each heat exchange pipe with a counter hole in the tube plate of the heat exchange section is carried out by breaking and removing existing mechanical connections, and the calibration of holes in the tube plate further includes making bevels from the side of the destroyed and removed mechanical connections, while the ends of the heat exchange pipes are protruding chamfer edges.
Изобретения поясняются чертежами,The invention is illustrated by drawings,
где на фиг.1 показан общий вид теплообменной секции трубчатого теплообменника;where in Fig.1 shows a General view of the heat exchange section of the tubular heat exchanger;
на фиг.2 показаны совмещенные вид А на фиг.1 - вид теплообменной секции сбоку и ее сечение Б-Б;figure 2 shows the combined view And figure 1 is a side view of the heat exchange section and its cross section BB;
на фиг.3 показана позиция В на фиг.1 - соединение теплообменной трубки с трубной доской посредством слоя полимерной композиции;figure 3 shows the position In figure 1 - connection of the heat exchange tube with the tube plate through a layer of polymer composition;
на фиг.4 показано соединение теплообменной трубки с трубной доской при помощи пайки;figure 4 shows the connection of the heat exchange tube with the tube plate by soldering;
на фиг.5 - отверстие в трубной доске фиг.4, откалиброванное после разборки паяного соединения;figure 5 - hole in the tube plate of figure 4, calibrated after disassembling the soldered connection;
на фиг.6 - восстановленное соединение фиг.4 с использованием слоя полимерной композиции;figure 6 - restored compound of figure 4 using a layer of polymer composition;
на фиг.7. - соединение теплообменной трубки с трубной доской при помощи развальцовки;in Fig.7. - connection of the heat exchange tube with the tube plate by means of flaring;
на фиг.8. - соединение фиг.7 с удаленным участком развальцовки;on Fig. - the connection of Fig.7 with a remote section of the expansion;
на фиг.9 - отверстие в трубной доске фиг.7, откалиброванное после разборки развальцованного соединения;figure 9 is a hole in the tube plate of figure 7, calibrated after disassembling the flared connection;
на фиг.10 - восстановленное соединение фиг.7 с использованием слоя полимерной композиции;figure 10 - restored compound of Fig.7 using a layer of a polymer composition;
на фиг.11 - соединение теплообменной трубки с трубной доской при помощи сварки;figure 11 - connection of the heat exchange tube with the tube plate by welding;
на фиг.12 - соединение фиг.11 с разрушенным сварным швом;in Fig.12 - connection of Fig.11 with a destroyed weld;
на фиг.13 - отверстие в трубной доске фиг.11, откалиброванное после разрушения и разборки сварного соединения;in Fig.13 - the hole in the tube plate of Fig.11, calibrated after the destruction and disassembly of the welded joint;
на фиг.14 - восстановленное соединение фиг.11 с использованием слоя полимерной композиции.on Fig - restored
Способ сборки трубчатого теплообменника включает установку теплообменных труб 1 в трубные доски 2 и 3 теплообменной секции 4 (см. фиг.1 и 2) и их последующее закрепление и герметизацию, для чего после установки теплообменных труб 1 в трубные доски 2 и 3 предварительно собранную теплообменную секцию 4 ориентируют трубной доской 2 (или 3) вверх и на границе ее наружной поверхности 5 (или 6) и выступающих участков 7 (или 8) каждой теплообменной трубы 1 наносят порцию анаэробного клея в количестве, соответствующем объему кольцевых зазоров 9 между каждой трубой 1 и ответным отверстием 10 в трубной доске 2 и 3, с последующим заполнением кольцевых зазоров 9, после чего соединения выдерживают для образования полимерной композиции 11 в объемах зазоров 9, а закрепление и герметизацию труб 1 в трубной доске 2 или 3 осуществляют за счет полученных клеевых соединений (см. фиг.3). Следует отметить, что ориентацию предварительно собранного теплообменника теплообменной секции 4 трубной доской 2 (или 3) вверх для нанесения анаэробного клея выполняют последовательно для его каждой стороны, т.е. сначала работают с теплообменной секцией, ориентированной вверх трубной доской 2, а затем - вверх трубной доской 3, или наоборот.A method of assembling a tubular heat exchanger includes installing
Полученный таким способом трубчатый теплообменник включает две трубные доски 2 и 3 теплообменной секции 4 с отверстиями 10, в которых закреплены теплообменные трубы 1 (или множество теплообменных труб 1) разнообразной конструкции, например гладкие, с оребрением (как показано на фиг.3) и т.д., с образованием герметичных соединений, при этом герметичное закрепление теплообменных труб 1 в ответных отверстиях 10 трубных досок 2 и 3 выполнено клеевым с образованием в кольцевых зазорах 9 между ними слоя полимерной композиции 11, которая выполнена с использованием однокомпонентного жидкого или гелеобразного, или какого-либо другого анаэробного клея, выпускаемого отечественной промышленностью (например, см. каталог Составы анаэробные уплотняющие (герметики). Клеи акриловые. ФГУП «НИИ полимеров», Дзержинск, 1999) или его зарубежные аналоги, распространяемые под торговыми марками EuroLoc®, LOCTITE®, AGA и др.The tubular heat exchanger obtained in this way includes two
В случае, если изготовленный вышеописанным способом трубчатый теплообменник потребует капитального ремонта, то его можно восстановить. Способ восстановления трубчатого теплообменника включает отделение теплообменных труб 1 от трубных досок 2 и 3 теплообменной секции 4 с предварительным разрушением приклеенных с образованием в кольцевых зазорах 9 между каждой трубой и ответным отверстием 10 в трубной доске 2 или 3 слоя полимерной композиции 11, очистку внутренних 12 и наружных 13 поверхностей теплообменных труб 1 и поверхностей 5 и 14, 6 и 15 трубных досок 2 и 3 от загрязнений, в качестве которых выступают ржавчина, накипь, спекшееся масло и т.д. (в том числе и от остатков полимерной композиции), выбраковку изношенных труб и сборку теплообменных труб 1 с трубными досками 2 и 3 с заменой изношенных труб на новые и/или установку заглушек (условно не показаны) в соответствующие отверстия трубных досок 2 и 3, при этом сборку теплообменных труб 1 с трубными досками 2 и 3 теплообменной секции 4 осуществляют ранее описанным способом сборки трубчатого теплообменника с использованием анаэробного клея. Следует отметить, что разрушение слоя полимерной композиции 11 в кольцевых зазорах 9 между каждой теплообменной трубой 1 и ответным отверстием 10 в трубной доске 2 (или 3) теплообменной секции 4 осуществляют путем высокотемпературного воздействия на трубную доску 2 (или 3), при котором происходит разрушение межмолекулярных связей клеевого соединения, и секция 4 может быть легко разобрана на составляющие.In the event that the tubular heat exchanger manufactured by the above method requires major repairs, then it can be restored. A method of restoring a tubular heat exchanger includes separating the
В случае, если восстановлению подлежит трубчатый теплообменник, собранный способом, отличным от заявляемого в качестве изобретения, то в нем также отделяют теплообменные трубы 1 от трубных досок 2 и 3 теплообменной секции 4 с предварительным разрушением неразъемных паяных 16, развальцованных 17 или сварных 18 соединений каждой трубы 1 с ответным отверстием 10 в трубной доске 2 и 3, очистку внутренних 12 и наружных 13 поверхностей теплообменных труб 1 и поверхностей 5 и 14, 6 и 15 трубных досок 2 и 3 от загрязнений, выбраковку изношенных труб 1 и сборку теплообменных труб 1 с трубными досками 2 и 3 с заменой изношенных труб на новые и/или установку заглушек (также условно не показаны) в соответствующие отверстия 10 трубных досок 2 и 3, при этом места разобранных соединений 16, 17 и 18 каждой теплообменной трубы 1 с ответным отверстием 10 в трубной доске 2 и 3 калибруют, а сборку теплообменных труб 1 с трубными досками 2 и 3 теплообменной секции 4 осуществляют ранее описанным способом сборки трубчатого теплообменника с использованием анаэробного клея.If a tubular heat exchanger is to be restored, assembled in a way different from that claimed as an invention, then it also separates the
Также следует отметить, что разрушение неразъемных паяных соединений 18 каждой теплообменной трубы 1 с ответным отверстием 10 в трубной доске 2 и 3 теплообменной секции 4 осуществляют путем высокотемпературного воздействия на трубную доску 2 (или 3). Разрушение неразъемных развальцованных 17 или сварных 18 соединений каждой теплообменной трубы 1 с ответным отверстием 10 в трубной доске 2 и 3 теплообменной секции 4 осуществляют путем разрушения и удаления имеющихся механических связей (бортиков и сварных швов), а калибровка отверстий 10 в трубной доске 2 или 3 дополнительно включает изготовление фасок 19 со стороны разрушенных и удаленных механических связей (бортиков и сварных швов), при этом торцы теплообменных труб 1 располагают выступающими за кромки фасок 19.It should also be noted that the destruction of the integral solder joints 18 of each
В патентной литературе имеется информация по использованию самоотверждающихся клеевых композиций, например, при ремонте запорной трубопроводной арматуры [см. описание изобретения к патенту РФ №2122671, МПК6 F16K 3/14, опубл. 27.11.1998, Бюл. №33]. Однако в этих случаях клеевые композиции используются лишь для фиксации в заданном положении нарезанных резьб при компенсации износа в деталях клиновых задвижек. Для герметизации полученных соединений используют упругодеформируемые элементы, расположенные между кольцевыми радиальными выступами седел и ответными поверхностями корпуса. Фактически здесь речь идет об индивидуальном ремонте ранее притертого клинового соединения с повторной чистовой обработкой трущихся поверхностей. Использование клея позволило снизить требования к точности изготовления двух резьбовых соединений. С таким же успехом можно было бы использовать краску, подмотку фольгой, а при соблюдении соответствующего допуска на изготовление резьбы фиксация соединений могла бы быть обеспечена автоматически за счет образовавшихся сил трения. Т.е. возможности клеевых технологий используются не по прямому назначению, как один из способов создания неразъемных соединений, а в качестве доступного средства фиксации двух деталей, выполненных, очевидно, из разнородных материалов и расположенных в неудобных для манипулирования инструмента местах.The patent literature contains information on the use of self-curing adhesive compositions, for example, in the repair of stop valves [see Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2122671, IPC 6 F16K 3/14, publ. 11/27/1998, Bull. No. 33]. However, in these cases, adhesive compositions are used only to fix threaded threads in a predetermined position while compensating for wear in parts of wedge gate valves. To seal the obtained compounds, elastically deformable elements are used located between the annular radial protrusions of the seats and the mating surfaces of the body. In fact, here we are talking about individual repair of a previously ground wedge joint with repeated finishing processing of rubbing surfaces. The use of glue allowed to reduce the requirements for manufacturing accuracy of two threaded joints. With the same success, it would be possible to use paint, winding with foil, and subject to the appropriate tolerance for the manufacture of threads, the fixation of joints could be ensured automatically due to the generated friction forces. Those. the capabilities of adhesive technologies are not used for their intended purpose, as one of the ways to create permanent joints, but as an affordable means of fixing two parts, made obviously of dissimilar materials and located in places that are inconvenient for manipulating the tool.
В настоящее время для решения конкретных технологических задач, а именно заявляемых в качестве изобретений, были разработаны специальные добавки к клеям и клеи с заданными физико-химическими свойствами, способные работать при больших перепадах температур, в агрессивных средах и т.д.Currently, to solve specific technological problems, namely, claimed as inventions, special additives for glues and adhesives with specified physicochemical properties have been developed that can work at large temperature differences, in aggressive environments, etc.
Преимущества клеевой технологии сборки трубчатых теплообменников и восстановления ранее эксплуатируемых теплообменных аппаратов проявляются прежде всего в том, что обеспечивается сборка множества однотипных соединений в одном изделии. Количество соединений теплообменных труб с трубными досками на некоторых теплообменниках может достигать нескольких сотен. Использование для их сборки технологий, например, пластического деформирования направленным силовым воздействием приводит к появлению в теплообменных трубах внутренних напряжений и соответственно деформаций, которые суммируются пропорционально количеству труб. На внутренние деформации накладываются тепловые деформации, возникающие при эксплуатации теплообменника. В итоге возрастает вероятность разгерметизации устройства, например, за счет возникновения микротрещин, которые могут проявить себя в самый неподходящий момент при эксплуатации той же энергетической установки. Выходом из ситуации может стать применение, где это возможно, труб из пластичных цветных металлов, причем медные трубы более предпочтительны по сравнению с трубами из алюминиевых сплавов, однако это не всегда бывает возможным. Именно по этой причине требования, предъявляемые к теплообменнику, должны обеспечивать возможность его гарантированной эксплуатации, по крайней мере, в период между капитальными ремонтами некой установки, для обслуживания которой он и был спроектирован и изготовлен.The advantages of the adhesive technology for the assembly of tubular heat exchangers and the restoration of previously operated heat exchangers are manifested primarily in the fact that the assembly of many similar joints in one product is ensured. The number of connections of heat exchanging pipes with tube plates on some heat exchangers can reach several hundred. The use of technologies for their assembly, for example, plastic deformation by directed force, leads to the appearance of internal stresses and, correspondingly, strains in heat transfer tubes, which are summed in proportion to the number of pipes. Thermal deformations occurring during operation of the heat exchanger are superimposed on internal deformations. As a result, the probability of depressurization of the device increases, for example, due to the occurrence of microcracks, which can manifest themselves at the most inopportune moment when operating the same power plant. The way out of the situation may be to use, where possible, pipes made of ductile non-ferrous metals, moreover, copper pipes are more preferable than pipes made of aluminum alloys, but this is not always possible. It is for this reason that the requirements for a heat exchanger should ensure the possibility of its guaranteed operation, at least during the period between overhauls of a certain installation, for the maintenance of which it was designed and manufactured.
На сварных теплообменниках указанные недостатки проявляются в еще большей степени. Также свои недостатки существуют у паяных теплообменников и у теплообменников, собранных с использованием герметизирующих прокладок, уплотнительных колец и т.д.On welded heat exchangers, these disadvantages are manifested even more. Also, brazed heat exchangers and heat exchangers assembled using sealing gaskets, o-rings, etc., also have their drawbacks.
Преимуществом использования клеевой технологии сборки теплообменных аппаратов является то, что полимерная композиция 11 свободно компенсирует в процессе их сборки и дальнейшей эксплуатации линейные и тепловые деформации труб 1. Этого не обеспечивает ни одна из существующих технологий сборки трубчатых теплообменников.The advantage of using the adhesive technology for assembling heat exchangers is that the
Рассмотрим примеры использования изобретений.Consider examples of the use of inventions.
Пример 1. Конструкцию трубчатого теплообменника рассмотрим на примере сборки его теплообменной секции, что иллюстрируется фиг.1-3, а также, фиг.6, 10 и 14.Example 1. The design of the tubular heat exchanger consider the example of the Assembly of its heat exchange section, as illustrated in Fig.1-3, as well as, Fig.6, 10 and 14.
Вначале готовят заготовки для теплообменной секции 4. Это будут теплообменные трубы 1, изготовленные в необходимом количестве, например из меди, и две стальные трубные доски 2 и 3 с отверстиями 10 - по числу труб 1.First, the blanks are prepared for the
На ровное основание укладывают трубную доску 3, например, как более массивную, имеющую меньше всего выступающих частей, и т.д., и в ее соответствующие отверстия 10 вертикально вставляют теплообменные трубы 1. При необходимости в трубную доску 3 вставляют стойки 20, назначение которых препятствовать потере устойчивости трубами 1 при дальнейшем монтаже и фиксации теплообменной секции 4 в корпусе теплообменника. Сверху на трубы 1 надевают трубную доску 2 (менее массивную, имеющую выступающие части и т.д.), совмещая с ее отверстиями 10 соответствующие концы труб 1, фиксируют в специальных посадочных местах стойки 20, при этом для облегчения сборки и обеспечения необходимых технологических размеров, например, величины выступающих над наружными поверхностями 5 и 6 участков 7 и 8 труб 1, могут использоваться разнообразные специальные приспособления. Предварительно собранная теплообменная секция 4 подвергается окончательной сборке с применением, например, вибрационных колебаний для того, чтобы детали приняли наиболее естественное положение с нулевыми внутренними напряжениями. В таком виде теплообменную секцию рекомендуется зафиксировать при помощи, например струбцин, после чего она готова для нанесения клея.A
Для каждой трубы 1 в месте, где их участки 7 выступают над поверхностью 5 трубной доски 2, наносится порция клея в количестве, соответствующем объему кольцевых зазоров 9. Клей проникает в каждый зазор 9, заполняя его и слипаясь с каждой из соединяемых поверхностей. Соединение труб 1 с доской 2 выдерживают для образования полимерной композиции 11, для чего существует технологически установленные для каждой марки клея минимальные время и температура, например, не менее одного часа при температуре не ниже 10-15°С. За это время в зазоре 6 при отсутствии кислорода воздуха и при содействии ионов металла происходит полимеризация клея с образованием неразъемного соединения с функцией уплотнения.For each
Теплообменную секцию переворачивают трубной доской 3 вверх и повторяют процесс нанесения клея на границе участков 8 труб 1 с поверхностью 6 трубной доски 3.The heat exchange section is turned upside down by the
Если наносить клея меньше, чем необходимо для заполнения зазора 9, то в соединении может остаться свищ и теплообменная секция будет непригодна для использования из-за отсутствия герметичности. Если клея наносить больше, чем необходимо для заполнения зазора 9, то его излишки просочатся за пределы зазора 9. Соединение в итоге будет качественным, но произойдет перерасход дорогого продукта - клея. То же самое относится и к методу нанесения клея на соединяемые детали окунанием в специальную ванну с клеем. Тем не менее, окончательный вариант нанесения клея выбирается индивидуально исходя из оптимального, разработанного для данных производственных условий технологического процесса.If glue is applied less than necessary to fill the
Точно так же, как и для случая с трубной доской 2, теплообменную секцию 4 в положении трубной доской 3 вверх выдерживают для образования полимерной композиции 11.In the same way as in the case of the
Оптимальным режимом выдерживания являются 24-26 часов и температура 20-24°С. За это время происходит полная полимеризация клея. Таким образом, достигается надежная герметизация полученных соединений и их надежная фиксация.The optimum aging conditions are 24-26 hours and a temperature of 20-24 ° C. During this time, complete glue polymerization takes place. Thus, reliable sealing of the obtained compounds and their reliable fixation is achieved.
Значения режимов, которые меньше и ниже оптимальных, приводят к тому, что клей может не успеть полимеризоваться в должной степени и возможно неконтролируемое смещение деталей в процессе сборки, что приведет в случае преждевременного использования теплообменника по прямому назначению к потере герметичности и нежелательным утечкам рабочих сред. Применение специальных добавок позволяет ускорить процесс полимеризации клея при температурах, близких к 5°С, но обычно собранным изделиям дают возможность выдержаться для образования полимерной композиции естественным образом, например вместо обычных 24 часов изделия выдерживают в течение 3-4 суток, т.е. с запасом по времени.The values of the modes, which are less and less than optimal, lead to the fact that the adhesive may not have time to polymerize to the proper degree and possibly uncontrolled displacement of parts during the assembly process, which will lead to loss of tightness and undesirable leakage of working media if the heat exchanger is used prematurely for its intended purpose. The use of special additives makes it possible to accelerate the glue polymerization process at temperatures close to 5 ° C, but usually the assembled products are allowed to withstand to form the polymer composition in a natural way, for example, instead of the usual 24 hours, the products are kept for 3-4 days, i.e. with a margin of time.
Значения режимов выдержки и температуры выше оптимальных приведут к неоправданному увеличению срока изготовления теплообменной секции и, кроме всего, не улучшат существенно прочность трубных соединений и их герметичность.Values of holding conditions and temperatures above optimal will lead to an unjustified increase in the production time of the heat exchange section and, in addition, will not significantly improve the strength of the pipe joints and their tightness.
Таким образом, изготовленную теплообменную секцию 4 монтируют в корпусе теплообменника и готовое изделие отправляют для комплектации, например, мощного судового двигателя.Thus, the manufactured heat-
Следует отметить, что по истечении определенного времени, например трех-пяти лет, тот же самый судовой двигатель останавливается для проведения капитального ремонта. В этом случае целесообразно произвести капитальный ремонт теплообменника, т.е. его восстановление.It should be noted that after a certain time, for example, three to five years, the same marine engine is stopped for overhaul. In this case, it is advisable to overhaul the heat exchanger, i.e. its recovery.
Пример 2. Способ восстановления трубчатого теплообменника, изготовленного с использованием клеевой технологии сборки, иллюстрируется фиг.1-3 и в некоторой степени фиг.5, 6, 9, 10, 13 и 14.Example 2. A method of restoring a tubular heat exchanger manufactured using adhesive assembly technology is illustrated in FIGS. 1-3 and to some extent FIGS. 5, 6, 9, 10, 13 and 14.
Бывший в употреблении теплообменник разбирают до выделения из его состава теплообменной секции 4, собранной с использованием клеевой технологии. После чего секцию 4, где это возможно, подвергают предварительной очистке от загрязнений, причем очистке подвергаются внутренние 12 и наружные 13 поверхности труб 1, а также поверхности 5 и 14, 6 и 15 трубных досок 2 и 3.A used heat exchanger is disassembled before the
Далее секцию 4 располагают трубной доской 3 вверх как, например, более массивную и греют до температуры, когда полимерная композиция 11 начинает безвозвратно терять свои физические свойства. Как правило, это 350-400°С или выше. По достижении заданной температуры трубная доска 3 легко снимается с труб 1. После этого начинают последовательно греть трубную доску 2. По мере ее нагревания трубы 1 последовательно вынимаются и складируются.
После разборки теплообменной секции 4 теплообменные трубы 1 и трубные доски 2 и 3 окончательно очищаются от загрязнений (в том числе и от остатков клея), причем очистке также подвергаются и внутренние 12, и наружные 13 поверхности труб 1, поверхности 5 и 14, 6 и 15, и все отверстия 10 трубных досок 2 и 3. Изношенные сверх меры теплообменные трубы 1 выбраковываются и заменяются на новые. Если нет труб 1 на замену изношенным, то готовят специальные заглушки для незанятой части отверстий 10.After disassembling the
Процесс восстановления теплообменника повторяет в деталях способ сборки трубчатого теплообменника, описанный в примере 1, с поправкой на дополнительную установку заглушек, если это потребуется, в том числе и с использованием клеевой технологии их фиксации, а также сварки, пайки и т.д.The recovery process of the heat exchanger repeats in detail the method of assembly of the tubular heat exchanger described in Example 1, adjusted for additional installation of plugs, if necessary, including using adhesive technology for their fixation, as well as welding, soldering, etc.
Пример 3. Способ восстановления трубчатого теплообменника, собранного с применением пайки, иллюстрируется фиг.4-6.Example 3. A method of recovering a tubular heat exchanger assembled using soldering is illustrated in FIGS. 4-6.
Бывший в употреблении теплообменник разбирают до выделения из его состава теплообменной секции 4, собранной с использованием технологии пайки. После чего секцию 4 подвергают очистке от загрязнений по типу, описанному в примере 2.A used heat exchanger is disassembled before separation from its composition of the
Секцию 4 располагают, например, трубной доской 3 вверх и греют до температуры, когда припой начинает плавиться. В зависимости от припоя, это, как правило, чуть меньше или чуть больше 550°С. По достижении заданной температуры трубная доска 3 снимается с труб 1. После этого начинают последовательно греть паяные соединения трубной доски 2. По мере их нагревания трубы 1 последовательно вынимаются и складируются.
После разборки теплообменной секции 4 теплообменные трубы 1 и трубные доски 2 и 3 окончательно очищаются, например, механически от остатков припоя и любыми другими способами от остальных загрязнений. Очистке подвергаются и внутренние 12, и наружные 13 поверхности труб 1, поверхности 5 и 14, 6 и 15 и все отверстия 10 трубных досок 2 и 3. В отверстиях 10 со стороны поверхностей 5 и 6, при необходимости, выполняют фаски 19, функция которых обеспечить протекание клея в кольцевой зазор 9. Изношенные сверх меры теплообменные трубы 1 выбраковываются и заменяются на новые. Если нет труб 1 на замену изношенным, то также готовят специальные заглушки для незанятой части отверстий 10.After disassembling the
Дальнейший процесс восстановления теплообменника повторяет в деталях способ сборки трубчатого теплообменника, описанный в примерах 1 и 2.The further heat exchanger recovery process repeats in detail the method for assembling a tubular heat exchanger described in Examples 1 and 2.
Пример 4. Способ восстановления трубчатого теплообменника, собранного с применением пластической деформации (развальцовки) кромок труб, иллюстрируется фиг.7-10.Example 4. A method of restoring a tubular heat exchanger assembled using plastic deformation (flaring) of the pipe edges is illustrated in FIGS. 7-10.
Бывший в употреблении теплообменник разбирают до выделения из его состава теплообменной секции 4, собранной с использованием технологии пластической деформации (развальцовки) кромок труб 1. После чего секцию 4 подвергают очистке от загрязнений по типу, описанному в примере 2.A used heat exchanger is disassembled before the heat-
Секцию 4 располагают таким образом, чтобы молено было легко производить механическую обработку, например, шлифовкой поверхностей 5 и 6 трубных досок 2 и 3 до того момента, когда на их поверхностях не останется развальцованных элементов труб 1. Трубные доски 2, 3 и теплообменные трубки 1 разбираются. Может оказаться, что в результате длительной эксплуатации теплообменного аппарата произошла взаимная диффузия металла теплообменных труб 1 и трубных досок 2 и 3. Такие трубы срезаются и на их место надо будет ставить заглушки.
Итак, после разборки теплообменной секции 4 теплообменные трубы 1 и трубные доски 2 и 3 очищаются, например, механически от заусенцев и любыми другими способами от остальных загрязнений. Очистке также подвергаются и внутренние 12 и наружные 13 поверхности труб 1, поверхности 5 и 14, 6 и 15 и все отверстия 10 трубных досок 2 и 3. В отверстиях 10 со стороны разрушенных и удаленных механических связей выполняют фаски 19, функция которых обеспечить протекание клея в кольцевой зазор 9. Изношенные сверх меры теплообменные трубы 1 выбраковываются и заменяются на новые. Если нет труб 1 на замену изношенным, то также готовят специальные заглушки для незанятой трубами 1 части отверстий 10.So, after disassembling the
Дальнейший процесс восстановления теплообменника повторяет в деталях способ сборки трубчатого теплообменника, описанный в примерах 1 и 2, с поправкой на то, что при сборке торцы теплообменных труб 1 располагают выступающими за кромки фасок 19 для лучшего протекания клея в зазор 9.The further recovery process of the heat exchanger repeats in detail the method of assembling a tubular heat exchanger described in examples 1 and 2, adjusted for the fact that during assembly, the ends of the
Пример 5. Способ восстановления трубчатого теплообменника, собранного с применением сварки, иллюстрируется фиг.11-14.Example 5. A method of restoring a tubular heat exchanger assembled using welding is illustrated in FIGS. 11-14.
Бывший в употреблении теплообменник разбирают до выделения из его состава теплообменной секции 4, собранной с использованием технологии сварки. После чего секцию 4 подвергают очистке от загрязнений по типу, описанному в примере 2.A used heat exchanger is disassembled before the
Секцию 4 располагают таким образом, чтобы можно было легко производить механическую обработку, например, шлифовкой, зенковкой (как показано на фиг.12) и т.д. поверхностей 5 и 6 трубных досок 2 и 3 до того момента, когда кольцевые сварные швы 18 будут разрушены до такой степени 18', когда будет возможна разборка труб 1. Трубные доски 2, 3 и теплообменные трубки 1 разбираются.
После разборки теплообменной секции 4 теплообменные трубы 1 и трубные доски 2 и 3 очищаются, например, механически от заусенцев и любыми другими способами от остальных загрязнений аналогично вышеперечисленным примерам 2-4. В откалиброванных отверстиях 10 со стороны разрушенных и удаленных механических связей также выполняют фаски 19, функция которых обеспечить протекание клея в кольцевой зазор 9. Изношенные сверх меры теплообменные трубы 1 выбраковываются и заменяются на новые. Если нет труб 1 на замену изношенным, то также готовят специальные заглушки для незанятой трубами 1 части отверстий 10.After disassembling the
Далее, как и в примерах 1-4, с поправкой на то, что при сборке торцы теплообменных труб 1 располагают выступающими за кромки фасок 19 - для лучшего протекания клея, причем важным является выступание торцов именно за кромку фасок 19 и не обязательно за наружные плоскости трубных досок 2 и 3. Это следует учитывать, когда по ряду причин, например при соблюдении условия взаимозаменяемости узлов, размер между наружными плоскостями трубных досок 2 и 3 в теплообменной секции 4 должен оставаться постоянным и т.д.Further, as in examples 1-4, adjusted for the fact that during assembly, the ends of the
Таким образом, рассмотрены наиболее типичные из возможных примеры использования изобретений.Thus, the most typical of the possible examples of the use of inventions are considered.
В результате решения поставленных задач был разработан очередной способ сборки трубчатого теплообменника и спроектирована его конструкция, которая отличается относительной простотой и высокой ремонтопригодностью. Кроме этого, были разработаны очередные надежные способы восстановления трубчатого теплообменника, изготовленного с использованием клеевой технологии сборки, а также ранее изготовленных с использованием паяных, сварных и других неразъемных соединений.As a result of solving the set tasks, another method for assembling a tubular heat exchanger was developed and its design was designed, which is distinguished by its relative simplicity and high maintainability. In addition, the next reliable methods of restoring a tubular heat exchanger manufactured using adhesive assembly technology, as well as previously manufactured using soldered, welded and other integral joints, have been developed.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120483/02A RU2347657C1 (en) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Method of assembling tubular heat exchanger, tubular heat exchanger and method of restoring tubular heat exchanger (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120483/02A RU2347657C1 (en) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Method of assembling tubular heat exchanger, tubular heat exchanger and method of restoring tubular heat exchanger (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007120483A RU2007120483A (en) | 2008-12-10 |
| RU2347657C1 true RU2347657C1 (en) | 2009-02-27 |
Family
ID=40529765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007120483/02A RU2347657C1 (en) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Method of assembling tubular heat exchanger, tubular heat exchanger and method of restoring tubular heat exchanger (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2347657C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2554679C2 (en) * | 2010-05-28 | 2015-06-27 | Валмет Текнолоджиз, Инк. | Air heater with flue gas, installation method, air pipe component for air heater with flue gas |
| RU2568224C1 (en) * | 2014-07-08 | 2015-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров") | Method of assembly of tubular heat exchanger |
| RU2574532C1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров") | Assembly of tubular heat exchanger (variants) |
| RU2743279C1 (en) * | 2020-02-05 | 2021-02-16 | Инна Анатольевна Мочалова | Method of preparing metal surfaces of articles made from ferrous metals and stainless steels before applying polymer compositions in a flow and a viscous-flow state |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4682472A (en) * | 1984-08-27 | 1987-07-28 | Tunzini Nessi Entreprises D'equipements | Coupling device for tubes, tubular elbows and end plates of thermoelectric devices |
| RU2064392C1 (en) * | 1991-01-24 | 1996-07-27 | Хозрасчетный центр при Совете ВОИР Белорусского политехнического института | Method of tight connection of finned tubular heat exchanger with multi-layer tube sheet of heat exchanger |
| RU2201563C1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр спецтехники и конверсии "Континент" | Method for sealing internal spaces in central sections of thermoelectric-generator heat- transfer apparatus |
| RU2241934C1 (en) * | 2003-03-06 | 2004-12-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Heat-exchanger and method of its assemblage |
-
2007
- 2007-06-04 RU RU2007120483/02A patent/RU2347657C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4682472A (en) * | 1984-08-27 | 1987-07-28 | Tunzini Nessi Entreprises D'equipements | Coupling device for tubes, tubular elbows and end plates of thermoelectric devices |
| RU2064392C1 (en) * | 1991-01-24 | 1996-07-27 | Хозрасчетный центр при Совете ВОИР Белорусского политехнического института | Method of tight connection of finned tubular heat exchanger with multi-layer tube sheet of heat exchanger |
| RU2201563C1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр спецтехники и конверсии "Континент" | Method for sealing internal spaces in central sections of thermoelectric-generator heat- transfer apparatus |
| RU2241934C1 (en) * | 2003-03-06 | 2004-12-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Heat-exchanger and method of its assemblage |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ИВАНОВ В.П. и др. Технология ремонта тепловоза. - М.: Транспорт, 1987, с.206-207. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2554679C2 (en) * | 2010-05-28 | 2015-06-27 | Валмет Текнолоджиз, Инк. | Air heater with flue gas, installation method, air pipe component for air heater with flue gas |
| RU2568224C1 (en) * | 2014-07-08 | 2015-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров") | Method of assembly of tubular heat exchanger |
| RU2574532C1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров") | Assembly of tubular heat exchanger (variants) |
| RU2743279C1 (en) * | 2020-02-05 | 2021-02-16 | Инна Анатольевна Мочалова | Method of preparing metal surfaces of articles made from ferrous metals and stainless steels before applying polymer compositions in a flow and a viscous-flow state |
| RU2851084C1 (en) * | 2021-01-19 | 2025-11-18 | Сайентифик Дизайн Компани, Инк. | Welding pipes to a pipe grid for the manufacture of a vertical boiling-type reactor with reduced pipe pitch |
| RU2806721C1 (en) * | 2023-05-11 | 2023-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Нижний Новгород"8 | Heat exchanger repair method |
| RU2809897C1 (en) * | 2023-05-18 | 2023-12-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Device for plugging heat exchange tubes of gas air cooling unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007120483A (en) | 2008-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7223102B2 (en) | Manufacturing method by fluid system and friction welding | |
| US10393302B2 (en) | Double wall tube bolted flange fitting | |
| US11415381B2 (en) | Heat exchanger with aluminum tubes rolled into an aluminum tube support | |
| US5429183A (en) | Plate-type heat exchanger and method of producing the same | |
| US4505017A (en) | Method of installing a tube sleeve | |
| RU2482362C2 (en) | Flat serrate sealing gasket with two-sided straps for sealing of detachable flange connections | |
| JP6031032B2 (en) | Weldless aluminum HVAC system | |
| JPH0127314B2 (en) | ||
| US20090314479A1 (en) | Heat exchanger and a method of manufacturing a heat exchanger | |
| CN101398274B (en) | Heat exchanger tube assembly welded by laser | |
| RU2347657C1 (en) | Method of assembling tubular heat exchanger, tubular heat exchanger and method of restoring tubular heat exchanger (versions) | |
| CN110102847A (en) | A kind of processing method of aluminium alloy tube radiator core | |
| JPS61108482A (en) | Joining method of tube plate and heat exchanger tube | |
| CN107966055B (en) | High-pressure compact heat exchanger and working method thereof | |
| US6692041B1 (en) | Piping to component connector | |
| CN107076531A (en) | Method for manufacturing heat exchanger | |
| CN108515323B (en) | Expansion-joint type welding stretching connecting pipe and implementation process thereof | |
| JP2013151013A (en) | Connecting structure of stainless steel pipe and other metal pipe | |
| CN207610596U (en) | A connection device between the upper tube sheet and the heat exchange tube of a vertical heat exchanger | |
| RU2064392C1 (en) | Method of tight connection of finned tubular heat exchanger with multi-layer tube sheet of heat exchanger | |
| CN222460426U (en) | High pressure bearing type end socket structure | |
| CN210051201U (en) | Pressure-bearing plate type heat exchanger | |
| CN112621101A (en) | Method for repairing defect of heat exchange column of cast-silicon-aluminum heat exchanger by utilizing scrapped casting | |
| CN105157466A (en) | Connecting structure of pipe shell type heat exchanger pipe plate and heat exchange pipe | |
| CN205066545U (en) | Connection structure of shell -and -tube heat exchanger tube sheet and heat exchange tube |