Узел крепления трубы в отверстии трубной решетки теплообменного аппарата Советский патент 1984 года по МПК F28F9/16 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к кожухотрубчатой теплообменной аппаратуре, предназначенной для нагрева или охлаждения жидких, газообразных или парообразных сред в химической, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности.

Известен узел крепления трубы в трубной решетке теплообменного аппарата, в котором уплотнение концов труб в трубных решетках обеспечивается эластичными кольцами круглого сечения, установленными в выточках, а выступаниций конец трубы развальцовывается на KOHycQl 3.

Недостатком данного узла уплотнения является то, что оно может использоваться в ограниченном диапазоне температур, определяемым стойко тью материала уплотнительных колец.

Известен узел крепления трубы в отверстий трубной решетки теплообменного аппарата с помощью развальцовки 2l,

Недостатками известного узла являются невысокие надежность и герметичность соединения.

Целью изобретения является повышение надежности и герметичности соединения трубы с решеткой.

Поставленная цель достигается тем что в узле крепления трубы в отверстии трубной решетки теплообменного аппарата с помощью развальцовки отверстие выполнено по крайней мере в виде двух усеченных конусов, сопряже ных основаниями в плocкocти парал.лельной торцовым сторонам решетки.

При этом конусы могут быть сопряжены меньшими или большими основаниями. .

Каждое отверстие может состоять более, чем из двух усеченных конусов

Конусы могут быть сопряжены посреством цилиндрических участков.

На фиг.1 схематично изображен узе крепления трубы в отверстии трубной решетки с сопряжением усеченных конусов в последнем меньшими основаниями на фиг.2 - вариант выполнения отверстия в трубной решетке с сопряжением усеченных конусов по большим основаниям; на фиг.З - вариант выполнения отверстия в трубной решетке более че из двух усеченных конусов; на фиг.4 вариант выполнения отверстия с сопряжением усеченньрс конусов через цилиндрический участок.

Узел крепления трубы в отверстии

трубной решетки теплообменного аппарата включает трубную решетку 1 с отверстием в виде сопряженных усеченных конусов 2 и 3, куда вставлена теплообменная труба 4. С целью образования

прочного и герметичного соединения расширяемая зона трубы 4 раздается любым из известных способов так, что ее стенка плотно, с натягом прилег&ет к коническим поверхностям отверстия труб5 ной решетки 1. Раздача расширяемой зоны трубы 4 может быть осуществлена с применением механических роликовых вальцовок, развальцовки взрывом, гидравлическим способом, электроимпульсным способом и т.п.

Второй конец трубы закреплен аналогично в отверстии другой трубной решетки 5 с коническими поверхностями 6 и 7.

Во время работы теплообменника при возникновении разности температур в трубном пучке аппарата трубы 4, имеющие более высокую температуру, будут стремиться удлиниться.больше, чем трубы 4 с низкой температурой.При этом первые трубы 4 упрутся внутренними конусами в ответные конусы 3 и 7 отверс,тий трубных решеток 1 и 5, а вторые внешними конусами в ответные конусы 2 и 6 последних, что вызовет дальнейшее защемление труб 4 на конических поверхностях отверстий с увеличением местных контактных напряжений и повышением герметичности соединений. Причем, чем больше разность температур на трубах 4, тем сильнее происходит их защемление, тем выше их герметичность.

Принцип работы узла крепления трубы в отверстии трубной решетки теплообменного аппарата, выполненного по вариантам, изображенным на фиг.2-4 аналогичен описанному.

Экономический эффект, получаемый в результате использования описываемого узла крепления трубы в от.верстии трубной решетки, возникает за счет повьшгекия надежности и гер.метичности .соединения трубы с решсткой.

1. УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ТРУБЫ В ОТВЕРСТИИ ТРУБНОЙ РЕШЕТКИ ТЕПЛООБМЕННОГО: АППАРАТА, отличающийс я тем, что, с целью повьшения надежности и герметичности соединения трубы с решеткой, отверстие / « -вьтолнено по крайней мере в виде дбух усеченных конусов, сопряженных основаниями в плоскости, параллельной торцовым сторонам решетки. 2.Узел ПОП.1, отличающийся тем, что конусы сопряжены меньшими основаниями. 3.Узел ПОП.1, отличающийся тем, что конусы сопряжены большими основаниями. 4.Узел поп.1,отличающ и и с я тем, что каждое отверстие состоит более, чем из двух усеченных конусов. 5.Узел поп.1,отлича1рщ и и с я тем, что конусы сопряжены через цилиндрические участки. (Л ;о О

Фие.З

Ф(Аг,г

Фиг. Ч