Способ изготовления теплообменника Советский патент 1985 года по МПК F28D7/02 

1 Изс1б 1:-тсчп1е спчюсмпся к технологии И .и;гго1),1кч1ия трубчать-х спиральiiiiix 4Mi:KK)jMtiii i,x aiuiapaTOFi, например е/хладirrojicti жидког/ги иди 1аза, и мо,+ч| б:,;. ис:::ольчо:ман(1 и пнергс1 1 ч с-;; I.,; П 1 и р о NlblllU к i ;i о с т и . . Ии)()ре;е11ия - rionbiiiieHHt} надсжпск: : 5i ;ри испсии, :) a:noMHHiie lUjio i)a i x.sa па . il; (::и1. I схо.атично изображен i44i.-KHi6r. , Oicieuiibu нредла I )ом; на (иг . 2 - сечеiine Л-Л на фиг . : . Тенлооог-онник сод(М1Жит трубь , .)TaHH.it но. спирали, имеющие скру jii.MiHM-. и нрямолинейные участки, ,; 2, i-outржа пин .шюшнюю 3 и вн peiiHi.iio -Ч Т1.нл(1об -енные иолерхности (иб-.чайки) , алюминиеньи блок 5, исHOJH, как -геплляшредающий нано нител, и днище 6 . г/и-мый снсСоб реализуют Cjuviyi ii;;-- -ораюм . г);;ачалс ;.iryiuccTi;лякп намотку .1C сг.ирал riM, мек)1дим нерехоH.sriUiif .К;jy участк с мииямал ным радиус ;м 1:згиба для получения прямолинейных участко15. Количество никоп сннралсй выбирается из уело 1И1Я iiojiyMiния заданной величишл по всрхносчи тенлооОме 1пн11 а. иа:- от| и труС) но спиралям, их скругле ные участии помещают в каркас 2, со iOiLiHil из iuieiiiiitHi 3 н внутренней ч )ечаек, керскрьпых нриваренным д:н::1, 6 . ia гем В1) прслров сниральн,:-: груб 1 и каркаса 2, наири:- ;;1, HMNieHeN Г(.)ре;;кн ;io t 100150С и rv;-:-oBHT раснлава ч;1с;ч1го алгомини, объем которой обусло, ЧИ и составляет 20-30% от о щего ;1.олн-;естна напол1И)теля, заливаемого :. каркас: 2. После -этого вынолн;; Т 1; одунку cниpaJИД Ь x труб сжа;ч:;-и ;и:-1д.ухом и нарал;иин,но заливаюч м is.ipKac 2 указанный (1бьем рас::ла(а, выдс рлияниый до yцc Ь8() и Ki.Hiii ojiHpyioT егч; охлаж дение до I:-350-,00°С. После это го з,1:1инку раснлава нродолжают н наз 1анной нослед.о1 ател1)Нос1и , указа1|;;ь:ми н ;рния;-Г11, ю нолного заиол - Hciiiji каркаса 2 промежуточиыг-; тенлоносителем, образую1:н;м ;oж;гy обеи11 ками 3 и 4 каркаса 2 и его дни2, обе(Л1ечивает его HciiiMeubiiiee ен.чосодержание. При это Tt:MHepaTypL: ра.снлав обладает нужноГг текучест1 к), что способствует качес TB.CinioMy зан1) ще.чей и нлочному еценлению с BSieuiHefj тюве эхнос гью труб, BbiHOJHieHnijix, например, из меди или латуни. При более н.изкоГ темнературе, нанример ниже 580(, качество заливки )1еудовле1в,орител1,ное , носкольку образуются крунн;1я 1:о истси;ть, раковины, трещин). При ()олее В|;1сокой, например cijbinie , oт eчaeтcя новЕлшеиное теплосодержание расплава, что приводит- к yвeJHlчeиин времени ко})такта с- NsaTepHaaobi , а значит и увеличел1И1о вероятности их разрушения . Заливка jKicnjiaini алюминия в каркас нордиями сокралает время его перехода из жидкого состояния в тверд.оо, а с.чедовательно, и степень растворения ма1-(П)иа.1ов труб в указанном расплаве, ввилу малой прододжительности их ко1ггакта с одной стороны и He6o:i.5Uioro объема расплава е другой. Каи-щую Hcipu.Hio расплава охлаждают до темнературы г 350-400 С. Пр;- этой темпер.1ту)е расплав обладаt.. лучшеГ крис та-члизадионной способностью и не лоддается разжижению последующе згигтваемой порцией. При температуре, прГвь-щающей 400С, охлажденна ; нордим разжижается последующей, что, в свою очередь, привоД1-Г1 к неудовлет:- Ор1 тельной кристаллиКННШ блока, увеличенюо времени BbicoKOTeNniei)aTyрного контакта спи)альнЬ Х труб е агрессивным расплавом, а также нейтраллзадии применяемого эффекта 1 ермос.тзбилизании труб (продуч ки сжатькч воздухом. При температуре охлаж;1ения ниже , отмечается «еоднороднэсть структуры теплоносителя носле отвердения на контактах заливаемых норций, что ухудшает теплоаккумулирулощие свойства наполните.ля, а в целэм качество и надежнос1-ь еплообменника. Кроме этого, охлаждение нордий до более низких темнератур огижает производительность производс1-ва еплообменников . Ti)y6bi блока продувают сжатым воздухом для того, чтобы увеличить теплоотвод от их стенок, ускорить кристаллизад 1ю aлю л ниeвoгo расплава на внешней гготшрхности этих труб, мак3,

симально снизить время контакта материала труб с жидким расплавом и вместе с тем степень его агрессивности.

ч

Количество расплава каждой порции составляет 20-30% от общего количества, заливаемого в каркас, что соответствует времени кристаллизации расплава (в интервале температур «01X0 -мик ) охлаждаемого окружающей средой и газом, продуваемым через трубы. Уменьщение объема порции менее 20%, увеличивает число промежуточных операций, а следовательно, и число контактных слоев между отвердевшим и вновь заливаемым расплавленным наполнителем. Увеличение числа контактных слоев является нежелатель19

ным процессом, поскольку возрастает тенденция образования неоднородной структуры теплопередающего наполнителя, преимущественно на контактах разнотемпературных порций, а это снижает теплоаккумулирующие свойства теплоносителя, качество и надежность теплообменника в целом. Кроме того, увеличение количества порций расплава

снижает производительность труда, поскольку увеличивается число промежуточных операций. Увеличение объема порции более 30% ухудшает качественные показатели теплообменников, так

как увеличивается время высокотемпературного контакта спиральных труб .с расплавом алюминия, обладающим агрессивными свойствами.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА путем намотки труб по спирали, имеющей скругленные и, прямолинейные участки, помещения труб в каркас и заливки расплавом металла, образующим при затвердевании блок, отличающийс я тем, что, с целью повьшения надежности при использовании алюминиевого расплава, заливку последнего осуществляют порционно при температуре расплава 580-600°С, при этом каждую предыдущую порцию перед заливкой последующей предварительно охлаждают до 350-400°С, а трубы при этом продувают сжатым воздухом. 2. Способ по п. 1, о т л и - чающийся тем, что количество расплава в каждой порции берут равСО ным 20-30% от общего объема расплава в блоке. 00

т

6

н

Физ.г