Способ крепления труб в трубных решетках кожухотрубчатых теплообменных аппаратов Советский патент 1988 года по МПК B21D39/06 F28F1/00 

Изобретение относится к способу крепления труб в трубных решетках кожухотрубчатых теплообпенных аппаратов и может быть использовано в нефг тяном и знергетическом аппаратострое-НИИ.

Целью изобретения является повышение герметичности и долговечности : , вальцовочных соединений кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

Способ осуществляется следующим образом.

Трубную решетку аппарата круговыми разметочными линиями разбивают на. кольцевые зоны. Минимальная ширина зоны равна шагу распопожения отверс; тий, максимальная - половине радиуса

решетки.

Для анализа влияния г оследователь- ности развальцовки зон рассмотрен вариант разбиения трубной решетки на три кольцевые зоны - центральную, среднюю и периферийную. Кольцевые зоны получают делением радиуса трубной решетки на три части. Затем кольцевые, цевые зоны поочередно развальцовывают в последовательности от периферии к центру. Внутри каждой зоны последовательность развальцовки произвольная. При развальцовке от периферии к цент- ру развальцовка каждой последующей зоны приводит к повышению остаточного давления в ранее развальцованной зоне. Это связано с тем, что эффект расширения зоны, развальцовываемой в данный момент, вызывает сжатие периферийньк зон.

Однако, поскольку радиальная жест- кость круговой зоны выше радиальной жесткости окружающей ее кольцевой зоны, то реакцию расширения развальцовываемой в данный момент кольцевой зоны воспринимает,, в основном, лежащая внутри нее круговая зона решетки. В связи с этим перепад остаточного давления в вальцовочных соединениях периферийньпс зон и в цеитре минимален

Рассчитаны шесть вариантов последовательностей, соответствующих трем зонам. Принята нумерация зон от центра к периферии: Л - центральная зона, 2 - средняя зона, 3 - периферийная зона.:

Рассчита cлeдyюшJ e последовательности .1 - Ь2,3; 11 - 1,3,2; III - 2,1,3; IV - 2,3,1; V.- 3,1,2; VI - 3,2,1

Рас чет: пр-ов.еД«гН для кожухотрубча- того тепл-ообменного аппарата с подвижной трубной решеткой диаметром 1468 /мм,- диаметром перфорированной зонВ 1362 ifl, трубами 25x2,5 мм. Числом труб i.241 шт., развальцованного- на всю .толщину-решетки. Распределения приращений остаточного давления к но- минальног значению для шести.вариантов последовательностей развйльцовки получили След-ующие . (-см. таблицу).

Из таблицы видно,.что при развальцовке от центра к периферии (последрвательность I) приращение - о.статочного давления в центральной .зоне, от;- рицательно и достигает максимального. значения (-123 кгс/см.). Это возникает потому, что .после развальц-Ьв,ки в- цeнтpaльнoй зоне „в соединениях труба- трубная решетка установится номицаль ное значение остаточного давления. После развальцовки следующей средней кольцевой зоны в ней также установится номинальное значение остаточного давления. При этом остаточное давление в соединениях центральной зоны уменьшится, так как развальцовка средней кольцевой зоны приводит к ее расширению, при этом увеличивается диаметр как наружной, так и внутренней границы зоны. На границе с центральной зоной в Т1эуб«ой решетке возникают растягивающие усилия, которые снижают остаточное давление в. вальцовочных соединениях центральной зоны.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Аналогично влияет на распределение остаточных давлений развальцовка периферийной зоны.

В периферийной зоне, развальцованной в последнюю очередь, среднее остаточное давление имеет номинальное значение. В средней кольцевой зоне оно меньше за счет растяжения периферийной зоны. В центральной зоне оно еще меньше, та.к как оно снижается под действием расширения средней и периферийной зон,

При развальцовке от периферии к центру (последовательность VI) в зонах, развальцованных в первую очередь, остаточное давление вьше номинального за счет расширения зон, развальцованных позже. Номинальное остаточное давления достигается только в центральной зоне. Однако, разница между остаточным давлением в зонах невелика, так как кол.ьЦевые зоны обладают по сравнению с круговой меньшей.радиальной жест костью и, следовательно, напряжения, которые в них возникают, меньше..

Для остальных последовательностей. (II, III, IV,. V) приращения остаточных давлеаий занимают промежуточные значения..

Расчет показывает,:что развальцовка труб в трубных решетках предлагаемым- Способом создает остаточные давления в вальцовочных соединениях, практически стабильные во всех зонах трубной,.решетки и не ниже получаемьрс .в каждой зоне в момент ее развальцов- -ки.

Формулаизобретения

Способ крепления труб в трубных . решетках кожухотрубчатых теплообмен- гаге аппаратов, включающий установку трубы в отверстие заданной решетки, раздачу труб, о т л, и чающийся тем, что, с целью повышения герметичности и долговечности соединения, раздачу труб производят по кольцевым зонам от периферии к центру с шириной зоны, определяемой соотношением

R , где b - ширина зоны; t шаг расположений отверстий в трубной решетке; R - радиус трубной решет ки..

1,2,3 1,3,2 2,1,3 2,3,1 3,1,2 3,2,1

123 102

63

О

38

О

-64 О

-42

-33

О

28

О

16

О

5

22 22

Изобретение относится к способам крепления труб в трубных решетках теплообменных аппаратов и ножет быть использовано в нефтяном, химическом и энергетическом машиностроении«Цель изобретения - повьшение герметичности и долговечности соединения. Раздачу труб, установленных в отверстиях трубной решетки, осуществляют по кольце- Bbw зонам решетки от периферии к центру, Дпя определения ширины зоны при- ведена зависимость. Способ обеспечивает создание остаточных давлений в соединениях, стабильных во всех son нах.1 табл.