Способ изготовления трубчатого теплообменника Советский патент 1986 года по МПК F28D7/00 B21D53/06 

О

со Изобретение относится к теплообменной аппаратуре, а более конкре но к технологии изготовления трубча тых теплообменников из нержавеющих сталей, предназначенных для работы в системах охлаждения. Известны способы изготовления трубчатых теплообменников путем сбо ки деталей, введения припоя в соед нение в виде порошка и последующего нагрева до температуры пайки, при этом частицы припоя используют в ви де плоских чешуек, толщина которых составляет 0,3-0,9 величины зазора, а длина и ширина 10-90 их толщины, причем при введении порошка припоя теплообменнику сообщают вибрацию с амплитудой, соизмеримой с величиной чешуек припоя. Однако по указанному способу пол чают недостаточно герметичные соеди нения труб с трубными решетками. Для качественного образования соеди нения зазор между трубой и трубной .решеткой должен носить капиллярный характер. При этом условии припой в процессе плавления под действием капиллярных сил затекает в зазор и под их же воздействием расплавленный припой удерживается в зазоре между трубой и трубной решеткой, образуя при охлаждении прочное и ге метичное соединение. Для большинства применяемых припоев капиллярны является зазор в 0,01 - 0,07 мм. В подавляющем большинстве случаев при изгоровлеийи трубчатых теплообменников обеспечить такой зазор не удается как из-за трудности механической обработки нержавекицих сталей, так и в результате суммирования технологических допусков на трубу и отверстие, в трубной решетке Кроме того, зачастую конец трубы не устанавливается по центру отверс тия в трубной решетке, а прилегает к стенке отверстия в какой-либо точ ке, образуя при этом зазор переменного сечения, В месте прилегания конца трубы к стенке отверстия в трубной решетке зазор носит капил лярный характер, с противоположной стороны - некапиллярный. Все вышеперечисленное приводит к тому, что не удается получить 100 герметичность соединений труб с тру ными решетками при изготовлении теп лообменника, даже используя предва12рительное заполнение зазора твердыми частицами припоя. Ближайшим техническим решением к настоящему изобретению является способ изготовления трубчатого теплообменника путем установки труб в отверстиях решетки, последующего крепления их с помощью металлического порошка и припоя, заполняющих сборочный зазор меяаду трубами и решеткой, В известном способе припой в виде полос укладывается между выступающими над поверхностью трубной решетки концами труб -поверх наносимого перед этим металлического порошка. После этого производят нагрев собранного указанным образом теплообменника до расплавления припоя, который смачивает металлический порошок и образует при последующем охпаждении соединение труб с трубной решеткой. Данный способ способствует в некоторой степени повышению герметичности соединений труб с трубной решеткой особенно для зазоров шириной, менее 0,1 мм, но не позволяет получить 100% герметичности соединений как для зазоров шириной 0,1 мм, так и особенно для зазоров более чем О,1 мм, Кроме того, размещение металлического порошка, смачиваемого припоем при расплавлении последнего на фасках отверстий в трубной решетке, не позволяет нанести достаточного количества порошка, это приводит к тому, что не образуется достаточно разветвленной системы каналов между частицами металлического порошка. Возникающие при расплавлении 1фипоя капиллярные силы- оказьшаются недостаточными для удержания припоя в зазоре между трубой и трубной решеткой, припой вытекает из зазора и проникает по трубам внутрь теплообменника. Увеличение протяженности фасок отверстий, на которых размещается металлический порошок для увеличения его количества, приводит к необходимости увеличения толщины трубной решетки и увеличению расстояния между соседними трубами, что отрицательно сказывается на эффективности работы теплообменника, его габаритах и весе. Цель изобретения - устранение вышеуказанных недостатков повьш е

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА путем установки труб в отверстиях трубной решетки, последующего крепления их с помощью металлического порошка и припоя, заполняющих сборочный зазормежду трубами и решеткой, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности соединения труб с трубной решеткой, используют металлический порошок с максимапь- кьгм размером частиц, составляющим 0,4-0,6 предельной величины сборочного зазора и наносят его на поверхность доски равномерным слоем, который покрывают слоем припоя с размером частиц, составляющим 0,^-3 предельной величины сборочного зазора, с температурой плавления, составляющей 0,6-0,8 температуры плавления металлического порошка, причем количество припоя в 2 - 6 раз больше количества порошка по массе.(А