Способ крепления труб в трубных решетках кожухотрубчатых теплообменных аппаратов

 

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 приведена зависимость. Способ обеспечивает создание остаточных давлений в соединениях, стабильных во всех son нах.1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК г

r, (k

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4106686/23-27 (22) 20.05 ° 86 (46) 07. 12.89. Бюл. Р 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт химическо-, го и нефтяного аппаратостроения (72) В.M. Бриф, В.В. Козуб и С.A. Иейнбаум (53) 621. 774. 72,(088 ° 8).

1. (56) Авторское свидетельство СССР

Р 265129, кл. F 28 F 1/00, 1970.

Грамоты авторских свидетельств подлежат возврату в Госреестр по получению настоящего решения.

Изобретение относится к способу крепления труб в трубных решетках кожухотрубчатых теплообиенных аппаратов и иожет быть использовано в неф-, тянои и энергетическом аппаратострое-. гп и.

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

Способ осуществля ется следующим образом.

Трубную решетку аппарата круговыми разиеточныии линиями разбивают на кольцевые зоны. Минимальная ширина зоны равна шагу расположения отверстий, г1аксииальная — половине радиуса решетки.

Взамен ранее изданного

„SU„„1366263

В 21 0 39/06, - г 28 F 1/00

2 (54) СПОСОБ КРЕШ1ЕНИгЧ ТРУБ В ТРУБНЫХ

РЕИЕТКАХ KOK ÕÎÒÐÓÁ×ËÒÛÕ ТЕППООБИЕННЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к способам крепления труб в трубных решетках теплообменных аппаратов и может быть использовано в нефтянои, химическом и энергетическом машиностроении. Цель изобретения — повышение герметичности и долговечности соединения. Раздачу труб, установленных в отверстиях трубной решетки, осуществлягот Ilo кольцевым зонам решетки от периферии к центру. Для определения ширины зоны приведена зависимость. Способ обеспечивает создание остаточных давлений в, соединениях, стабильных во Всех зо;1 нах. 1 табл.

Для анализа влияния последователь- @@ ности развальцовки зон рассмотрен СЬ вариант разбиения трубной решетки на в три кольцевые зоны — центральную, среднюю и периферийную. Кольцевые зоны получают делением радиуса трубной решетки на три части ° Затеи кольцевые, © цевые зоны поочередно развальцовывают в последовательности от периферии к центру. Внутри каждой зоны последовательность развальцовки произвольная.

При развальцовке от периферии к цент- ф ру развальцовка каждой последующей зоны приводит к повышению остаточного давления в ранее развальцоганной зоне.

Это связано с теи, что эффект расширения зоны, развальцовыва емой в данный г1ог ент, вызывает сжатие периферийных зон. 1366263

Однако, поскольку радиальная жест кость круговой зоны вьппе радиальной жесткости окружающей ее кольцевой эоны, 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 1ð периферийных зон и в центре минимален.

Рассчитаны шесть вариантов последовательностей, соответствующих трем зонам, Принята нумерация зон от цент-,15 ра к периферии: Х вЂ” центральная зона, 2 †. средняя зона, 3 — периферийная ., зона.

Рассчитаны следующие посиедовательности .I — 1,2,3; II — 1,3,2; III — 2О

Расчет, проведен для кожухотрубчатого теплообменного аппарата с йод- 25 вижной трубной решеткой диаметром

1468 мм,: диаметром перфорированной зоны 1362 мм:, трубами 25х2,5 мм, числои труб 1241 шт., развальцованного на всю толщину-.решетки, Распределения 3О приращений остаточного давления к номинальному значению для шести. вариантов последовательностей развальцовки получили следующие .(см. таблицу) .

Из таблицы видно, что при развальцовке от центра к периферии (последо- . 35 вательность I) приращение - остаточного давления в центральной зоне от-, рицательно и достигает максимального, . значения (-123 кгс/см2.) . Это возника-

40 ет потому, что.после развальцовки в. центральной зоне в соединениях прубатрубная решетка установится номинальное 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 трубной решетке возни55 кают растягивающие усилия, которые снижают остаточное давление в вальцовочных соединениях центральной зоны.

Лналогично влияет на распределение остаточнь1х 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, так 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 выше номинального за счет расширения зон, развальцованных позже. Номинальное остаточное давления достигается только в центральной зоне. Однако, разница между остатбчным давлением в зонах невелика, так как кольцевые зоны обладают по сравнению с круговой меньшей радиальной жесткостью и, следовательно, напряжения, которые в них возникают, меньше.

Для остальных последовательностей . (II, III, IV, U) приращения остаточных давлений занимают промежуточные значения.

Расчет показывает, что развальцов" ка труб в трубных решетках предлагаемым способом создает остаточные давления в вальцовочных соединениях, практически стабильные во всех зонах трубной,.решетки и не ниже получаемых в каждой зоне в момент ее развальцовки.

Формула изобретения

Способ крепления труб в трубных решетках кожухотр убчатых тепл ообменных аппаратов, включающий .установку трубы в отверстие заданной решетки, раздачу труб, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности и долговечности соединения, раз- дачу труб производят по кольцевым зонам от периферии к центру с шириной зоны, определяемой соотношением

4< Ь < — —, где Ь вЂ” ширина зоны; с шаг расположений отверстий в трубной решетке; R — р ади ус трубной решет ки.

1366263

Последователь ность развальцовки

Приращение остаточного давления по зонам (кгс/см ) централь- средняя периферийная ная

1,.2, 3

1,3,2

Составитель M. Пантелеев

Техред, Л.Сердокова Корректор В.Кабаций

Редактор О. Филитова

Заказ 8255 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

2

III

IV

VI

-123

-102

- 63

0 — 38

-64

-42

-33

16

22