Способ изготовления матричного теплообменника с цилиндрическими внутренней и наружной стенками и проволочной набивкой

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в криогенной технике при изготовлении теплообменных аппаратов. Цель изобретения - повышение эффективности теплообменника. При изготовлении слоев проволочной набивки 1 соседние витки цилиндрической спирали укладывают по геликоиду. Цилиндрическую внутреннюю стенку 3 теплообменника изготавливают, располагая ее со смещением относительно внутренней поверхности кольцевых слоев проволочной набивки в сторону к наружной стенке 2. Выступающую часть набивки затем удаляют. Способ обеспечивает равномерное распределение гидравлического сопротивления в поперечном сечении теплообменника и вдоль его оси. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4340625/25-27 (22) 08.12.87 (46) 07.04.90. Бюл, ¹- 13 (72) !О,А.Кащеев и И.А.Шарипов (53) 621.565,94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1208456, кл. F 28 D 9/00, 16.08,84. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЧНОГО

ТЕПЛООБМЕННИКА С ЦИЛИНДРИЧВСКИМИ

ВНУТРВННЕЙ И HAPYMOA GTEIiK,".1!11 И

ПРОВОЛОЧНОЙ НАБИВКОЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в криогенной технике при изготовлении теплообменных àïïà(51)g F 28 П 9/00, В 23 Р 15/26 ратов, Цель изобретения — повышение эффективности теплообменника, При изготовлении слоев проволочной набивки

1 соседние витки цилиндрической спирали укладывают по геликопду, Цилиндрическую внутреннюю стенку 3 теплообменника изготавливают, располагая ее со смещением относительно внутренней поверхности кольцевых слоев проволочной набивки в сторону к наружной стенке 2 ° Выступающую часть набивки затем удаляют, Способ обеспечивает равномерное распределение гидравлического сопротивления в поперечном сечении теплообменника и вдоль его оси„ 3 ил.

15556!3

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в криогенной технике при изготовлении теплообменных аппара- 5 тов.

Цель изобретения = повышение эффективности теплообменника.

На фиг.1 представлен схематически матричный теплообменник, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг.3 - устройство для укладки проволоки.

Иатричный теплообменник содержит набивку 1 из высокотеплопроводного 15 материала, цилиндрические стенки 2 и 3 из низкотеплопроводного материала, .отделяющие теплообменник от окружающей среды, промежуточную цилиндрическую стенку 4 из низкотепло- 20 проводного материала, разделяющую потоки теплоносителей 5 и 6, Цилинд-"" рические стенки 2-4 расположены коаксиально одна к другой.

Способ изготовления матричного 25 теплообменника осуществляют следующим образом.

Проволоку, из которой формируют набивку 1, наматывают виток к витку на цилиндрический стержень, например, 30 ! с помощью токарного станка, далее стержень с намотанной и закрепленной по концам проволокой вставляют в пустотелый цилиндр 7 и освобождают один конец проволоки, которая самопроизвольно начинает раскручиваться. обра- зуя цилиндрическую спираль большего диаметра, чем на стержне, при этом пустотелый цилиндр проворачивают вокруг оси в направлении раскручивания спирали. По окончании переноса цилин= дрической спирали с внешней поверхности стержня на внутреннюю поверхность пустотелого цилиндра стержень удаляют, Затем поршнем 8 поступатель,45 но перемещают цилиндрическую спираль вдоль оси относительно внутренней поверхности пустотелого цилиндра 7, а сам цилиндр 7 перемещают в зазоре между двумя цилиндрическими стенками

9 и 10 таким образом, что траектори= ей точек, расположенных на цилиндре

7, является эпициклоида. При этом витки смещают один относительно другого и укладываются но геликоиду с требуемым количеством уложенных между цилиндрическими стенками 9 и 10 кольцевых слоев, состоящих из витков проволочной спирали, смещенных один относительно другого.

После формирования набивки осуществляют формообразование цилиндрических стенок 3 н 4 любым известным способом, например центробежным литьем.

Для того, чтобы диаметр внутренней поверхности кольцевых слоев проволочной набивки бьш меньше диаметра внутренней стенки 3, диаметр наружной стенки 9 равен диаметру внешней стенки 2, а диаметр внутренней стенки 10 меньше или равен диаметру внутренней стенки 3. Излишек набивки удаляют по, линии ЛА любым известным способом, например, срезанием или растворением.

Предлагаемый способ изготовления теплообменника обеспечивает выведение вне внутренней цилиндрической стенки участка набивки с многократным перекрещиванием витков проволочной спирали, увеличивающего массу теплообменника, но не участвующего в теплообмене, увеличивающего поверхность теплового контакта между соседними слоями проволоки как в слое, так и между слоями, и приводящего к неоправданному повышению осевого теплопритока.

Предлагаемый способ обеспечивает, равномерное распределение гидравлического сопротивления в поперечном сечении теплообменника и вдоль его оси, а следовательно, высокую эффекt тивность теплообменника, Формула изобретения

Способ изготовления матричного теплообменника с цилиндрическими внутренней и наружной стенками и проволочной набивкой, при котором проволоку набивки предварительно навивают на технологическую оправку с образованием множества одинаковых вртков пространственной спирали, заФем проволочную спираль снимают с оправки и изготавливают слои проволочной набивки кольцевой формы путем смещения соседних витков спирали друг относительно друга в плоскости витков, отличающийся тем, что, с целью повышения качества теплообменника, пространственную спираль выполняют цилиндрической формы, пш - готовлении слоев проволочной

5 15556 набивки соседние витки цилиндрической спирали укладывают по геликоиду, а цилиндрическую внутреннюю стенку теплообменника изготавливают распоУ

5 лагая ее со смещением относнтел .но!

3 6 внутренней поверхности кольцевых слоев, уложенных по геликоиде, в сторону к наружной стенке, а затем удаляют часть проволочных витков, выступающих за внутреннюю стенку, 15556l3

Составитель С,Шибанов

Техред М,Ходанич Корректор T.Ìàëåö

Редактор A,Êîýîðèç

Заказ 55l Тираж 546 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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