Способ пайки теплообменника



Способ пайки теплообменника
Способ пайки теплообменника
Способ пайки теплообменника
Способ пайки теплообменника
B23K101/14 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2694410:

Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (АО "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") (RU)

Изобретение предназначено для пайки теплообменника, содержащего выполненные из нержавеющей стали наружную оболочку с переходным кольцом и внутреннюю оболочку с ребрами, имеющие конусную поверхность и выполненные из стали с разным коэффициентом термического расширения (КТР). Осуществляют сборку оболочек с образованием полости между ними, вакуумирование полости, нагрев и пайку оболочек. Предварительно изготавливают технологическое кольцо из стали, имеющей КТР меньше, чем КТР стали внутренней и наружной оболочек. На конусной поверхности переходного кольца наружной оболочки со стороны его меньшего диаметра выполняют проточку в виде уступа, в которую плотно до упора устанавливают упомянутое технологическое кольцо и закрепляют его со стороны меньшего диаметра наружной оболочки посредством приварки технологических пластин из стали, удерживающих от перемещения технологическое кольцо при нагреве в процессе пайки. Способ обеспечивает пайку теплообменника без запаев каналов охлаждающего тракта в зоне малого диаметра с обеспечением плотного контакта соединяемых оболочек в указанной зоне за счет устранения овальности и обеспечения капиллярных зазоров под пайку. 2 ил.

 

Изобретение относится к способу изготовления теплообменника, состоящего из тонкостенных деталей из высокопрочных сталей, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, в частности в авиационной и космической технике.

Известен способ изготовления сопла камеры сгорания ЖРД, содержащего выполненные из нержавеющей стали наружную оболочку с переходным кольцом и внутреннюю оболочку с ребрами, с образованием полости между ними. Оболочки имеют конусную поверхность и выполнены из стали с разным коэффициентом термического расширения (КТР). (RU 2454305 С2, 20.06.2009).

Недостатком указанного способа является необходимость увеличения размеров оболочек для создания технологического припуска, изменение технологического процесса фрезерования внутренней оболочки с уменьшением глубины каналов и получением клинообразных щелей в зоне малого диаметра, а также введение дополнительных операций, а именно удаление технологического припуска при формировании малого диаметра сопла.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является изготовление теплообменника без запаев каналов охлаждающего тракта в зоне малого диаметра с обеспечением плотного контакта соединяемых оболочек в указанной зоне за счет устранения овальности и обеспечения капиллярных зазоров под пайку.

Данный технический результат достигается способом изготовления теплообменника, содержащего выполненные из нержавеющей стали наружную оболочку с переходным кольцом и внутреннюю оболочку с ребрами, имеющие конусную поверхность и выполненные из стали с разным коэффициентом термического расширения (КТР), включающим сборку оболочек с образованием полости между ними, вакуумирование полости, нагрев и пайку оболочек, а согласно изобретению изготавливают технологическое кольцо из стали, имеющей КТР меньше, чем КТР стали внутренней и наружной оболочек, причем на конусной поверхности переходного кольца наружной оболочки со стороны его меньшего диаметра выполняют проточку в виде уступа, в которую плотно до упора устанавливают упомянутое технологическое кольцо и закрепляют его со стороны меньшего диаметра наружной оболочки посредством приварки технологических пластин из стали, удерживающих от перемещения технологическое кольцо при нагреве в процессе пайки.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 показано переходное кольцо малого диаметра с проточкой.

На фиг. 2 показано технологическое кольцо для обеспечения плотного контакта с переходным кольцом.

Теплообменник имеет внутреннюю оболочку 1 и наружную 2 с переходным кольцом малого диаметра 3 (фиг. 2). Для компенсации неравномерного изменения размеров оболочек и перемещения наружной и внутренней оболочек в процессе пайки со стороны малого диаметра теплообменника устанавливают технологический компенсатор линейного перемещения сопрягаемых оболочек (не показан), так как оболочки изготовлены из сталей с различным коэффициентом термического расширения.

Перед установкой компенсатора между наружной и внутренней оболочками допускается зазор до 0,3 мм.

Для устранения образования овальности оболочек и исключения увеличения местных зазоров при пайке пакета оболочек предлагается следующий способ изготовления теплообменника.

На конусной поверхности переходного кольца 3 теплообменника у малого диаметра (фиг. 2) выполняют посадочное место для технологического кольца - проточку 4 в виде уступа (фиг. 1).

Из высокопрочной стали изготавливают технологическое кольцо 5 с наружным диаметром D1-0,1 мм, шириной 20÷35 мм (фиг. 2) При сборке под пайку технологическое кольцо 5 устанавливают плотно до упора по диаметру проточки 4 D1+0,1 на глубину L=10 мм на конусной поверхности переходного кольца 3 в посадочное место (фиг. 1). Для того чтобы исключить перемещение технологического кольца 5 при пайке между ним и переходным кольцом 3 малого диаметра теплообменника сваркой закрепляют пластины 6 из стали (фиг. 2).

В процессе пайки при повышении температуры изменение размеров сопрягаемых деталей определяется коэффициентом термического расширения (КТР) применяемых сталей.

Расчет изменения диаметра теплообменника у малого диаметра наружной и внутренней оболочек и технологического кольца при повышении температуры до 900°С проводился по формуле:

где Dt - диаметр при температуре, в мм;

D0 - диаметр при 20°С, в мм;

α⋅10-6 - коэффициент термического расширения;

Т - температура 500, 600, 700, 800, 900, в °С.

При повышении температуры при пайке с учетом коэффициента термического расширения были рассчитаны изменения размеров диаметра оболочек и технологического кольца.

Таким образом, необходимый контакт между наружной и внутренней оболочками достигается за счет превышения размера диаметров внутренней и наружной оболочек по отношению к размеру диаметра технологического кольца при нагревании во время пайки.

В результате использования указанного технического решения при изготовлении теплообменника в зоне малого диаметра создается плотный контакт оболочек с устранением овальности и обеспечением капиллярных зазоров для исключения запаев в зоне малого диаметра теплообменника.

Способ изготовления теплообменника, содержащего выполненные из нержавеющей стали наружную оболочку с переходным кольцом и внутреннюю оболочку с ребрами, имеющие конусную поверхность и выполненные из стали с разным коэффициентом термического расширения (КТР), включающий сборку оболочек с образованием полости между ними, вакуумирование полости, нагрев и пайку оболочек, отличающийся тем, что изготавливают технологическое кольцо из стали, имеющей КТР меньше, чем КТР стали внутренней и наружной оболочек, причем на конусной поверхности переходного кольца наружной оболочки со стороны его меньшего диаметра выполняют проточку в виде уступа, в которую плотно до упора устанавливают упомянутое технологическое кольцо и закрепляют его со стороны меньшего диаметра наружной оболочки посредством приварки технологических пластин из стали, удерживающих от перемещения технологическое кольцо при нагреве в процессе пайки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано в энергетической и смежных с ней отраслях промышленности. .

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано в энергетической и смежных с ней отраслях промышленности. .

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может использоваться для интенсификации теплообмена и повышения эксплуатационной надежности при обработке вязких продуктов в технике нефтедобычи.

Изобретение относится к тепловой обработке жидкостей, в частности для ее стерилизации. .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя заключается в том, что регулируют поток охлаждающей жидкости через накопительный резервуар (100) смешивания газа, соединенный по текучей среде с впускной системой (170) и выпускной системой (172) двигателя (168).

Изобретение относится к прогреву силового агрегата транспортного средства. Раскрыты способы и системы прогрева транспортного средства, содержащие перед запуском двигателя и когда температура силового агрегата транспортного средства ниже наружной температуры: нагревание хладагента путем его циркуляции через радиатор, электрический вентилятор которого приведен в действие для втягивания теплого наружного воздуха с целью нагревания указанного хладагента, и пропускание указанного нагретого хладагента через силовой агрегат.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к устройствам для проведения теплообменных процессов, и может быть использовано в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к подогревателям низкого и высокого давления, и может быть использовано в других отраслях, изготавливающих или использующих теплообменное оборудование, рассчитанное на осуществление пароконденсатных режимов.

Изобретение относится к нагревательным устройствам для текучих сред, а именно к трубчатым подогревателям, и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки термолабильных термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и иные ограничения по максимальной температуре нагрева.

Теплообменник с U-образной трубой включает в себя: основной корпус теплообменника, сформированный передней пластиной, задней пластиной, левой пластиной и правой пластиной, и имеющий открытые верхний и нижний участки, предназначенные для прохождения тепла от источника; множество U-образных труб, расположенных между левой и правой пластинами, при этом каждая из них образована двумя теплообменными трубками, расположенными параллельно друг другу и U-образным участком, соединяющим концевые участки двух теплообменных трубок; и множество водяных рубашек, прикрепленных, по меньшей мере, к одной наружной поверхности левой пластины и правой пластины, соединяющих открытые концевые участки двух смежных теплообменных трубок с обеспечением возможности циркуляции низкотемпературной воды вдоль множества U-образных труб.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в трубчатых теплообменниках пищевой промышленности. Трубчатое устройство для термообработки содержит некоторое количество труб, расположенных в виде некоторого количества групп.

Изобретение относится к модульным пластинчатым теплообменникам типа газ-жидкость и предназначено для использования в энергетической, металлургической и других отраслях промышленности, в системах нагрева мазутом или углем, в котельных и для утилизации тепла дизельных двигателей на судах.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к аппаратам воздушного охлаждения газа, применяемым для охлаждения природного газа. Аппарат воздушного охлаждения газа, состоящий из горизонтально расположенных теплообменных секций коллекторного типа, включающих камеры подвода и отвода охлаждаемого газа, содержащие трубные доски с отверстиями, в которые заделаны концы оребренных труб, осевого вентилятора и диффузора.

Изобретение относится к теплообменнику, содержащему: центральную часть, имеющую множество каналов для текучей среды, и бак, открытый с одной стороны и образованный верхней стенкой, противоположными параллельными стенками и торцевыми стенками, открытая сторона бака приспособлена для приваривания к торцевой поверхности центральной части теплообменника, у внутренней стороны торца боковых стенок бака, приваренной к центральной части теплообменника, сформирована гладкая дуговая поверхность, выступающая внутрь бака.

Изобретение относится к элементу (1) вала турбомашины (2), способу его изготовления и турбомашине (2) с элементом (1) вала. Элемент вала имеет по меньшей мере два соединенных неразъёмно друг с другом с помощью сварного шва (23) участка (15, 16) вала.

Изобретение может быть использовано при стыковом соединении деталей из алюминиевых сплавов, имеющих низкую свариваемость. Вращающийся инструмент, состоящий из наконечника в виде тела вращения и заплечика, погружают в стык свариваемых деталей до контакта заплечика с их поверхностью и выдерживают.

Изобретение предназначено для пайки теплообменника, содержащего выполненные из нержавеющей стали наружную оболочку с переходным кольцом и внутреннюю оболочку с ребрами, имеющие конусную поверхность и выполненные из стали с разным коэффициентом термического расширения. Осуществляют сборку оболочек с образованием полости между ними, вакуумирование полости, нагрев и пайку оболочек. Предварительно изготавливают технологическое кольцо из стали, имеющей КТР меньше, чем КТР стали внутренней и наружной оболочек. На конусной поверхности переходного кольца наружной оболочки со стороны его меньшего диаметра выполняют проточку в виде уступа, в которую плотно до упора устанавливают упомянутое технологическое кольцо и закрепляют его со стороны меньшего диаметра наружной оболочки посредством приварки технологических пластин из стали, удерживающих от перемещения технологическое кольцо при нагреве в процессе пайки. Способ обеспечивает пайку теплообменника без запаев каналов охлаждающего тракта в зоне малого диаметра с обеспечением плотного контакта соединяемых оболочек в указанной зоне за счет устранения овальности и обеспечения капиллярных зазоров под пайку. 2 ил.

Наверх