CS257868B1

CS257868B1 - A method for establishing direct heat exchanger tubes

Info

Publication number: CS257868B1
Application number: CS857045A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Kral
Original assignee: Bohuslav Kral
Priority date: 1985-10-01
Filing date: 1985-10-01
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS704585A1

Abstract

U navrhovaného způsobu ustavení přímých trubek výměníku tepla se na přímých trubkách při sestavování výměníku vytvoří v mezích pružnosti materiálu trubek alespoň jeden ohyb umožňující další návaznou pružnou deformaci, kompenzující tepelnou dilatací trubek. Trubky se přitom nasunou do obou trubkovnic v přímé poloze a ohyby se vytvoří působením vnější síly v určitém směru.In the proposed method of setting up straight tubes of a heat exchanger, at least one bend is created on the straight tubes during assembly of the exchanger within the limits of the elasticity of the tube material, allowing for further subsequent elastic deformation, compensating for the thermal expansion of the tubes. The tubes are then inserted into both tube sheets in a straight position and the bends are created by the action of an external force in a certain direction.

Description

Vynález se týká způsobu ustavení svazku přímých teplosměnných trubek energetických výměníků tepla.The invention relates to a method of aligning a bundle of straight heat exchange tubes of energy heat exchangers.

U dosavadních řešení umožňuje kompenzaci tepelné dilatace přímých trubek ve výměnících tepla např. vlnovec, zabudovaný do tzv. plovoucího dna. Tato řešení jsou nevýhodná z hlediska např. náročné výroby vlnovce, zhoršené přístupnosti a kontrole těsnosti spojů trubka-trubkovnice na straně plovoucího dna.In the existing solutions, compensation of the thermal expansion of straight tubes in heat exchangers is possible, for example, by a bellows built into the so-called floating bottom. These solutions are disadvantageous in terms of, for example, demanding manufacture of the bellows, impaired accessibility and tightness testing of the tube-tube sheet joints on the floating bottom side.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob ustavení svazku přímých teplosměnných trubek energetických výměníků tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na přímých trubkách se při sestavování výměníku vytvoří v mezích pružnosti materiálu trubek alespoň jeden ohyb umožňující další návaznou pružnou deformaci, kompenzující tepelnou dilataci trubek.The disadvantages of the aforementioned disadvantages are eliminated by the method of aligning the bundle of straight heat exchange tubes of the energy heat exchangers according to the invention.

Výhoda předloženého způsobu ustavení trubek výměníku tepla spočívá v jednoduché a spolehlivé kompenzaci tepelné dilatace přímých trubek výměníků tepla, v jednoduché výrobě a montáži výměníků tepla, v možnosti nezávislé kompenzace tepelné dilatace jednotlivých trubek svazku, v nenarušení struktury materiálu plastickými deformacemi, v odstranění možnosti vytvoření ovalit a snížení tlouštky stěny trubky při ohýbání trubek. Ve svém důsledku předložený způsob vede ke snížení ceny trubkových výměníků tepla a zvýšení provozní spolehlivosti. Další výhodou výměníků tepla s aplikací předloženého způsobu ustavení trubek je možnost jednoduché výměny při provozu poškozených trubek, přístupnost a možnost kontroly těsnosti spojů trubka-trubkovnice.The advantage of the present method of alignment of heat exchanger tubes lies in simple and reliable compensation of thermal expansion of direct heat exchanger tubes, in simple production and assembly of heat exchangers, in possibility of independent compensation of thermal expansion of individual bundle tubes, in non-disturbing material structure by plastic deformations and reducing the wall thickness of the tube when bending the tubes. As a result, the present process leads to a reduction in the cost of the tube heat exchangers and an increase in operational reliability. Another advantage of heat exchangers with the application of the present method of alignment of tubes is the possibility of simple replacement during operation of damaged tubes, accessibility and the possibility of checking the tightness of pipe-tube joints.

Příklad provedeni způsobu ustavení přímých trubek výměníků tepla podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu, kde na obr. 1, 2, 3, 4 jsou znázorněny čtyři varianty řešeni.An exemplary embodiment of the method of aligning the straight heat exchanger tubes according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing, in which Figs. 1, 2, 3, 4 show four variants of solution.

Po zakotvení, resp. zasunutí konců přímých trubek i do protilehlých trubkovnic 2, jsou trubky _1 deformovány v mezích pevnosti materiálu vnější silou £, ve směru kolmém na osu trubek .1, čímž se vytvoří na trubce 2 ohyby 3.. Na obr. 4 je naznačena možnost vytvoření jednoho ohybu 5 vzájemným pootočením původně rovnoběžných trubkovnic 2, _3·After anchoring, respectively. By inserting the ends of the straight tubes 1 into the opposed tube sheets 2, the tubes 1 are deformed within the limits of the strength of the material by an external force θ, in a direction perpendicular to the axis of the tubes 1, thereby creating bends 3 on the tube. bending 5 by relative rotation of the originally parallel tube sheets 2, 3;

Tato pružná deformace trubek _1 ve studeném stavu pomocí nejméně jednoho ohybu umožní při ohřátí trubek 2 ^na provozní teplotu další návaznou deformaci J7< vyznačenou čárkovaně, opět v mezích pružnosti materiálu, aniž by došlo k vzájemnému příčení trubek _1 svazku. Deformaci celého svazku trubek ]. nebo části svazku ve studeném stavu a vytvoření potřebných ohybů 5r je možno provést vzájemným posunutím trubkovnic 2, 2 ^ve směru kolmém na osu trubek _1, resp. vzájemným natočením trubkovnic 2, 2 kolem osy výměníku válcového tvaru.This elastic cold deformation of the tubes 1 by means of at least one bend, when the tubes 2 are heated ^{to the} operating temperature, allows a further continuous deformation 17, indicated by dashed lines, again within the limits of the elasticity of the material, without cross-linking the tubes 1. Deformation of the entire bundle of tubes]. or a portion of the bundle in the cold state and the necessary bends 5r can be formed by moving the tube plates 2, 2 relative to each other ^{in a} direction perpendicular to the axis of the tubes 1 and 2 respectively. by relative rotation of the tube sheets 2, 2 about the axis of the cylindrical exchanger.

Další možností je posunutí, resp. natočení distanční konstrukce pro osové vedení trubek 1^ ve směru kolmém na osu trubek _1 resp. ve více místech, např. v místech _8, 9^ podle obr. 3. Výsledné provozní napětí v trubkách J, síly a momenty do zakotvení při provozní' teplotě lze snížit vyvozením předpětí v zakotvené studené trgbce 1_ opačného smyslu oproti napětí vzniklému v důsledku tepelné dilatace, např. tak, že po zakotvení trubek _1 do trubkovnic 2, _3 podle obr. 2 a provedení vzájemného posuvu trubkovnic 2, 2 ve směru kolmém na osu trubek provede se další posuv ve směru rovnoběžném s trubkovnicemi 2^, _3·Another option is to move, respectively. rotation of the spacing structure for the axial guidance of the tubes 1 in a direction perpendicular to the axis of the tubes 1 and 1, respectively. 3. The resulting operating stress in the tubes, the forces and moments to be anchored at the operating temperature can be reduced by applying a bias in the anchored cold tube 7 of the opposite direction to the stresses generated by the heat. dilatation, for example, such that after the tubes 1 have been anchored in the tubesheets 2, 3 according to FIG. 2 and the relative shifting of the tubesheets 2, 2 in a direction perpendicular to the axis of the tubes is performed

Nebo podle obr. 1 zakotvi se trubky 1^ do trubkovnic 2, 3 v přímé poloze a za studená se provede vnější silou ve směru kolmém na osu trubek posunutí nebo pootočení celého svazku trubek 1^, čímž se vytvoří na trubkách _1 vyznačené ohyby j5.Or, according to FIG. 1, the tubes 1 are anchored to the tube sheets 2, 3 in a straight position and cold by an external force in the direction perpendicular to the axis of the tubes, displacing or rotating the entire bundle of tubes 1 to form bends 5 marked on the tubes.

Claims

Method of aligning straight heat exchanger tubes anchored in two opposed tube sheets characterized in that at least one bend (5) is formed on the straight tubes (1) during assembly of the exchanger within the limits of the elasticity of the tube material (1) allowing further resilient deformation (7). compensating for thermal expansion of the pipes (1).

1 drawing