Разработка конструкции и технологии изготовления кольцевых коллекторов кожухотрубчатых теплообменных аппаратов

• Автор: Забатурин, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 141 с. : ил.

3. ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ С КОЛЬЦЕВЫМИ
КОЛЛЕКТОРАМИ НА КОРПУСЕ
ЗЛ. Расчет напряженного состояния оболочки кольцевого коллектора по методу конечных элементов
3.2. Расчет напряженного состояния кольцевых коллекторов под действием внутреннего давления по методу конечных элементов
3.3. Выводы
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНО ЛОГИЧЕСКОЕ О ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
4.1. Составление механической схемы пластической деформации при изготовлении кольцевых коллекторов
4.2. Проектирование модельной штамповой оснастки для штамповки элементов кольцевых коллекторов
4.3. Методика проведения испытаний образцов изготовленных на модельной штамповой оснастке
4.4. Разработка технологии изготовления кольцевых коллекторов для корпусов кожухотрубчатых теплообменных аппаратов с внутренним диаметром 1 ООО мм
4.5. Выводы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОВЫШАЮЩИХ ТЕПЛОВУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОЖУХОТРУБЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
1.1. Способы повышения тепловой эффективности кожухотрубчатых теплообменных аппаратов
1.2. Особенности конструкций кольцевых коллекторов кожухотрубчатых теплообменных аппаратов
1.3. Обзор существующих методов и способов изготовления кольцевых коллекторов
1.4. Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЬЦЕВЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
2.1. Анализ геометрических параметров кольцевых коллекторов
2.2. Анализ организации потоков теплоносителя внутри кольцевого коллектора
2.3. Определение основных силовых параметров процесса изготовления кольцевых коллекторов методом штамповки
2.3.1. Расчет усилия гибки полуобечайки
2.3.2. Расчет усилия вытяжки расширенной части коллектора
2.3.3. Расчет усилия отбортовки отверстия под штуцер
2.4. Сравнительный анализ тепловой эффективности теплообменых аппаратов с внутренним диаметром 1 ООО мм
2.5. Выводы

ВВЕДЕНИЕ
Химическое и нефтяное машиностроение является многопрофильной отраслью, поставляющей оборудование всем отраслям народного хозяйства. Основным недостатком продукции аппаратостроительных заводов является высокая металлоемкость, недостаток средств механизации и автоматизации, а также недостаток надежной информации, которая помогла бы обеспечить высокий потребительский спрос на продукцию в момент выхода ее на конкурентный рынок.
Кожухотрубчатые теплообменные аппараты являются одним из распространенных видов оборудования нефтеперерабатывающей отрасли и составляют шестую часть всего технологического оборудования. За последние годы большой интерес со стороны потребителей аппаратостроительной продукции вызывают кожухотрубчатые теплообменные аппараты повышенной тепловой эффективности. Это объясняется стремлением нефтегазоперерабатывающих предприятий повысить качество и выпуск производимой продукции, снизить затраты на обслуживание и ремонт оборудования, сократить количество теплообменных аппаратов для передачи одного и того же количества тепла. Одним из конструктивных элементов, повышающих тепловую эффективность кожухотрубчатых теплообменных аппаратов, являются кольцевые коллекторы (расширители). Большой интерес к кожухотрубчатым теплообменным аппаратам с кольцевыми коллекторами объясняется тем, что при сравнительно небольших изменениях в конструкции аппарата и технологии изготовления, данный конструктивный элемент позволяет улучшить условия теплопередачи, исключить застойные зоны, уменьшить опасность отложения осадка и повысить коэффициент эффективности конструкции примерно в 1,47 раза. Таким образом, можно сделать вывод, что кольцевые коллекторы являются перспективным элементом повышения эффективности теплообмена для кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

заранее подготовленное отверстие опускают штангу 2. Изнутри расширителя на штангу устанавливают рабочий инструмент 3. Обратным ходом штанга вытягивает рабочий инструмент, и за счет этого происходит отбортовка отверстия. Иногда для снижения сил трения между рабочим инструментом и материалом заготовки, рабочему инструменту через штангу придается вращательное движение. Иногда для увеличения точности отбортованного отверстия устанавливается прижим 4, который играет роль протяжного кольца и придает более точную форму, а также препятствует разрыву металла в отбортованной части.
Рис. 1.24. Отбортовка отверстий в трубах
В основном выполняют внутреннюю отбортовку круглых отверстий. При этом в заготовке предварительно или одновременно с отбортовкой пробивают технологическое отверстие и пуансон производит отбортовку, в результате которой кольцевая поверхность заготовки превращается в цилиндрическую.