УСТРОЙСТВО ПРЕССОВОЙ РАЗДАЧИ ТРУБ В ОТВЕРСТИЯХ ТРУБНОЙ РЕШЕТКИ

Устройство относится к технологии получения прочно-плотного соединения труба - трубная решетка при изготовлении теплообменных аппаратов для различных отраслей промышленности.
Известно "Устройство для раздачи труб в трубных решетках", Патент РФ №1439828, дата приоритета 05.03.1987 г., дата пуб. 10.09.1996 г., содержащее силовой цилиндр, на штоке которого смонтирован распорный узел с разрезной цангой. Благодаря размещению эластичного элемента, осуществляющего раздачу труб в кольцевой расточке цанги на разделительной втулке, свернутой с нахлестом из полосы пружинящего материала, обеспечивается фиксация эластичного элемента в осевом направлении и исключается возможность затекания в разрезы цанги.
Наиболее близким к предлагаемому решению является "Устройство для раздачи труб", Патент РФ №1480235 дата приоритета 25.12.1986 г., дата пуб. 27.10.1996 г., содержащее силовой цилиндр, соединенный с поршнем цилиндра стержень, смонтированную на стержне разрезную эластичную втулку (ЭВ) и размещенные по ее торцам соответственно подвижный поршень и наконечник. Съемный фиксатор и дистанционирующая втулка жестко фиксируют стержень и наконечник относительно трубной решетки. Механизм извлечения ЭВ выполнен в виде дополнительной втулки и дополнительного съемного фиксатора. При подаче давления в правую полость цилиндра ЭВ сжимается между подвижным поршнем и наконечником, раздавая трубу. Извлечение ЭВ производят при снятых съемниках, подавая давление в правую полость цилиндра.
Недостатком известного устройства является отсутствие раздачи конца трубы вблизи наружной стенки трубной решетки, что требует проведения дополнительных работ по устранению дефекта другими методами раздачи труб. Наличие зазора между трубой и трубной решеткой с наружной стороны трубной решетки повышает вероятность попадания в него различного рода загрязнений, что в случае последующей обварки этого стыка приведет к образованию дефекта. А наличие зазора между стенками трубы и наконечником, образующегося в процессе раздачи трубы, вызывает необратимую деформацию краев эластичной втулки и исключает возможность ее повторного использования.
Целью разработанного устройства является обеспечение равномерной раздачи трубы по всей длине зоны раздачи, в том числе и у наружной стенки трубной решетки, повышение стойкости упругого элемента.
Цель достигается применением устройства для закрепления труб в трубных решетках методом прессовой раздачи упругим элементом, содержащим упругий элемент, размещенный на тяге между передней и 2 задней торцевыми заглушками. Для перемещения тяги, с необходимым для раздачи трубы усилием, используется гидравлическое, пневматическое или механическое устройство. Особенностью заявляемого устройства является то, что, передняя торцевая заглушка выполнена с конусным участком. Причем, диаметр основания конуса должен быть больше диаметра отверстий в трубной решетке. Конический участок на передней торцевой заглушке обеспечивает динамическое запирание зазора, образующегося в процессе раздачи в сочленении труба - передняя торцевая заглушка.
Приведенный отличительный признак обеспечивает плотное прилегание стенки трубы к поверхности отверстия в трубной решетке, в том числе и с ее наружной стороны, исключает повреждение упругого элемента.
На фиг. представлена схема устройства для получения соединения в трубных решетках методом прессовой раздачи, продольный разрез (верхняя часть показывает соединение до раздачи, нижняя - в конце процесса раздачи). Внутрь, установленной в трубной решетке 1, трубы 2 вводят тягу 3, с установленными на ней задней торцевой заглушкой 4, упругим элементом 5 и передней торцевой заглушкой 6. Рабочее усилие прикладывается от силового цилиндра 7.
Принцип работы устройства:
При подаче давления в правую полость силового цилиндра 7 упругий элемент 5 сжимается между передней торцевой заглушкой 6 и задней торцевой заглушкой 4, раздавая трубу 2. В процессе раздачи передняя торцевая заглушка 6 своей конической поверхностью скользит по внутренней кромке торца трубы 2, надежно запирая образующийся зазор независимо от усилия и степени раздачи. Извлечение упругого элемента 5 осуществляют, создавая давление в левой полости силового цилиндра 7.
Применение данного устройства обеспечивает плотное прилегание стенки трубы к поверхности отверстия в трубной решетке, в том числе и с ее наружной стороны, исключает повреждение упругого элемента.
Примером применения данного устройства является способ закрепления труб в трубных решетках теплообменных аппаратов методом прессовой раздачи упругим элементом. Раздачу труб ⌀22×1 мм из стали 08Х18Н10Т выполняют при давлении 300 Атм, создаваемом в силовом цилиндре ДП15Г50. В качестве упругого элемента используется втулка из ПВХ марки ПБ-2 длиной 45 мм. Диаметральный зазор между трубой и поверхностью отверстия в трубной решетке составлял 0.3 мм. При таких параметрах режима обеспечивается равномерная раздача трубы на участке длиной 35 мм.