Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ТРУБНАЯ ДОСКА ИЗ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ТРУБНАЯ ДОСКА ИЗ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТРУБНАЯ ДОСКА ИЗ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: при изготовлении узлов теплообменных и теплопередающих устройств, применяемых в теплоэнергетической, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: трубная доска содержит основание с отверстиями для закрепления теплообменных труб, снабженное несущим каркасом из армирующих стекловолокон с концентрическими спиралями вокруг отверстий, омоноличенное полимерным материалом. Перед погружением концов труб в расплав полимерного связующего их оплетают нитями, жгутами или лентами с образованием каркаса, который омоноличивают отверждающимся полимерным материалом и получают усиленную трубную доску. 2 с. п. ф-лы, 5 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2044992
Класс(ы) патента: F28F21/06, F28F9/04, B21D53/06
Номер заявки: 93026672/06
Дата подачи заявки: 21.05.1993
Дата публикации: 27.09.1995
Заявитель(и): Институт внедрения изобретений и новой техники - филиал Всесоюзного института переподготовки и повышения квалификации кадров в области промышленной собственности
Автор(ы): Полищук В.П.; Жарков Е.К.; Асташкин П.В.; Артюхов М.С.
Патентообладатель(и): Институт внедрения изобретений и новой техники - филиал Всесоюзного института переподготовки и повышения квалификации кадров в области промышленной собственности
Описание изобретения: Изобретения относятся к конструкциям и способам изготовления узлов теплообменных и теплопередающих устройств и могут быть использованы в трубных решетках теплообменных аппаратов или аналогичной технике, применяемой в теплоэнергетической, химической и других отраслях промышленности.
Известна трубная доска из композиционного материала, содержащая каркас из слоистого стеклопластика и полимерного связующего со сквозными отверстиями в нем для закрепления теплообменных труб, описанная в изобретении на теплообменник [1]
К ее недостаткам следует отнести сложность соединения и уплотнения концов теплообменных труб, что сказывается на снижении эксплуатационной надежности теплообменных аппаратов, периодичности их ремонтов.
Известен теплообменник, в котором трубная доска образована набором брусков, в отверстия между которыми устанавливаются и закрепляются трубчатые элементы [2]
Конструкция указанного теплообменника с трубной доской и способ его изготовления является сложным в изготовлении и герметизации несмотря на кажущуюся простоту сборки пакета труб.
Известен ряд аналогичных трубных досок из полимерных материалов для теплообменных аппаратов и способов их изготовления, предусматривающих изготовление трубных решеток отливкой их в специальных формах, имеющих конфигурацию решеток, с установкой в эти формы пучка труб и заливкой в них пластмассы на основе эпоксидных смол при 90-100оС с последующим отверждением и извлечением из формы [3, 4 и 5]
Положительный эффект от этих изобретений заключается в том, что при изготовлении трубных решеток исключаются трудоемкие операции формообразования в них сквозных отверстий под трубчатые элементы, сварка, развальцовка или склеивание стенок решеток с трубами.
Однако и этим решеткам и способам их изготовления присущи существенные недостатки, выраженные в значительно меньшей прочности полимерных решеток по сравнению со стеклопластиковыми.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению, выбранным в качестве прототипа и для трубной доски, и для способа ее изготовления является трубная доска из полимерного материала для теплообменных аппаратов, содержащая отверстия для закрепления теплообменных труб [6]
Основной задачей разработки является создание трубной доски из полимерного материала такой конструкции и способа ее изготовления, которые в процессе соединения с нею пучка теплообменных труб обеспечивали бы прочность и герметичность их соединения.
Цель изобретения повышение прочности и эксплуатационной надежности.
Цель достигается за счет оригинального конструктивного решения и способа, в основе которых использованы пространственное армирование нитью как самостоятельная операция и каркасирование трубной доски.
Для этого трубная доска из полимерного материала для теплообменных аппаратов, содержащая отверстия для закрепления теплообменных труб, снабжена пространственным несущим каркасом, выполненным в виде перекрещивающихся армирующих нитей, жгутов или лент из параллельных стекловолокон с включенным в них нитяным резистивным элементом, например, из углеродных волокон, с концентрическими спиралями вокруг отверстий для закрепления теплообменных труб, омоноличенными полимерным материалом.
В способе изготовления трубной доски из полимерного материала для теплообменных аппаратов, включающем фиксацию труб, погружение их концов в расплав полимерного материала в форме, отверждение полимера и извлечение трубной доски с омоноличенными трубами, зафиксированные концы труб перед погружением в расплав полимерного материала последовательно оплетают непрерывными нитями, жгутами или лентами и винтовыми спиралями из параллельных стекловолокон с образованием на них пространственного несущего каркаса трубной доски и омоноличивают полимером после погружения в расплав полимерного материала и последующего его отверждения.
На фиг. 1 представлен общий вид трубной доски в изометрии; на фиг.2 поперечное сечение трубной доски; на фиг.3 схема расположения нитяного каркаса; на фиг.4 узел соединения трубы с трубной доской в сечении; на фиг.5 схема включения нитяного резистивного элемента.
Трубная доска из полимерного материала содержит основание 1 с отверстиями 2 для закрепления теплообменных труб 3. Основание 1 трубной доски снабжено пространственным несущим каркасом 4, выполненным в виде перекрещивающихся армирующих нитей, жгутов или лент из параллельных стекловолокон с включенным в них нитяным резистивным элементом 5, например, из углеродных волокон, с концентрическими спиралями 6 вокруг отверстий 2 для закрепления теплообменных труб 3, омоноличенным полимерным материалом 7.
В качестве термопластичного материала использовался полисульфон.
Способ изготовления трубной доски из полимерного материала заключается в следующем.
Фиксируют пучок труб, предназначенный для получения теплообменника так, что их концы остаются свободными. Свободные концы труб последовательно оплетают с образованием вокруг них спиралей так, что образуется каркас из перекрещивающихся нитей, жгутов или лент из параллельных стекловолокон с включенным в них нитяным резистивным элементом, затем эти концы, сплетенные каркасом, опускают в расплав термопластичного полимера. При наличии в каркасе нитяного резистивного элемента к нему одновременно подводят ток для прогрева каркаса изнутри. После отверждения термопластичного материала полученная трубная доска вместе с пучком труб извлекается из формы. В другом варианте в качестве пучка труб могут быть использованы стержни как формообразователи отверстий под теплообменные трубы.
Использование трубной доски заключается в следующем.
К трубной доске с вмонтированными в нее трубами 3 подсоединяются кожухи-коллекторы, весь комплект устанавливается в корпусе герметичного теплообменного аппарата (условно не показано). При различных давлениях теплообменных сред трубная доска подвергается соответствующему нагружению, но благодаря каркасу и способу его изготовления эффективно противодействует таким нагрузкам и обеспечивает надежное функционирование теплообменного аппарата.
Опытно-экспериментальные работы, проведенные по изготовлению трубных досок с использованием предложенных технических решений по их конструкции и способу изготовления, подтвердили положительные результаты их промышленной реализации.
Формула изобретения: 1. Трубная доска из полимерного материала для теплообменных аппаратов, содержащая отверстия для закрепления теплообменных труб, отличающаяся тем, что доска снабжена пространственным несущим каркасом, выполненным в виде перекрещивающихся армирующих нитей, жгутов или лент из параллельных стекловолокон с включенными в них нитянным резисторным элементом, например, из углеродных волокон, с концентрическими спиралями вокруг отверстий для закрепления теплообменных труб, омоноличенным полимерным материалом.
2. Способ изготовления трубной доски из полимерного материала для теплообменных аппаратов, включающий фиксацию труб, погружение их концов в расплав полимерного материала в форме, отверждение полимера и извлечение трубной доски с омоноличенными трубами, отличающийся тем, что зафиксированные концы труб перед погружением в расплав полимерного материала последовательно оплетают непрервными нитями, жгутами или лентами и винтовыми спиралями из параллельных стекловолокон с образованием на них пространственного несущего каркаса трубной доски.