ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Область применения - стандартизированные аппараты воздушного охлаждения (АВО) первого поколения общего назначения горизонтальные (типа АВГ) и зигзагообразные (АВЗ) с длиной труб 4,6 и 8м, у которых теплообменные секции изготовлены из биметаллических труб с накатными алюминиевыми ребрами с коэффициентом оребрения = 14,6. Параметры биметаллической оребренной трубы: наружный диаметр ребраd =56мм; высота, шаг и средняя толщина ребраh = 14мм,s = 3 мм, = 0,85 мм; несущая труба гладкая наружного диаметра d_н= 25 мм с толщиной стенки = 2 мм. Расположение биметаллических оребренных труб в трубных решетках выполнено по вершинам равностороннего треугольника с шагомs₁=s ₂^/ = 58 мм, где s ₁, s ₂^/ - поперечный и диагональный шаги. Продольный шаг труб в решетках s ₂ = 0,866 · s ₁ = 50,2 мм.

С течением времени из-за развития щелевой коррозии в местах соединения несущих труб с решетками, потери плотности или механической прочности вальцовочных соединений нарушается гидравлическая плотность теплообменных секций (секции начинают течь) и дальнейшая эксплуатация их в АВО невозможна. В отдельных случаях оребренные трубы секций сильно заносятся загрязнителями, которые не поддаются очистке, снижается отводимый тепловой поток. Требуется также замена теплообменных секций как и в предыдущих ситуациях, заключающаяся в установке новых биметаллических оребренных труб. Однако указанный типоразмер оребренных труб в настоящее время снят с производства заводами-изготовителями АВО.

Разработали модернизированную теплообменную секцию АВО. Теплообменная секция состоит из трубных решеток, жидкостных крышек, подводящих и отводящих штуцеров (патрубков), ограждающих боковых стенок, уплотнительных и дистанционных прокладок, крепежа (болтов, гаек, шпилек), используемых из заменяемой секции и высвобожденных после ее разборки. При необходимости изготовляются новый крепеж и уплотнительные прокладки.

В модернизированной секции устанавливаются теплообменные трубы со спиральнонавитыми по технологии ЭНИКмаш двухзаходными разновысотными КlМ-ребрами наружного диаметраd =56 ± 0,2мм. Горизонтальная полка КlМ-ребер закатана в продольные бороздки-выступы небольшой глубины ( 0,25…0,35 мм), нанесенные на наружной поверхности несущей трубыd_н= 25 мм из углеродистой стали. Шаг бороздок по окружности трубы 0,8…2 мм. Разработанная конструкция механического соединения КlМ-ребер со стенкой несущей трубы обеспечивает высокую плотность и надежность механического сцепления контактируемых поверхностей, увеличенную до 50% площадь поверхности контакта и уменьшенное термическое контактное сопротивление.

Спиральные ребра первого захода имеют высотуh₁= 15 ± 0,1 мм, а второго заходаh₂= 10,3 мм с диаметром по их вершинамd₂= 46,5 мм; диаметр трубы по основанию ребер одинаков и равенd₀=d - 2h ₁ = d ₂ - 2 h ₂ = 25,9 мм. Шаг ребер одинаков s = s ₁ = s ₂ = 5,2 мм, а средняя толщина их = 0,4 мм. Коэффициент оребрения трубы = 16,8.

Теплообменная секция по сравнению с заменяемыми характеризуется повышенной на 6…9% тепловой мощностью, меньшим в 1,8…2,5 раза расходом алюминия на оребрение, высокая чистота поверхности ребер уменьшает их загрязненность.

Как вариант возможна установка теплообменных труб, аналогичных описанному выше конструкторско-технологическому исполнению, но с разновысотными алюминиевыми КlМ-ребрами следующих геометрических параметров:

d х d ₀ х h х s х = 56,9 х 25,9 х15,5 х 2,53 х 0,4 мм; = 20,77.

Ребра навиты на трубе из углеродистой стали d _н х = 25 х 2 мм. Учитывая для этого типа труб небольшой зазор между вершинами ребер соседних труб s ₁ - d, для предотвращения их защемления целесообразно при сборке секции предварительно осуществить подгибку ребер на 2…4 мм с боковых сторон трубы в плоскости поперечного сечения ряда труб, то есть в плоскости перпендикулярной направлению движения охлаждающего воздуха.

Подгибка ребер на трубах интенсифицирует теплообмен по воздушной стороне секции. Тепловая мощность секции из таких труб возрастает в среднем на 21…29% по сравнению с заменяемой из труб = 14,6.

Материал КlМ-ребер - алюминиевая лента АД1М, А5М (ГОСТ 13726-78). Материал несущей трубы назначается в зависимости от условий эксплуатации, а требования к трубе по ГОСТ 8734-75.