Конструкция и технология изготовления ПРТ

Пластинчато-ребристые теплообменники (ПРТ) состоят из нескольких основных составных частей. Основой ПРТ является многослойный пакет (матрица) из плоских проставочных листов, плакированных с двух сторон припоем, гофрированных ребристых насадок и ограничивающих брусков (рис. 1).

Соединение проставочных листов с насадкой и брусками в единый герметичный монолитный пакет осуществляется бесфлюсовой пайкой в вакуумных печах.

Следует особенно подчеркнуть отличия процессов образования каналов для прохода теплоносителей в ПРТ и теплообменниках других видов. В большинстве распространенных технологий образование каналов происходит индивидуально (например, в трубчатых теплообменниках для образования канала необходимо взять одну или несколько трубок и, либо намотать их на сердечник в трубчатых витых теплообменниках, либо оребрить в трубчато-ребристых теплообменниках, а затем вручную вставить каждую из них в отверстия трубных решеток). Производство ПРТ отличает единовременное изготовление сотен и тысяч каналов теплоносителей в одном пакете за время одной автоматической пайки, во время которой оплавляется твердый припой и образуются сотни и тысячи метров паяных швов. Множественное каналообразование в каждом слое пакета, безусловно, выводит ПРТ в число наиболее технологичных теплообменников.

Далее к спаянному монолиту пакета после проверки на герметичность аргонодуговой сваркой привариваются коллекторы.

Используя насадки различной геометрической формы и размеров, оптимальных для каждого конкретного случая, закладывая при проектировании различное соотношение каналов по каждому из теплообменивающихся потоков, и ориентируя насадки в различных взаимных направлениях можно создавать конструкции ПРТ для самых различных применений.

Технология изготовления ПРТ базируется на следующих процессах:

1. Прецизионная штамповка – гибка ребристой насадки различной формы и размеров из лент толщиной 0,15…0,3 мм должна обеспечивать:

- жёсткую структуру при сохранении заданной формы ребра, способную передавать давление по высоте пакета в процессе его сборки и пайки;

- плотное прилегание каждого гофра насадки к проставочным листам, что обеспечивается строгими допусками на размер высоты гофров, лежащими в пределах 20…30 мкм; это условие необходимо для одновременной автоматической пайки к плакированным листам при нагреве в вакуумной печи всех гофров насадки протяженностью паянных швов 10 000 м и выше; только при этих условиях может быть создан прочный монолитный пакет.

2. Прецизионная прокатка брусков должна обеспечивать их прямолинейность и строгий, сопряжённый с высотой насадки допуск на размер высоты бруска, что необходимо для обеспечения герметичности паяного пакета

3. Бесфлюсовая пайка пакета в вакуумных печах требует:

· тщательной подготовки паяемых поверхностей под пайку путём очистки поверхностей от масляных и жировых отложений, от окисной плёнки; это является необходимым условием для пайки без флюса в вакууме;

· тщательной сборки пакета на стапеле, обеспечивающем геометрию пакета и сопряжение комплектующих пакет деталей; осуществляется обычно вручную;

· отработки режимов пайки, обеспечивающих плавный и равномерный прогрев собранного пакета, осуществляемый в вакууме только за счёт теплопроводности, и обеспечивающих практически одновременное расплавление припоя по всей протяжённости паяных швов;

· обеспечение равномерности температурного поля в пределах 5..6 °С во всём рабочем пространстве вакуумной печи.

4. Аргонодуговая приварка коллекторов к паяному пакету окончательно определяет прочность и герметичность изготовленного ПРТ.

5. Испытания готового теплообменника на прочность и плотность. Для небольших рабочих давлений теплообменников осуществляется пузырьковым методом путем опускания теплообменника в ванну с водой и одновременной подачи во внутренние полости компримированного воздуха. Для испытаний теплообменников, работающих при высоких давлениях, используется гидравлический пресс.

Дата добавления: 2015-08-27