Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Исследование и разработка электроразрядного метода развальцовки труб теплообменных аппаратов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.12

Год: 2001

Номер работы: 434363

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Введение Актуальность проблемы. Широкое использование теплообменников в энергетической отрасли, химической, нефтяной, атомной промышленности, кораблестроении и др., высокие требования к эксплуатационным характеристикам этих аппаратов, их высокая стоимость требует поиска эффективных методов и технологий, обеспечиваюш;их увеличение их срока службы при сохранении эксплуатационных свойств. В настоящее время существует большое количество типов видом теплообменных теплоносителя, аппаратов, котор

ГЛАВА 1. Методы и проблемы развальцовки труб в трубных досках. Обоснование и постановка задачи исследований. Теплообменные аппараты, как устройства для передачи тепла одних сред другим, широко распространены во многих отраслях промышленности и применяются в качестве элементов различных теплосиловых установок. В настоягцее время существует большое количество типов теплообменных аппаратов, которые отличаются конструкциями, видом теплоносителя, размерами поверхности теплообменных элементов, ус

1.1. Методы запрессовки труб в трубных досках теплообменных аппаратов. В работе мы ориентировались на наиболее распространенные теплообменные аппараты, используемые для теплоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий. В системах централизованного теплоснабжения, присоединенных к ТЭЦ, ГРЭС и промышленным котельным, широко применяется вертикальные подогреватели сетевой воды (ПСВ), единственным изготовителем которых является Саратовский завод энергетического машиностроения [6^. Т

. Трубы в трубных решетках теплообменных аппаратов, в условиях ремонтных работ, крепятся различными способами: механической роликовой вальцовкой, виброразвальцовкой, гидропротягиванием, сваркой, ударом жесткого инструмента. Механическая развальцовка Механический способ развальцовки наиболее распространен в машиностроительной практике. Приспособление для развальцовки труб запатентовано в 1853 г, но до настоящего времени претерпело весьма незначительные изменения. Долгое время механический спо

. Новейшие конструкции современных аппаратов, узлов и устройств, используемых в авиационной, космической, ракетной, судостроительной промышленности, атомном и химическом производствах и некоторых других отраслях поставили металлообрабатывающую промышленность перед необходимостью штамповки сплошных деталей из высокопрочных и жаропрочных материалов. Эта необходимость вызвала появление и развитие новых способов деформирования металлов и сплавов. В настоящее время наряду с традиционными методами

. Впервые на способность электрического разряда производить механическую работу было указано еще в 18 веке. Однако практически с этим явлением пришлось столкнуться в период бурного развития энергетики - в начале 20 века, когда была поставлена задача передачи электрической энергии (высоких напряжений) на значительные расстояния. Высоковольтный разряд, возникающий в энергетических системах вследствие возможных внутренних и внешних перенапряжений приводил часто к механическому разрушению дорого

1.3.2. Электрогидравлический способ запрессовки. ЭГ способ запрессовки - один из способов, позволяющий решать технологические задачи, связанные с креплением труб в трубных решетках [16,75], Образование натяга между трубой и трубной решеткой в процессе ЭГ запрессовки происходит под действием импульса давления, возникающего при взрыве в трубе проволочки, размещенной в патроне разового действия 76]. На рис.1,3в приведены два варианта взрывных патронов с наполнителем и без него, где 1- трубная до

. Анализ существующих методов запрессовки показывает, что наиболее эффективно их использование в условиях специализированных производств, где организован выпуск новых теплообменных В этих аппаратов условиях на базе стандартных комплектующих изделий. возможна автоматизация процесса, контроль качества и т.д. Так, разработанные в ИИПТ HAH (г. Николаев) электрогидравлические установки, типа «Молния», увеличивающие производительность в 3-6 раз по сравнению с механической развальцовкой, являю

2.1. Аппаратура, используемая в исследованиях. Для решения поставленных задач использовались два генератора импульсных токов (ГИТ), принципиальные электрические схемы которых представлены на рис.

2.1 и рис.

2.2 соответственно. Используемые в работе источники импульсов позволяли в широких пределах регулировать энергию единичного импульса при постоянстве других параметров разрядного контура. Параметры источников импульсов представлены в табл.

2.1. Генераторы импульсных токов (

. В табл.

2.2. представлены физико-механические свойство материала трубы, трубной доски и ее модели, используемых в работе. В качестве объекта исследований была выбрана латунная трубка марки ДКРНММД, имеющая внешний диаметр 19 мм, толщину стенки 1 мм, которая используется в ремонтных работах на теплообменниках ТЭЦ. Длина образца 300 мм. Размер образцов был выбран из условия, что длина трубки должна быть много больше ее диаметра, что гарантирует применимость полученных результатов на реа

2.3 Методика проведения исследований. Исследования деформации латунной трубки и запрессовки ее в моделях трубных досок проводились с варьированием энергии единичного импульса ГИТ. Энергия импульса регулировалась путем изменения числа конденсаторов Ж100-0,4 в ГИТе и составляла 180, 360, 540, 900, 1260, 1620 Дж. На каждой энергии импульса проводили серию из 5-7 опытов при соблюдении постоянства других условий проведения эксперимента. Энергия единичного импульса рассчитывалась по выражению Wo= C

. На первом этапе необходимо было изучить динамику деформации водонаполненной латунной трубки при разряде на ее стенку (РСТ). Для поддержания уровня воды, в трубку с одного конца вкручивали стальную пробку и ставили в подставку вертикально открытым концом вверх. В заполненную водой трубку на определенную длину (примерно до середины трубки) опускался высоковольтный электрод. в качестве высоковольтного электрода в наших экспериментах использовался кабель РК-50-9-13 со снятой экранирующей оп

2.3.2 Запрессовка труб в моделях трубпой доски. В исследованиях процесса развальцовки трубок в моделях трубной доски использовался генератор импульсных токов с уровнем амплитуды импульса 30 кВ, энергия которого варьировалась от 180 Дж до 1620 Дж путем изменения разрядной составляла ~ 5 мкГн. В качестве рабочего органа использовалась электродная система РЗП, представленная на рис.

2.11 б). Электродная система состоит из емкости. Индуктивность разрядного контура высоковольтного электрода

. Металлографический анализ развальцованного соединения латуньсталь проводили на трех поперечных сечениях образцов: в сечении, находящимся непосредственно в месте разряда, и в сечениях находящихся примерно в 10 мм от краев модели трубной доски. Шлифование и полирование проводили на специальных шлифовальных станках для приготовления шлифов - «НЕРИС». Образцы подвергались шлифовке на наждачном камне и на трех абразивных бумагах с переходом от более крупного абразивного зерна к более мелкому с и

2.4 Математическая обработка результатов. Процесс изменения диаметра водонаполненных труб и их запрессовки в трубных досках при формировании канала разряда внутри трубы является много факторным статистическим процессом, характеризующимся стохастическим расположением траектории канала разряда, изменением доли энергии импульса, выделяющейся как в парогазовой полости, так и в первый полупериод колебаний разрядного тока при многоимпульсном воздействии. Для оценки результатов изучаемого процесса

. Известно [8,79], что запрессовка труб в трубных досках теплообменников происходит в два этапа: пластической деформации трубы до выборки воздушного зазора между ней и трубной доской; упругая деформация совместно трубы и трубной доски, обеспечивающая требуемый натяг и, соответственно, требуемое качество соединения. Электровзрывной способ запрессовки [58] труб позволяет осуществить эти две операции за единичное воздействие, причем основным воздействующим фактором, по мнению авторов,

. В качестве объекта исследований во всех экспериментах была использована латунная трубка марки - ДКРНММД (тянутая, холоднокатаная, круглая, нормальной точности изготовления, мягкая, немерной длины), имеющая внешний диаметр 19 мм, толщину стенки 1 мм, которая применяется в ремонтных работах на теплообменниках типа ПСВ. Физикомеханические свойства латуни марки ЛО70-1 представлены в главе 2. В качестве источника высоковольтных импульсов использовался импульсный генератор (типа ГИТ) с уровнем ам

3.2 Исследование факторов электрического разряда, обеспечивающих деформацию водонаполненной латунной трубки. Предлагаемый метод запрессовки водонаполненных труб в трубных досках путем подачи серии электрических импульсов с энергиями на порядок ниже, чем при электрогидравлическом способе, использующим взрыв Ь,мм. 80 Н 8 п,имп • - 540 Дж, - - 900 Дж, ш - 1260 Дж, - 1620 Дж Рис.

3.7 Длина деформируемой части трубки от числа импульсов при разряде на заземленные проволочки. и Рис.

3.3 Исследование запрессовки водонаполненных труб в трубных досках при подачи серии высоковольтных импульсов. Механизм запрессовки труб ударными высокоскоростными методами достаточно хорошо изучен [8] и суть их заключается в создании гарантированного натяга на поверхности контакта трубы и трубной решетки за счет совместного их деформирования и последующей упругой разгрузки соединения, что обеспечивает натяг и контактное давление, т.е. плотность, прочность и другие свойства соединения. Этот пр

. Одной из важных характеристик соединения является состояние металла прессуемой трубы и трубной доски после ударного воздействия, требуемого для запрессовки соединения при используемых нами энергиях импульса. Известно [8,91,92], что при использовании однократного, мощного воздействия, создающегося при взрыве проволочки, наблюдаются значительные изменения в структуре металлов, связанные с уровнем амплитуды давления, скоростью и величиной их деформации, что влияет на прочностные свойства мета

. Металлографический анализ полученных соединений проводили на нескольких перпендикулярных оси системы сечениях: в зоне разряда, на расстояниях 1см от краев трубной доски и 0,5см за трубной доской. Методика подготовки образцов к анализу и его проведение представлена в разделе 2. Все запрессованные образцы для анализа были получены при использовании энергии единичного импульса 1260 Дж, которые испытания давлением 4-10^Па. Микроструктура стали представляет собой двухфазную прошли ферритоперлит

. Для соединении определения напряжений возникающих в запрессованном воспользуемся латунная труба-стальная трубная решетка методикой предложенной П.Н.Давиденковым [51]. Суть метода состоит в том, что для определения тангенциальных напряжений отрезок трубки необходимо разрезать по одной из образующих. При этом края распила сближаются или расходятся вследствие обращения в нуль момента тангенциальных напряжений. Измерив, диаметры кольца до и после распила можно определить напряжения, созданн

. При запрессовке труб в трубных досках требования к раздаче труб на внутренней части теплообменников зачастую включают условия, которые исключают ее увеличение (например, ГОСТ 23691-79). Поэтому необходимо исследование методов регулирования раздачи трубки за трубной доской. Основные требования к методу:

- надежно ограничивать зону распространения давления;

- отсутствие расходных материалов;

- дешевизна, технологичность и простота конструкции. Гашение энергии, выделенной в к

. По результатам исследований, изложенных в главе 3, можно сделать следующие основные выводы: 1. Установлена принципиальная возможность последовательно от импульса к импульсу деформировать водонаполненную латунную трубку вплоть до разрыва при формировании внутри нее электрического разряда с энергиями единичного импульса от 0,5 кДж и выше. Удалось увеличить диаметр трубки от 19 мм до 28 мм без ее разрыва. 2. Показано, что при формировании разряда на стенку трубки (РСТ) деформирование происходи