SU1555613A1 - Method of manufacturing matrix heat-exchanger with cylindrical inner and outer walls and wire packing - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в криогенной технике при изготовлении теплообменных аппаратов. Цель изобретени  - повышение эффективности теплообменника. При изготовлении слоев проволочной набивки 1 соседние витки цилиндрической спирали укладывают по геликоиду. Цилиндрическую внутреннюю стенку 3 теплообменника изготавливают, располага  ее со смещением относительно внутренней поверхности кольцевых слоев проволочной набивки в сторону к наружной стенке 2. Выступающую часть набивки затем удал ют. Способ обеспечивает равномерное распределение гидравлического сопротивлени  в поперечном сечении теплообменника и вдоль его оси. 3 ил.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in cryogenic technology in the manufacture of heat exchangers. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the heat exchanger. In the manufacture of layers of wire gasket 1 adjacent turns of a cylindrical helix stack on the helicoid. The cylindrical inner wall 3 of the heat exchanger is made by positioning it with an offset from the inner surface of the annular layers of the wire packing towards the outer wall 2. The protruding portion of the packing is then removed. The method ensures uniform distribution of the hydraulic resistance in the cross section of the heat exchanger and along its axis. 3 il.

Description

hh

ГR

66

L/L /

УHave

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть ис- пользовано в криогенной технике при изготовлении теплообменных аппара- тов.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in cryogenic technology in the manufacture of heat exchangers.

Цель изобретени  - повышение эф™ фективности теплообменника,The purpose of the invention is to increase the efficiency of the heat exchanger,

На фиг«1 представлен схематически матричный теплообменник, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на устройство дл  укладки проволоки.In Fig "1 presents schematically matrix heat exchanger, longitudinal section; figure 2 is the same cross section; on the device for laying the wire.

Матричный теплообменник содержит набивку 1 из высокотеплопроводного материала, цилиндрические стенки 2 и 3 из низкотеплопроводного материала , отдел ющие теплообменник от окружающей среды, промежуточную цилиндрическую стенку 4 из низкотепло™ проводного материала, раздел ющую потоки теплоносителей 5 и 6, Цилиндрические стенки 2-4 расположены ко- аксиально одна к другой,The matrix heat exchanger contains a gasket 1 of highly heat-conducting material, cylindrical walls 2 and 3 of low heat-conducting material separating the heat exchanger from the environment, the intermediate cylindrical wall 4 of low heat conductive material separating the heat-transfer fluids 5 and 6, the cylindrical walls 2-4 - axially one to another,

Способ изготовлени  матричного теплообменника осуществл ют следующим образомоThe method of manufacturing the matrix heat exchanger is carried out as follows.

Проволоку, из которой формируют набивку 1, наматывают виток к виткуThe wire from which the gasket 1 is formed is wound round to the coil

на цилиндрический стержень, например i с помощью токарного станка, далееon a cylindrical bar, for example i with a lathe, then

стержень с намотанной и закрепленной по концам проволокой вставл ют в пустотелый цилиндр 7 и освобождают один конец проволоки, котора  самопроизвольно начинает раскручиватьс , обра зу  цилиндрическую спираль большего диаметра, чем на стержне, при этом пустотелый цилиндр проворачивают вокруг оси в направлении раскручивани  спирали. По окончании переноса цилин дрической спирали с внешней поверхности стержн  на внутреннюю поверхность пустотелого цилиндра стержень удал ют. Затем поршнем 8 поступательно перемещают цилиндрическую спираль вдоль оси относительно внутренней поверхности пустотелого цилиндра 7, а сам цилиндр 7 перемещают в зазоре между двум  цилиндрическими стенками 9 и 10 таким образом, что траекторией точек, расположенных на цилиндре 7,  вл етс  эпициклоида. При этом витки смещают один относительно другого и укладываютс  по геликоиду с требуемым количеством уложенных меж™ ду цилиндрическими стенками 9 и 10 кольцевых слоев, состо щих из витковthe rod with the wire wound and fixed at the ends is inserted into the hollow cylinder 7 and one wire is released, which spontaneously starts to unwind, forming a cylindrical helix of larger diameter than on the rod, while the hollow cylinder is twisted around the axis in the direction of unwinding of the helix. At the end of the transfer of the cylindrical helix, the core is removed from the external surface of the rod to the internal surface of the hollow cylinder. Then, the piston 8 progressively moves the cylindrical spiral along the axis relative to the inner surface of the hollow cylinder 7, and the cylinder 7 itself is moved in the gap between the two cylindrical walls 9 and 10 so that the path of the points located on the cylinder 7 is an epicycloid. In this case, the coils are displaced one against the other and are placed along a helicoid with the required number of annular layers laid between the cylindrical walls 9 and 10, consisting of coils

проволочной спирали, смещенных один относительно другого.wire spiral offset from each other.

После формировани  набивки осуществл ют формообразование цилиндрических стенок 3 и 4 любым известным способом, например центробежным литьем .After forming the packing, the cylindrical walls 3 and 4 are formed by any known method, for example, by centrifugal casting.

Дл  того, чтобы диаметр внутренней поверхности кольцевых слоев проволочной набивки был меньше диаметра внутренней стенки 3, диаметр наружной стенки 9 равен диаметру внешней стенки 2, а диаметр внутренней стенки 10In order for the diameter of the inner surface of the annular layers of the wire pad to be less than the diameter of the inner wall 3, the diameter of the outer wall 9 is equal to the diameter of the outer wall 2, and the diameter of the inner wall 10

меньше или равен диаметру внутренней стенки 3. Излишек набивки удал ют по. линии АА любым известным способом, например, срезанием или растворением. Предлагаемый способ изготовлени less than or equal to the diameter of the inner wall 3. Excess packing is removed along. AA lines by any known method, for example, by cutting or dissolving. The proposed method of manufacture

0 теплообменника обеспечивает выведение вне внутренней цилиндрической стенки участка набивки с многократным перекрещиванием витков проволочной спирали, увеличивающего массу0 heat exchanger provides removal outside the inner cylindrical wall of the packing area with multiple crossing of the turns of the wire helix, which increases the mass

5 теплообменника, но не участвующего в теплообмене, увеличивающего поверхность теплового контакта между соседними сло ми проволоки как в слое, так и между сло ми, и привод щего к не0 оправданному повышению осевого тепло- притока.5 of a heat exchanger, but not participating in heat exchange, increasing the surface thermal contact between adjacent layers of the wire, both in the layer and between the layers, and leading to an unfavorable increase in the axial heat input.

Предлагаемый способ обеспечивает 1- равномерное распределение гидравлического сопротивлени  в поперечномThe proposed method provides 1- uniform distribution of hydraulic resistance in the transverse

5 сечении теплообменника и вдоль его5 cross section of the heat exchanger and along it

оси, а следовательно, высокую эффек-axes and, consequently, high efficiency

ii

тивность теплообменника.heat exchanger.

Claims (1)

Формула изобретени  0Claim 0 Способ изготовлени  матричного теплообменника с цилиндрическими внутренней и наружной стенками и проволочной набивкой, при котором проволоку набивки предварительно навивают на технологическую оправку с образованием множества одинаковых витков пространственной спирали, затем проволочную спираль снимают с оправки и изготавливают слои проволочной набивки кольцевой формы путем смещени  соседних витков спирали ДРУГ относительно друга в плоскости витков, отличающийс  тем, 5 что, с целью повышени  качества теплообменника , пространственную спираль выполн ют цилиндрической формы, дахи  готовлении слоев проволочнойA method of manufacturing a matrix heat exchanger with cylindrical inner and outer walls and wire packing, in which the packing wire is pre-wound on the process mandrel to form a plurality of identical turns of the spatial spiral, then the wire helix is removed from the mandrel and layers of wire packing of an annular shape are made by displacing the neighboring turns of the spiral. relative to each other in the plane of the coils, characterized in that, 5 in order to improve the quality of the heat exchanger, the spaces nnuyu spiral performed cylindrical wire layers dahi gotovlenii 5five 00 набивки соседние витки цилиндричес™ кой спирали укладывают по геликоиду, а цилиндрическую внутреннюю стенку теплообменника изготавливают, распо™ лага  ее со смещением относительноgaskets adjacent coils of the cylindrical helix are placed along the helicoid, and the cylindrical inner wall of the heat exchanger is made, its lagging is shifted relative to внутренней поверхности кольцевых ело ев, уложенных по геликоиде, в сторону к наружной стенке, а затем уда л ют часть проволочных витков, выступающих за внутреннюю стенку.the inner surface of the annular e-trees, laid on the helicoid, toward the outer wall, and then the part of the wire turns protruding beyond the inner wall is removed. Фиг. ZFIG. Z ВAT Фиг.ЗFig.Z