Технология производства и ремонта теплообменного оборудования с применением электровзрывного импульса


Авторы

Вологин Е. Э.1*, Пыхалов А. А.1, 2**, Потапов В. В.1

1. Иркутский национальный исследовательский технический университет, ул. Лермонтова, 83, Иркутск, 664074, Россия
2. Иркутский государственный университет путей сообщения, ИрГУПС, ул. Чернышевского, 15, Иркутск, 664074, Россия

*e-mail: vologinee@istu.edu
**e-mail: pikhalov_aa@irgups.ru

Аннотация

Теплообменные аппараты широко используются в авиации и энергетике в системах теплообеспечения. Одним из ответственных мест теплообменника является соединение между трубами и трубной решеткой. Традиционные технологии этого соединения (развальцовка, сварка, пайка) сложны, затратны и продолжительны по времени. В настоящей работе представлены исследование и реализация возможности использования для этого соединения электровзрывного импульса. Рассмотрены основные этапы технологии: изготовление электровзрывного картриджа, подготовка изделия и испытательной установки, проведение эксперимента, проверка качества соединения. Результаты исследования показывают, что использование электровзрывного импульса отвечает уровню традиционных методов соединения, при этом затраты на материалы значительно меньше.

Ключевые слова:

теплообменник, труба, трубная решетка, импульсный источник давления, электровзрывной картридж

Список источников

  1. Головинцов А.Г., Юдаев Б.Н., Федотов Е.И. Техническая термодинамика и теплопередача. Москва: Машиностроение. 1970. 296 с.
  2. Захаренко И.Д. Сварка металлов взрывом. Минск: Навука i тэхніка, 1990. 205 c.
  3. Кудинов В.М., Коротеев А.Я. Сварка взрывом в металлургии. Москва: Металлургия, 1978. 167 с.
  4. Петушков В.Г. Применение взрыва в сварочной технике. Киев: Издательство «Наукова думка», 2005. 754 с.
  5. Мазуровский Б.Я. Электрогидроимпульсная запрессовка труб в трубных решетках теплообменных аппаратов. Киев: Наукова Думка, 1980. 172 с.
  6. Бажан П.И., Каневец Г.И., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. Москва: Машиностроение, 1989. 369 с.
  7. Клюева О.Г. Разработка унифицированных компактных пластинчато-ребристых теплообменных аппаратов для жидкостных ракетных двигателей: автореферат дисс. ... канд. техн. наук. Химки: НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко, 2008. 24 с.
  8. Степанов В.Г. Основы технологии развальцовки труб в судовых теплообменных аппаратах. Ленинград, 1972. 189 с.
  9. Инструмент для развальцовки труб: авторское свидетельство СССР / Ю.Г. Ермаков, В.С. Михайлов, В.А. Плюснин. № 220214, кл. В 21D 39/06, 1966.
  10. Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. Москва: Машиностроение, 1978. 328 с.
  11. Китаев А.М., Губин А.Н. Сварка и пайка тонкостенных трубопроводов. Москва: Машиностроение, 1972. 133 с.
  12. Анзин А.К., Бродский А.Я., Швецков Н.Т. Слесарно-сварочные приспособления в самолетостроении. Москва: Оборонгиз, 1949. 312 с.
  13. Макаренко В.Д., Палий Р.В., Мухин М.Ю. и др. Технологические свойства монтажной сварки трубопроводов. Москва: Недра-Бизнесцентр, 2001. 118 с.
  14. Юхин Н.А. Дефекты сварных швов и соединений». Москва: Издательство «СОУЭЛО», 2007. 56 с.
  15. Касаткин Б.С., Прохоренко В.М., Чертов И.М. Напряжения и деформации при сварке. Киев: Высшая школа, 1987. 245 с.
  16. Деев Г.Ф., Пацкевич И.Р. Дефекты сварных швов. Киев: Издательство «Наукова думка», 1984. 208 с.
  17. Колмаков В.П., Гречнева М.В. Исследование герметичного соединения труба-решетка выполненного сваркой взрывом // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2010. № 3(27). С. 45–50.
  18. Дмитриев В.Г. Сварка электрическим взрывом проводника соединений труба-решетка теплообменных аппаратов. Москва: ЦНИИТЭнефтехим. 1976. № 10. С. 9–11.
  19. Zhutchkov A.I., Zinoviev N.T., Filatov G.P. Pressing of tubes in tube slabs using multiple electrical discharge in liquid // III International Conference "Plasma physics and plasma technology (Minsk, 18–22 September, 2000). Minsk. P. 558–561.
  20. Колмаков В.П., Дмитриев В.Г., Чеботнягин Л.М. Соединение трубчатых деталей электрическим взрывом проводника: Иркутск: Издательство ИрГТУ, 2011. 152 с.
  21. Мазуровский Б.Я. Электрогидроимпульсная запрессовка труб в трубных решетках теплообменных аппаратов. Киев: Наукова Думка, 1980. 172 с.
  22. Чеботнягин Л.М. Соединение трубчатых деталей импульсным давлением расширяющегося плазменного канала электрического разряда: дисс. ... канд. техн. наук: Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2014. 137 с.
  23. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. Ленинград: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1986. 253 с.
  24. Чеботнягин Л.М., Потапов В.В. Некоторые закономерности скоростного деформирования металлической трубы с помощью электрического взрыва проводника. Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций // II Всероссийская конференция "Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций": тезисы докладов. Новосибирск: НГТУ, 2011. C. 127.
  25. Чеботнягин Л.М., Потапов В.В., Лопатин В.В. Кинетика деформирования сплавов импульсным давлением электрического разряда // Известия Вузов. Физика. 2015. Т. 58. № 1. С. 51–56.
  26. Постников В.А. Контроль непроницаемости сварных и паяных соединений. Москва: Информэлектро, 1969. 40 с.
  27. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Москва: Мир, 1975. 542 с.
  28. Пыхалов А.А. Контактная задача статического и динамического анализа сборных роторов турбомашин: дисс. ... д-ра. техн. наук. Москва: Московский государственный авиационный институт, 2006. 405 с.
  29. Пыхалов А.А., Милов А.Е. Контактная задача статического и динамического анализа сборных роторов турбомашин: монография. Иркутск: ИрГТУ, 2007. 192 с.
  30. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. Москва: Мир, 1989. 510 с.
  31. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. Москва: Наука, 1988. 712 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2025