В работе рассматривается актуальная задача крепления толстостенных труб в толстых трубных решетках в теплообменных аппаратах.
В настоящее время в теплообменных аппаратах с толстыми трубными решетками широко применяются так называемые комбинированные соединения, изготовление которых предусматривает предварительную развальцовку концов труб на конус, сварку концов труб с трубной решеткой и последующую радиальную раздачу труб на всю толщину трубной решетки. В работе проведена оценка технических возможностей пошаговых и ленточно-винтовых вальцовок при развальцовке толстостенных труб в толстых трубных решетках. Дано сравнение качества образцов соединений по критериям герметичности, прочности и состоянию поверхностей на развальцованных участках труб, полученных двумя различными способами развальцовки: пошаговым и непрерывным. Приведена сравнительная количественная оценка затрат времени, требуемого для развальцовки труб тем или иным способом. В процессе развальцовки труб в образцах было установлено, что как пошаговые, так и ленточно-винтовые вальцовки способны развальцовывать толстостенные трубы с соотношением внутреннего и наружного диаметров близким к 0,66 (если это отношение меньше 0,66, то такие трубы принято считать «невальцуемыми»).
В результате исследований установлено, что вальцовки ЛВК могут успешно применяться для закрепления особо толстостенных труб малых диаметров в толстых трубных решетках, для которых применение пошаговых вальцовок может быть проблематичным из-за высокой вероятности поломки (скручивания) веретен.
The paper considers the actual problem of fixing thick-walled tubes in thick tubesheets in heat exchangers.
Currently, so-called combined joints are widely used in heat exchangers with thick tubesheets, the manufacture of which provides for pre-rolling the ends of the tubes into a cone, welding the ends of the tubes with a tubesheet and subsequent radial distribution of tubes to the entire thickness of the tubesheet. The paper evaluates the technical capabilities of step-by-step and band-screw rolling when rolling thick-walled tubes in thick tubesheets. The quality of joint samples is compared according to the criteria of tightness, strength and condition of surfaces on the rolled sections of tubes obtained by two different methods of expanding: step-by-step and continuous. A comparative quantitative assessment of the time required for tube expanding in one way or another is given. In the process of expanding tubes in the samples, it was found that both step-by-step and tape-screw rolling rolls are able to roll thick-walled tubes with a ratio of internal and external diameters close to 0.66 (if this ratio is less than 0.66, then such tubes are considered "non-expanding".
As a result of the research, it is proved that LVK rollers can be successfully used for fixing especially thick-walled tubes, for which the use of step-by-step rollers can be problematic due to the high probability of breakage (twisting) of the spindles.