опорный держатель для вытянутого разветвленного трубопровода теплообменника и способ его монтажа (варианты)

Формула изобретения

1. Опорный держатель для вытянутого разветвленного трубопровода теплообменника, причем разветвленный трубопровод имеет продольную ось и внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель и занимающую незначительную продольную часть длины разветвленного трубопровода, включающий основание, воспринимающее разветвленный трубопровод, выполненное из отдельного куска материала, включающее

опорное ушко, имеющее форму, предназначенную для присоединения опорного держателя к иному конструктивному узлу, чем разветвленный трубопровод, и

первую и вторую противоположные дуги, образующие проем, охватывающий разветвленный трубопровод, проем имеет форму, номинально соответствующую внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель;

первая дуга продольно отделена от второй дуги держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; первая дуга образует первую часть проема, вторая дуга образует вторую часть проема, противоположную первой части;

первую и вторую дуги, каждая из которых имеет первый концевой сегмент, отделенный промежутком от второго концевого сегмента;

первую сегментную перемычку, соединяющую первые концевые сегменты первой и второй дуг, и

вторую сегментную перемычку, соединяющую вторые концевые сегменты первой и второй дуг,

основание, в первом положении способное воспринимать остаточную деформацию, упомянутые дуги способны принять со скользящей посадкой внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель в охватывающем разветвленный трубопровод проеме путем скользящей подгонки; а во втором положении дуги должны зажать внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель в охватывающем разветвленный трубопровод проеме.

2. Опорный держатель по п.1, в котором внешняя поверхность, воспринимающая опорный держатель, имеет поперечное сечение практически круглой формы, и охватывающий разветвленный трубопровод проем в упомянутом первом положении имеет практически круглую форму.

3. Опорный держатель по п.1, в котором основание включает, по крайней мере, один выступ, ответный отверстию в, по крайней мере, одной из первой и второй дуг; по крайней мере, одно из упомянутых отверстий имеет форму, соответствующую выступу, выполненному на наружной поверхности, воспринимающей опорный держатель.

4. Опорный держатель по п.1, в котором основание включает третью дугу, которая продольно отделена промежутком от второй дуги на стороне, противоположной первой дуге держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; третья дуга имеет форму, аналогичную форме первой дуги, и имеет соответствующие первый и второй концевые сегменты, соответственно присоединенные к первому и второму концевым сегментам второй дуги с помощью дополнительных первой и второй сегментных перемычек.

5. Опорный держатель по п.1, в котором опорное ушко включает третью и четвертую противоположные дуги, образующие второй проем, имеющий форму, номинально соответствующую поверхности, воспринимающей опорное ушко, на иной конструкции, нежели упомянутый разветвленный трубопровод; третья дуга продольно отделена промежутком от четвертой дуги держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; третья дуга образует первую часть второго проема, четвертая дуга образует вторую часть второго проема, противоположную первой части, образованной третьей дугой; каждая третья и четвертая дуги имеют первый концевой сегмент, отделенный промежутком от второго концевого сегмента, третья сегментная перемычка соединяет первые концевые сегменты третьей и четвертой дуг и четвертая сегментная перемычка соединяет вторые концевые сегменты третьей и четвертой дуг, основание способно воспринимать остаточную деформацию в третьем положении, в котором третья и четвертая дуги примут со скользящей посадкой упомянутую поверхность, воспринимающую опорное ушко, в упомянутом втором проеме с помощью скользящей подгонки, а в четвертом положении третья и четвертая дуги должны зажать поверхность, воспринимающую опорное ушко, во втором проеме.

6. Опорный держатель по п.5, в котором опорное ушко включает пятую дугу, которая продольно отделена промежутком от четвертой дуги со стороны, противоположной третьей дуге держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; четвертая дуга имеет форму, аналогичную форме третьей дуги, и имеет соответствующие первый и второй концевые сегменты, соответственно присоединенные к первому и второму концевым сегментам четвертой дуги с помощью дополнительных первой и второй сегментных перемычек.

7. Опорный держатель для вытянутого разветвленного трубопровода теплообменника, причем разветвленный трубопровод имеет продольную ось и внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель, на продольной части длины разветвленного трубопровода, включающий основание, воспринимающее разветвленный трубопровод, выполненное из отдельного куска материала, включающее

опорное ушко, имеющее форму, предназначенную для присоединения опорного держателя к иной конструкции, нежели разветвленный трубопровод, и

первую, вторую и третью дуги, образующие разделенные промежутками коаксиальные проемы, охватывающие разветвленный трубопровод, проемы имеют форму, номинально соответствующую наружной поверхности, воспринимающей опорный держатель; первая и третья дуги отделены продольным промежутком от второй дуги на противоположных сторонах от второй дуги опорного держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; первая и вторая дуги образуют первый проем, вторая и третья дуги образуют второй из упомянутых проемов, продольно отделенный промежутком от первого проема,

первую, вторую и третью дуги, каждая из которых имеет первый концевой сегмент, отделенный промежутком от второго концевого сегмента;

первую сегментную перемычку, соединяющую первые концевые сегменты первой и второй дуг,

вторую сегментную перемычку, соединяющую вторые концевые сегменты первой и второй дуг,

третью сегментную перемычку, соединяющую первые концевые сегменты третьей и второй дуг,

четвертую сегментную перемычку, соединяющую вторые концевые сегменты третьей и второй дуг,

основание, в первом положении способное воспринимать остаточную деформацию, упомянутые дуги способны принять со скользящей посадкой внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель, в охватывающем разветвленный трубопровод проеме путем скользящей подгонки, а во втором положении дуги должны зажать внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель, в охватывающем разветвленный трубопровод проеме.

8. Опорный держатель по п.7, где внешняя поверхность, воспринимающая опорный держатель, имеет поперечное сечение номинально круглой формы, и проемы, охватывающие разветвленный трубопровод, в первом положении имеют номинально круглую форму.

9. Опорный держатель по п.7, где основание включает, по крайней мере, одно отвечающее выступу отверстие во второй дуге, по крайней мере, одно отверстие имеет форму, отвечающую выступу, выполненному на внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель.

10. Опорный держатель по п.7, где опорное ушко включает четвертую и пятую противоположные дуги, образующие третий проем, имеющий форму, номинально соответствующую поверхности, воспринимающей опорное ушко, но иной конструкции, нежели разветвленный трубопровод; четвертая дуга продольно отделена от пятой дуги держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; четвертая дуга образует первую часть третьего проема; пятая дуга образует вторую часть третьего проема, противоположную первой части, образованной четвертой дугой,

каждая четвертая и пятая дуги имеют первый концевой сегмент, отделенный от второго концевого сегмента;

пятую сегментную перемычку, соединяющую первые концевые сегменты четвертой и пятой дуг;

шестую сегментную перемычку, соединяющую вторые концевые сегменты четвертой и пятой дуг,

основание с наличием остаточной деформации по сравнению с третьим положением, в котором четвертая и пятая дуги принимают со скользящей посадкой воспринимающую опорное ушко поверхность в третьем проеме с помощью скользящей подгонки, и четвертое положение, в котором четвертая и пятая дуги зажмут воспринимающую опорное ушко поверхность в третьем проеме с помощью неподвижной посадки.

11. Опорный держатель по п.10, где опорное ушко включает шестую дугу, которая продольно отделена от пятой дуги со стороны, противоположной четвертой дуге держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; шестая дуга имеет форму, аналогичную форме четвертой дуги, и имеет первый и второй концевые сегменты, соответственно присоединенные к первому и второму концевым сегментам пятой дуги посредством дополнительных седьмой и восьмой сегментных перемычек.

12. Крепление опорного держателя на вытянутом разветвленном трубопроводе теплообменника, включающее

вытянутый разветвленный трубопровод теплообменника имеет продольную ось и воспринимающую опорный держатель внешнюю поверхность, тянущуюся на небольшой продольной части длины разветвленного трубопровода, по крайней мере, одну трубу теплообменника в жидкостном взаимодействии с внутренней полостью разветвленного трубопровода, и

опорный держатель, включающий основание, воспринимающее разветвленный трубопровод, сформованное из отдельного куска материала; основание включает

опорное ушко, имеющее форму, предназначенную для присоединения опорного держателя к иным конструкциям, нежели разветвленный трубопровод;

первую и вторую противоположные дуги, образующие охватывающий разветвленный трубопровод проем, имеющий форму, обеспечивающую вначале прием со скользящей посадкой и затем зажим внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель; первая дуга продольно отделена промежутком от второй дуги на держателе, опирающемся на разветвленный трубопровод; первая дуга зацепляет первую часть внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель, вторая дуга зацепляет вторую часть внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель, противоположную первой части;

первую и вторую дуги, каждая из которых имеет первый концевой сегмент, отделенный промежутком от второго концевого сегмента,

первую сегментную перемычку, соединяющую первые концевые сегменты первой и второй дуг,

вторую сегментную перемычку, соединяющую вторые концевые сегменты первой и второй дуг.

13. Крепление по п.12, в котором, по крайней мере, одна из дуг опорного держателя сцепляется с внешней поверхностью, воспринимающей опорный держатель.

14. Крепление по п.12, в котором внешняя поверхность, воспринимающая опорный держатель, имеет поперечное сечение номинально круглой формы; и проем, охватывающий разветвленный трубопровод, имеет номинально круглую форму.

15. Крепление по п.12, где основание опорного держателя включает, по крайней мере, одно отверстие, отвечающее выступу в, по крайней мере, одной из дуг, первой или второй; по крайней мере, одно упомянутое отверстие имеет форму, отвечающую выступу, выполненному на внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель.

16. Крепление по п.15, где разветвленный трубопровод имеет трубную щель формы, соответствующей трубе теплообменника; и трубная щель, и упомянутый выступ размещаются на практически противоположных сторонах разветвленного трубопровода в практически том же продольном положении на разветвленном трубопроводе.

17. Крепление по п.12, где упомянутое основание опорного держателя включает третью дугу, которая продольно отделена промежутком от второй дуги со стороны основания, противоположной первой дуге на опорном держателе, опирающемся на разветвленный трубопровод; третья дуга имеет форму, аналогичную форме первой дуги; и соответствующие первый и второй концевые сегменты соответственно присоединены к первому и второму концевым сегментам второй дуги посредством дополнительных первой и второй сегментных перемычек.

18. Крепление опорного держателя на разветвленном трубопроводе теплообменника включающее

вытянутый разветвленный трубопровод для теплообменника, при этом разветвленный трубопровод имеет продольную ось и воспринимающую опорный держатель внешнюю поверхность, расположенную на небольшой продольной части длины разветвленного трубопровода, и расположенный снаружи выступ, выполненный на внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель, и по крайней мере одну трубу теплообменника в жидкостном взаимодействии с внутренней полостью разветвленного трубопровода; и

опорный держатель, включающий

основание, воспринимающее разветвленный трубопровод и выполненное из отдельного куска материала, включающее

опорное ушко, имеющее форму, предназначенную для присоединения опорного держателя к иной конструкции, нежели разветвленный трубопровод;

первую и вторую противоположные дуги, образующие охватывающий разветвленный трубопровод проем, имеющий форму, соответствующую внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель; первая дуга продольно отделена промежутком от второй дуги держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод, первая дуга образует первую часть проема, охватывающего разветвленный трубопровод, вторая дуга образует вторую часть проема, противоположную первой части проема, охватывающего разветвленный трубопровод;

первую и вторую дуги, каждая из которых имеет первый концевой сегмент, отделенный промежутком от второго концевого сегмента;

первую сегментную перемычку, соединяющую первые концевые сегменты первой и второй дуг;

вторую мостовую перемычку, соединяющую вторые концевые сегменты первой и второй дуг;

по крайней мере, одно отверстие в, по крайней мере, одной из упомянутых первой и второй дугах, по крайней мере, одно из упомянутых отверстий соответствует упомянутому выступу, выполненному на упомянутой внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель.

19. Крепление по п.18, где упомянутые дуги опорного держателя зацепляют упомянутую внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель, зажимая внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель, в проеме, охватывающем разветвленный трубопровод.

20. Крепление по п.18, где, по крайней мере, одна из дуг опорного держателя сцеплена с внешней поверхностью, воспринимающей опорный держатель.

21. Крепление по п.18, где внешняя поверхность, воспринимающая опорный держатель, имеет поперечное сечение номинально круглой формы, и упомянутый проем, охватывающий разветвленный трубопровод, имеет номинально круглую форму.

22. Крепление по п.18, где разветвленный трубопровод включает трубную щель, имеющую форму, соответствующую трубе теплообменника, и трубная щель, и упомянутый выступ размещены на практически противоположных сторонах разветвленного трубопровода в практически том же самом продольном положении на разветвленном трубопроводе.

23. Крепление по п.18, где упомянутое основание опорного держателя включает третью дугу, которая продольно отделена промежутком от второй дуги, со стороны основания, противоположной первой дуге держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод; третья дуга имеет форму, аналогичную форме первой дуги, и имеет соответствующие первый и второй концевые сегменты, соответственно присоединенные к первому и второму концевым сегментам второй дуги с помощью дополнительных первой и второй сегментных перемычек.

24. Способ монтажа опорного держателя на вытянутом разветвленном трубопроводе теплообменника, включающий следующие шаги:

a) помещение разветвленного трубопровода в проем, образованный первой и второй противоположными дугами опорного держателя;

b) деформирование с остаточной деформацией опорного держателя для уменьшения размера проема для приведения первой и второй дуг в зацепляющий контакт с разветвленным трубопроводом;

c) деформирование с остаточной деформацией разветвленного трубопровода для создания выступа, который зацепится в отверстии в одной из противоположных дуг, первой или второй.

25. Способ монтажа по п.24, где шаг (с) включает вставление пробойника через трубную щель в упомянутый разветвленный трубопровод.

26. Способ монтажа по п.24, где шаги (b) и (с) выполняются практически одновременно.

27. Способ монтажа по п.26, где шаги (b) и (с) выполняются с помощью штамповочного приспособления, которое деформирует с остаточной деформацией разветвленный трубопровод и держатель.

28. Способ монтажа по п.27, где упомянутое штамповочное приспособление - носитель пробойника, шаг (b) включает зацепление, по крайней мере, одной из противоположных дуг, первой или второй, с помощью штамповочного приспособления и шаг (с) включает вставление пробойника через трубную щель в разветвленный трубопровод.

29. Способ монтажа опорного держателя на вытянутом разветвленном трубопроводе теплообменника, включающий следующие шаги:

a) помещение разветвленного трубопровода в проем, образуемый первой и второй противоположными дугами опорного держателя;

b) деформирование с остаточной деформацией опорного держателя для уменьшения размера проема для приведения дуг в контакт с разветвленным трубопроводом;

c) привязывание, по крайней мере, одной из дуг к разветвленному трубопроводу после шага (b).

30. Способ монтажа по п.29, дополнительно включающий шаг деформирования с остаточной деформацией разветвленного трубопровода для создания выступа, который зацепляется в отверстии на одной из противоположных дуг, первой или второй, перед выполнением шага (с).

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к теплообменникам, более конкретно к теплообменникам с вытянутым разветвленным трубопроводом, таким как коллектор с опорным держателем, прикрепленным к разветвленному трубопроводу.

Существует много известных форм теплообменников, включающих разветвленный трубопровод, который собирает и/или распределяет рабочую жидкость в/или от других трубопроводов теплообменника. Известно, что при монтаже теплообменника к поддерживающему устройству или для монтажа иного компонента к теплообменнику опорный держатель необходимо прикрепить к разветвленному трубопроводу. Опорные держатели припаивают твердым припоем к разветвленному трубопроводу, располагая держатели и разветвленный трубопровод в непосредственной близости друг от друга в течение операции сварки. Обычно это производится с помощью зажимного приспособления или посредством прихватывающей сварки держателя с трубопроводом.

На разветвленных трубопроводах также используется зажим типа опорных держателей с резьбовыми соединениями, зажимающими компоненты держателя с разветвленным трубопроводом. Эти типы держателя к разветвленному трубопроводу крепятся путем монтажа и могут подходить в некоторых случаях для означенной цели. Однако их использование часто сопряжено с напряженным монтажом, обусловленным присоединением держателей к трубопроводу, выравниванием зажимных держателей с трубопроводом, механической обработкой зажимных держателей и/или при этом может иметь место неточное совмещение держателей перед процессом сварки.

Основной целью изобретения является создание нового и усовершенствованного опорного держателя для вытянутого разветвленного трубопровода теплообменника и способа его монтажа.

Согласно изобретению опорный держатель предназначен для вытянутого разветвленного трубопровода теплообменника. Вытянутый трубопровод имеет продольную ось и внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель и располагающуюся на небольшой продольной части длины разветвленного трубопровода.

В соответствии с одним из исполнений изобретения опорный держатель выполнен из отдельного куска материала для обработки и включает основание, опорное ушко, первую и вторую противоположные дуги, каждая из которых имеет первый концевой сегмент, отделенный промежутком от второго концевого сегмента, первую сегментную перемычку, соединяющую первые концевые сегменты первой и второй дуг, вторую сегментную перемычку, соединяющую вторые концевые сегменты первой и второй дуг. Опорному ушку придана такая форма, чтобы соединять опорный держатель с конструкцией, отличающейся от разветвленного трубопровода. Первая и вторая противоположные дуги образуют проем, охватывающий разветвленный трубопровод, проем, имеющий форму, соответствующую форме внешней поверхности разветвленного трубопровода, воспринимающей опорный держатель. На установленном на разветвленном трубопроводе держателе первая дуга отделена продольным промежутком от второй дуги. Первая дуга образует первую часть проема, а вторая дуга - вторую часть проема, расположенную напротив первой части. Основание обладает способностью деформироваться с остаточной деформацией и изменяться по сравнению с первым положением, где дуги образуют опорный держатель со скользящей посадкой, контактирующий с внешней поверхностью, воспринимающей опорный держатель, образуя проем, охватывающий разветвленный трубопровод путем скользящей подгонки, а во втором положении дуги зажимают внешнюю поверхность, воспринимающую опорный держатель, в проеме, охватывающем разветвленный трубопровод.

В соответствии с другим исполнением изобретения опорный держатель выполнен из отдельного куска материала для обработки и включает основание и опорное ушко, как в первом случае. Первая, вторая и третья дуги образуют расположенные продольно с промежутками коаксиальные и охватывающие разветвленный трубопровод проемы, имеющие форму, номинально соответствующую воспринимающей опорный держатель внешней поверхности разветвленного трубопровода. Каждая дуга имеет первый концевой сегмент, отделенный промежутком от второго концевого сегмента. Первая сегментная перемычка соединяет первые концевые сегменты первой и второй дуг; вторая сегментная перемычка соединяет вторые концевые сегменты первой и второй дуг; третья сегментная перемычка соединяет первые концевые сегменты третьей и второй дуг; и четвертая сегментная перемычка соединяет вторые концевые сегменты третьей и второй дуг. Первая и третья дуги расположены продольно по обе стороны от второй дуги, с промежутками на противоположных сторонах второй дуги держателя, опирающегося на разветвленный трубопровод. Первая и вторая дуги формируют первый проем, а вторая и третья дуги формируют второй проем, отделенный от первого проема продольным промежутком. Основание обладает способностью деформироваться с остаточной деформацией и изменяться по сравнению с первым положением, где дуги образуют опорный держатель со скользящей посадкой, контактирующий с внешней поверхностью, воспринимающей опорный держатель, образуя проем, охватывающий разветвленный трубопровод путем скользящей подгонки, а во втором положении дуги зажимают внешнюю поверхность разветвленного трубопровода, воспринимающую опорный держатель, в проеме, охватывающем разветвленный трубопровод.

В соответствии с другим исполнением изобретения монтаж опорного держателя на разветвленном трубопроводе для теплообменника обеспечивается вышеописанным образом и дополнительно включает наружный выступ, выполненный на внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель. Кроме того, по крайней мере в одной из дуг выполнено по крайней мере одно небольшое отверстие. Это или эти отверстия отвечают выступам, выполненным на внешней поверхности, воспринимающей опорный держатель.

В соответствии со следующим исполнением изобретения предлагается способ монтажа опорного держателя на вытянутом разветвленном трубопроводе теплообменника. Способ включает следующие шаги:

a) помещение разветвленного трубопровода в проем, образованный с помощью первой и второй противоположных дуг опорного держателя;

b) деформирование с остаточной деформацией опорного держателя для уменьшения размера проема для приведения первой и второй дуг в зажимной контакт с разветвленным трубопроводом; и

c) деформирование с остаточной деформацией разветвленного трубопровода для формирования выступа, располагаемого в отверстии на одной из противоположных дуг (первой или второй).

Согласно следующему исполнению изобретения предлагается способ монтажа опорного держателя на разветвленном трубопроводе теплообменника. Способ включает следующие шаги:

a) помещение разветвленного трубопровода в проем, образованный первой и второй противоположными дугами опорного держателя;

b) деформирование с остаточной деформацией опорного держателя для уменьшения размера проема для приведения первой и второй дуг в зажимной контакт с разветвленным трубопроводом;

c) присоединение по крайней мере одной из дуг к разветвленному трубопроводу после шага (А).

Другие объекты, признаки и преимущества изобретения будут очевидны из следующего подробного описания, вкупе с сопроводительными чертежами, вышеизложенным кратким перечнем и приложенной формулой.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид спереди теплообменника, включающий вытянутый разветвленный трубопровод и опорный держатель, являющийся объектом данного изобретения.

Фиг.2 - частичный вид в увеличенном масштабе вытянутого разветвленного трубопровода и опорного держателя.

Фиг.3 - общий вид опорного держателя, показанного на Фиг.1.

Фиг.4 - вид в разрезе, взятый вдоль линии 4-4 на Фиг.1, показывающий опорный держатель в первом положении.

Фиг.5 - ортогональная проекция опорного держателя.

Фиг.6 - вид в разрезе, аналогичный Фиг.4, показывающий опорный держатель во втором положении.

Фиг.7 - вид в разрезе, аналогичный Фиг.4 и Фиг.6, показывающий опорный держатель, разветвленный трубопровод и комплект инструмента пресс-формы, используемого для монтажа опорного держателя на разветвленном трубопроводе.

Фиг.8 - общий вид другого исполнения опорного держателя.

Различные виды исполнения опорного держателя для вытянутого разветвленного трубопровода показаны на чертежах на примере теплообменника 10 параллельного потока, включающего пару вытянутых разветвленных трубопроводов в форме цилиндрических трубчатых коллекторов 12, множества многоканальных плоских труб 14, тянущихся между коллекторами 12, и серпантинных ребер 16 (показанных схематически на Фиг.1), тянущихся между соседними трубами 14. Очевидно, что изобретение может быть использовано и в других формах теплообменников, использующих другие типы разветвленных трубопроводов, ребер и труб теплообменника или трубопроводов, таких как, например, теплообменники с цилиндрическими трубами, пластинчатыми ребрами, или в теплообменниках змеевикового типа. Кроме того, разветвленный трубопровод не обязательно должен быть в поперечном сечении цилиндрическим. Без всяких ограничений он может быть овального или прямоугольного сечения. Нет ограничений для использования теплообменников и других специфических форм.

Согласно Фиг.1 каждый из коллекторов 12 на стороне, обращенной к другому, содержит множество трубных щелей 18, которые расположены в ряд с трубными щелями 18 в противоположном коллекторе 12. Множество труб 16 имеет концы 20, находящиеся в изоляции от соответствующих трубных щелей 18. Опорный держатель 30 монтируется по крайней мере на одном из коллекторов 12.

Согласно Фиг.2 коллектор 12 имеет продольную ось 32, и, как показано пунктирной линией 36, внешняя поверхность 34, воспринимающая опорный держатель, занимает незначительную продольную часть длины коллектора 12. В изображенном исполнении коллектор 12 является практически цилиндрическим и внешняя поверхность 34, принимающая опорный держатель, имеет практически круглое поперечное сечение, с редкими разрывами, являющимися результатом трубных щелей 18.

Как хорошо видно на Фиг.3, держатель 30 имеет основание 40, сформованное из отдельного куска материала для обработки, которое в одном из исполнений изготовлено из алюминия АА 3003-H14. Основание 40 включает опорное ушко 42, которое служит для присоединения опорного держателя 34 к иным конструкциям, нежели коллектор 12. Основание 40 также включает первую, вторую и третью дуги 44, 46 и 48 соответственно, которые формируют пару проемов 50 и 51, имеющих форму, практически ответную внешней поверхности 34, воспринимающей опорный держатель. В исполнении на Фиг.4 проемы 50 и 51 имеют номинально круглую форму. Как видно на Фиг.5 первая и третья дуги 44 и 48 разделены продольно по обе стороны от второй дуги 46 промежутками, образованными с помощью пары прорезей 52 и 53 на противоположных сторонах второй дуги 46. Прорезь 52 имеет ширину W1, a прорезь 53 имеет ширину W2. Как хорошо видно на Фиг.4, первая и третья дуги 44 и 48 образуют первые части 54 ответных проемов 50 и 51 коллектора, тянущихся против часовой стрелки из точки А в точку В. Вторая дуга 46 образует вторые части 55 проемов 50 и 51, тянущиеся по часовой стрелке из точки А в точку В, напротив первых частей 54. Первая дуга 44 имеет пару концевых сегментов 56 и 58, отделенных один от другого промежутком в длину дуги 44. Вторая дуга 46 имеет пару концевых сегментов 60 и 62, отделенных один от другого промежутком в длину дуги 46. Третья дуга 48 имеет пару концевых сегментов 64 и 66, отделенных один от другого промежутком в длину дуги 48. Первая сегментная перемычка 68 перекрывает ширину W1 прорези 52 для соединения первых концевых сегментов 56 и 60 первой и второй дуг 44 и 46. Вторая сегментная перемычка 70 перекрывает ширину W1 прорези 52 для соединения вторых концевых сегментов 58 и 62 первой и второй дуг 44 и 46. Третья сегментная перемычка 72 перекрывает ширину W2 прорези 53 для соединения первого и второго концевых сегментов 60 и 64 второй и третьей дуг 46 и 48. Четвертая сегментная перемычка 74 перекрывает ширину W2 прорези 53 для соединения вторых концевых сегментов 62 и 66 второй и третьей дуг 46 и 48. Как хорошо видно на Фиг.4, каждый из концевых сегментов 56, 58, 60, 62, 64 и 66 имеет радиус закругления R, который является точкой перехода соответствующих дуг 44, 46 и 48 в соответствующие им сегментные перемычки 68, 70, 72 и 74.

Как видно на Фиг.5, основание 40 держателя 30 включает пару отверстий 80, выполненных цилиндрическими поперек оси проема в дуге 46. Как хорошо видно на Фиг.6, эти отверстия 80 отвечают выступам 82 (показаны на Фиг.6), изображенным в форме выпуклостей, которые образуются в процессе монтажа на поверхности 34 коллектора 12.

Как видно на Фиг.2, в показанном исполнении, каждая из дуг 44 и 48 размещена так, что она охватывает поверхность 34 коллектора 12 между соседними парами труб 14 и трубных щелей 18 с помощью держателя 30, опирающегося на коллектор 12. Предпочтительно, чтобы дуга 46 и отверстия 80 располагались напротив хотя бы одной из трубных щелей 18 с помощью дуги 46, зацепляющей поверхность 34.

Держатель 30 преимущественно может быть сформован из плоского куска тонколистовой стали путем первоначальной штамповки прорезей 52 и 53, и затем развальцовки дуг 44, 46, и 48 для формирования проемов 50 и 51 желаемой формы. Образование прорезей 52 и 53 и растягивание дуг 44, 46 и 48 может быть выполнено с использованием какой-либо подходящей материалоформирующей технологии. Также с помощью подходящих технологий могут быть выполнены изгиб радиусом R концевых сегментов 56, 58, 60, 62, 64 и 66, и форма опорного ушка 42.

Как хорошо видно на Фиг.4, держатель 30 находится в первом положении, в котором дуги 44, 46 и 48 со скользящей посадкой отвечают внешней поверхности 34, воспринимающей опорный держатель (показано пунктирной линией на Фиг.4), образуя ответные коллектору проемы 50 и 51 с помощью скользящей подгонки для обеспечения возможности монтажа держателя 30 на коллекторе 12. Как видно на Фиг.6, держатель 30 находится во втором положении, в котором основание 40 подвергнуто деформированию с остаточной деформацией по сравнению с первым положением так, чтобы дуги 44, 46 и 48 контактировали и/или зажимали внешнюю поверхность 34, воспринимающую опорный держатель в отвечающих коллектору проемах 50 и 51. Основание 40 подвергается деформированию с остаточной деформацией для уменьшения хотя бы одного размера проемов 50 и 51, чтобы привести дуги 44, 46 и 48 в контакт с коллектором 12. В исполнении на Фиг.6 остаточная деформация приводит к обжатию контуров проемов 50 и 51 по сравнению с первым положением, к обжатию поперечных диаметров проемов 50 и 51 на хотя бы минимальные выбранные части проемов 50 и 51.

На Фиг.7 в предпочтительном исполнении показан комплект штамповочного оборудования 90. Он включает неподвижное штамповочное приспособление 92 и подвижное штамповочное приспособление 94, которое перемещается относительно неподвижного штамповочного приспособления 92 вдоль оси 96, образованной с помощью направляющей 98 между штамповочными приспособлениями 92 и 94. Направляющее устройство 98 включает указательный штырь 100, проходящий от неподвижного штамповочного приспособления 92 в отверстии 102, выполненном в подвижном штамповочном приспособлении 94. Неподвижное штамповочное приспособление 92 включает опорную поверхность 104, которая номинально соответствует дуге 46.

Штамповочное приспособление 94 включает две разделенные промежутком поверхности (показано только на Фиг.7), которые выровнены в линию для контакта с дугами 44 и 48 соответственно, и использовались для формирования остаточной деформации дуг 44 и 48. Каждая из поверхностей 104 включает пару контактных зон 106 и 108, которые выстраиваются в ряд для контакта с соответствующими концевыми сегментами 56, 64, и 58, 66 дуг 44 и 48 на изгибах радиусом R, и затем дуги 44 и 48 подвергаются остаточной деформации относительно дуги 46 посредством контакта с концевыми сегментами 56, 58, 64, 66 по мере того, как штамповочные приспособления 92 и 94 движутся один к другому, чтобы привести держатель 30 во второе положение. Эта остаточная деформация обычно будет включать перемещение дуг 44 и 48 к дуге 46, и уменьшение размера изгиба радиусом R концевых сегментов 56, 58, 64 и 66. Кроме того, в иллюстрированном исполнении штамповочное приспособление 94 несет пару пробойников 110 (показано только на Фиг.7), каждый из которых имеет форму, чтобы пройти через трубную щель 18 и упереться во внутреннюю поверхность коллектора 12 оппозитно трубной щели для выполнения одного из выступов 82 в поверхности 34 так, чтобы он вошел в соответствующее отверстие 80 по мере того, как штамповочные приспособления 92 и 94 движутся один к другому. Так, в иллюстрированном исполнении остаточная деформация держателя во втором положении и остаточная деформация коллектора 12 для выполнения выступа 82 производятся практически в одно и то же время.

Необходимо отметить, что в некоторых применениях может быть желательным, чтобы выступы 82 были сформованы другим штамповочным устройством до или после произведения остаточной деформации держателя 30 во втором положении. Например, в некоторых применениях ориентация опорного ушка 42 по отношению к каждой из трубных щелей 18, через которые каждый из пробойников 110 должен пройти, может не позволить для каждого из пробойников 110 пройти через соответствующие трубные щели 18, поэтому штамповочное приспособление 94 перемещается вдоль оси 96. В подобном случае выполнение выступов 82 с помощью пробойников 110 может потребовать, чтобы пробойники были смещены вдоль иной оси, нежели ось 96, это наилучшим образом будет происходить в течение операции, отдельной от производства остаточной деформации держателя 30 с помощью штамповочного комплекта 90.

Итог остаточной деформации держателя 30 во втором положении и сила контакта в результате между поверхностью 34 коллектора 12 и каждой из дуг 44, 46 и 48 будет зависеть от потребностей и формы в каждом применении. Например, во многих обычных теплообменниках концы 20 труб 14 теплообменника припаяны твердым припоем в трубных щелях 18 теплообменника 12. В подобных конструкциях может быть удобным выполнение соединений между поверхностью 34 коллектора 12 и одной или более дугами 44, 46 и 48 твердым припоем. В подобном применении итог остаточной деформации держателя 30 во втором положении может быть только таким, как это требуется для обеспечения плотной посадки между поверхностью 34 коллектора 12 и дугами 44, 46 и 48 для поддержания держателя на месте в течение сварки, и чтобы сделать возможным выполнение подходящего соединения сваркой. Эта плотная посадка может обеспечивать только номинальное усилие связи между поверхностью 34 коллектора 12 и дугами 44, 46 и 48. В некоторых случаях проемы 50 и 51 могут иметь плотную посадку в первом положении держателя 30, что позволяет держателю 30 быть удерживаемым в желаемой позиции для сварки с помощью только зацепления выступов 82 в отверстиях 80, даже без деформирования держателя 30 во втором положении. Во многих теплообменниках, использующих сварку между трубами 14 теплообменника и щелями 18 коллектора, трубы 14 и/или коллектор 12 могут быть покрытыми сварочным материалом. В этом случае имеется возможность вытягивания сварочного материала из соединения между концами 20 труб 14 теплообменника и трубными щелями 18, попавшего путем затекания, которое может произойти между поверхностью 34 коллектора 12 и одной или более дугами 44, 46 и 48. Чтобы уменьшить эти явления, в некоторых случаях можно покрыть сварочным компонентом одну или более поверхностей дуг 44, 46 и 48, которые контактируют с поверхностью 34 коллектора 12. Это может быть произведено с помощью выборочно применяемого сварочного сплава на поверхностях, с помощью формования держателя из листового материала, который имеет покрытие сварочным материалом с одной или с двух сторон, или с помощью применения сварочного материала на держателе после его формования.

В качестве альтернативы, как показано на Фиг.4 пунктирными линиями, одна или более поверхностей дуг 44, 46, 48 могут быть обеспечены выступами или впадинами 112, чтобы достаточная часть площади их поверхности была отделена промежутком от поверхности 34 коллектора 12 для предотвращения или минимизации затекания между ними. Для этих целей, в связи с плакированием поверхностей, на них выполняются впадины 112.

В некоторых случаях предпочтительно, чтобы держатель удерживался на месте на коллекторе 12 без опоры на сварочное соединение между ними. В подобном применении остаточная деформация 30 во втором положении должна обеспечивать достаточный зажимной контакт между поверхностью 34 коллектора 12 и дугами 44, 46 и 48 для обеспечения необходимого усилия контакта между ними с целью удерживания держателя в желаемом положении на коллекторе 12. Очевидно, величина требуемого усилия зажима будет меняться в различных применениях, и зависеть от ожидаемых усилий, которые будут прикладываться к теплообменнику 10 и держателю 30.

Хотя и предпочтительно, чтобы дуги радиусом R концевых сегментов 56, 58, 64 и 66 контактировали для достижения остаточной деформации держателя 30 во втором положении, в некоторых случаях может быть целесообразно остаточно деформировать держатель 30 путем контакта других частей держателя 30. Действительно, остаточная деформация, являясь результатом зажима дугами 44, 46 и 48 поверхности 34 в проемах 50 и 51, может быть допустима в некоторых случаях, не обращая внимания на то, какие части держателя 30 контактируют в течение перехода из первого положения во второе положение. Например, в некоторых случаях может быть полезным контакт концевых сегментов 56, 60 и 64, примыкающих к их соответствующим сегментным перемычкам 68 и 72, для достижения остаточной деформации концевого сегмента 60 из плоскости с концевыми сегментами 56 и 64.

Хотя и предпочтительно, чтобы держатель 30 включал отверстия 80 для зацепления с выступами 82, в некоторых случаях отверстия 80 и выступы 82 могут и не потребоваться. Например, зажимающее усилие или сварочное соединение между держателем 30 и коллектором 12 могут быть достаточными для фиксации держателя 30 от вращения относительно коллектора 12 при ожидаемых усилиях. Другой признак держателя 30, такой как ушко 42, может контактировать с другой частью теплообменника 10 для предотвращения вращения держателя 30 относительно коллектора 12.

Хотя и предпочтительно, чтобы было три дуги: 44, 46 и 48, в некоторых случаях может быть целесообразно исключить одну из дуг, такую как дуга 48, и сохранить дуги 44 и 46. С другой стороны, в некоторых случаях может быть необходимо добавить одну или более дуг 44, 46, 48 в дополнение к трем, показанным в иллюстрированном исполнении. Например, дополнительная дуга 46 может находиться на стороне, противоположной дуге 48.

Хотя алюминий и был приведен как возможный материал для держателя 30, для требований особого применения могут быть использованы другие материалы, имеющие подходящую прочность, модуль упругости, пластичность и податливость.

Хотя иллюстрированное исполнение демонстрирует специфическую форму ушка 42, необходимо понимать, что специфические формы ушка 42 могут иметь другие очертания, требуемые для создания подходящего крепления с иными конструкциями, нежели коллектор 12, например такими, как другой разветвленный трубопровод 12, трубопровод для использования в связи с теплообменником 10, рама для установки теплообменника 10 или иной держатель, который требуется для иной конструкции.

Кроме того, хотя в иллюстрированном исполнении поперечное сечение поверхности 34 и проемов 50 и 51 практически круглое, как было отмечено ранее, поверхности 34 и коллектор 12 могут иметь другие формы поперечного сечения и снабжаться держателем 30. Хотя иллюстрированное исполнение показывает ширины W1 и W2 прорезей 52 и 53 сопоставимыми с шириной дуг 44 и 48, при необходимости в некоторых случаях ширины W1 и W2 прорезей 52 и 53 могут быть значительно большими, чем ширина дуг 44, 46 и 48. И наоборот, в других случаях может быть желательным выполнение прорезей 52 и 53 путем простого прорезания материала держателя 30 без удаления некоторого количества материала оттуда для формирования прорезей 52 и 53. Результатом этого будут очень узкие ширины W1 и W2 и очень узкие сегментные перемычки 68, 70, 72 и 74. Необходимо отметить, что очень узкие прорези 52 и 53, выполненные прорезанием, могут привести к сдвигу держателя на сегментных перемычках 68, 70, 72 и 74, кроме того, операция прорезания может нежелательно деформировать оригинальные сечения каждой из дуг 44, 46 и 48 так, что дуги не будут давать практически ровную поверхность для зацепления с поверхностью 34 коллектора 12, и проемы 50 и 51 не будут требуемого размера в первом положении. Хотя на чертеже показаны ширины W1 и W2 прорезей 52 и 53 практически одинаковыми и симметричными по их длине, в некоторых случаях может быть необходимым выполнить ширину прорези 52 отличной от ширины прорези 53 и/или выполнить одну или обе прорези 52 и 53 с шириной, которая изменяется по длине. Дуги 44 и 48 показаны имеющими практически равную ширину, которая постоянна по их длине, они могут быть выполнены по желанию не равными одна другой по ширине, и/или ширина дуг 44 и 48 может изменяться по их длине.

Изгибы радиусом R показаны практически равными, однако они могут по желанию для одного иди нескольких изгибов радиусом R отличаться один от другого. Они могут также отличаться вдоль по ширине дуги 46.

На чертеже отверстие 80 показано цилиндрическим сквозным отверстием, однако в некоторых случаях отверстие 80 может протянуться через дугу 46 не насквозь, и/или иметь иное чем цилиндрическое поперечное сечение, например прямоугольное или треугольное. Хотя на чертеже показаны два отверстия 80 и выступа 82, при необходимости можно использовать одно отверстие 80 и выступ 82, или более чем два отверстия 80 и выступа 82. Кроме того, на чертеже показаны выступы 82 находящиеся в срединной части дуги 46, при желании они могут быть выполнены на краях дуги 46, как показано пунктирными линиями 84 на Фиг.5. В заключение, хотя на чертеже отверстия 80 показаны выполненными в дуге 46, они могут быть выполнены на другой дуге, или на двух дугах 44 и 48 в дополнение или в качестве альтернативы выполнению отверстий 80 в дуге 46.

Таким образом, должно быть понятно, что особенности деталей каждого из элементов 42, 44, 46, 48, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74 и 80 держателя 30 и штамповочный комплект 90 будут сильно зависить от специфики деталей теплообменника 10 и разветвленного трубопровода 12, на которых они монтируются. Например, форма поперечного сечения или форма разветвленного трубопровода 12, деталей разветвленного трубопровода 12 и держателя 30, усилия, которым держатель 30 будет подвержен, тип, протяженность, число и форма трубопроводов теплообменника влияют на особенности деталей держателя 30.

Одно альтернативное исполнение держателя 30 показано на Фиг.8. В этом исполнении опорное ушко 42 включает комплект дуг 120, 122 и 124, которые формируют коаксиальные проемы 126 и 128, имеющие форму практически соответствующую поверхности, отвечающей опорному ушку на иной конструкции (не показана), нежели коллектор 12, такой как выходная соединительная труба или другой трубопровод. Детали дуг 120, 122 и 124 и их монтаж на поверхности, принимающей опорное ушко, такой иной конструкции являются по существу идентичными деталям и монтажу, описанным для дуг 44, 46 и 48. Так, предшествующее описание связи с дугами 44, 46 и 48 и их монтаж на коллекторе 12 также относится к дугам 120, 122 и 124 и их монтажу на поверхности, воспринимающей опорное ушко, другой конструкции. Кроме того, право выбора, описанное по отношению к деталям и монтажу дуг 44, 46 и 48, также относится и к дугам 120, 122 и 124. Для краткости избежим излишнего повторения описания для дуг 120, 122 и 124.