РЕШЕТКА Российский патент 2010 года по МПК F28F9/00 F28F9/13 

Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве решетки пучка теплообменных труб теплонапряженного малогабаритного теплообменника в составе паропроизводящей ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Известен дистанционирующий элемент трубного теплообменного пучка в виде волнообразной ленты, причем на вогнутых участках волн выполнены дополнительные выступы, образованные поперечно надсеченными и отогнутыми ее участками, а дополнительные выступы ленты имеют профиль, аналогичный профилю волн ленты [0].

Недостатком этого технического решения является сложность обеспечения надежного крепления волнообразной ленты при фиксированном ее положении по высоте пучка теплообменных труб, осуществляемого при собранном пучке теплообменных труб в замкнутом объеме путем укрепления к внутренней поверхности корпуса или периферийным кольцам, которые способствуют увеличению коэффициента гидравлического сопротивления из-за сжатия проходного сечения межтрубного пространства.

Известна дистанционирующая трубная решетка теплообменника, содержащая обод и закрепленную в нем двухрядную систему планок с углублениями под трубы, при этом ряды планок дополнительно соединены по периметру решетки посредством соединений серьга-штырь, причем серьги закреплены на планках одного ряда, а штыри - на планках другого ряда [1].

Недостатком этого технического решения является достаточно ограниченная область применения из-за наличия крепежных элементов, занимающих большие объемы для их размещения, а в корпусном теплообменнике определенной длины после их установки они не ремонтопригодны, то есть ресурс эксплуатационной надежности существенно снижен. В то же время эти устройства не способствуют интенсификации процесса теплообмена.

Технический результат предлагаемого изобретения - обеспечение максимальной компактности пучка теплообменных труб малогабаритного теплообменника и достижение высокой степени эффективности теплообмена за счет компоновки поверхности теплосъема во время эксплуатации, увеличение ресурса надежной работы конструкции теплообменника при высоких удельных теплонапряжениях занимаемого им объема.

Указанный технический результат достигается тем, что в решетке, преимущественно для дистанционирования труб теплообменника, содержащей обод с рядами планок, расположенных в каждом ряду параллельно, а в смежном - под углом относительно друг друга, причем обод с одной стороны снабжен торцевой плитой с отверстиями под трубы и на уровне каждого ряда планок выполнен с окнами, каждый последующий смежный ряд планок меняет свое направление относительно вертикальной образующей обода по винтовой линии с образованием в плане ячеек шестигранной формы.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - продольный вид крепления с участком разреза обода;

на фиг.2 - вид А фиг.1;

на фиг.3 - вид Б фиг.1.

Решетка для дистанционирования труб теплообменника (не показан) содержит обод 0 с рядами планок 1, расположенных в каждом ряду параллельно, а в смежных - под углом относительно друг друга. Параллельные планки 1 одного ряда соединены с параллельными планками 1 смежного ряда перемычками 2, причем обод 0 с одной стороны снабжен торцевой плитой 3 с отверстием 4, охватывающим с зазором все ячейки 5 шестигранной формы для дистанционируемых труб, образованные, как минимум, тремя рядами параллельных планок 1.

Решетка работает следующим образом.

Решетка устанавливается в корпусе теплообменника (не показан) напротив входного патрубка по тракту теплоносителя, причем торцевая поверхность обода 0 решетки находится под трубной доской, ограждая трубную доску от тепловых ударов теплоносителя, а остальная часть решетки, состоящая из необходимого количества рядов параллельных планок, расположена напротив входного патрубка по тракту теплоносителя и, далее, на прямом участке корпуса теплообменника. Теплоноситель, поступая через входной патрубок, входит через радиальные проходные сечения планок 1 боковой поверхности решетки и омывает трубы, меняя направление с поперечного на продольное, причем параллельные планки 1, образуя для труб ячейки 5 шестигранной формы, исключают их вибрацию.

Выполнение конструкции решетки предлагаемого вида обеспечит эффективное дистанционирование и исключение вибраций и, как следствие, работу пучка теплообменных труб теплонапряженного малогабаритного теплообменника с максимально компактным трубным пучком в составе паропроизводящей корабельной ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок, отвечающим требованиям технологичности, монтажа и эксплуатационной надежности при высоких удельных теплонапряжениях занимаемого объема.

Источники информации

1. Камашев Б.М. и др. Дистанционирующий элемент. SU. А.с. №800582, F28F 9/00. Приоритет - 26.04.79. Опубл. бюллетень изобретений №4, 30.01.1981 - аналог.

2. Филимонов М.И. и др. Дистанционирующая трубная решетка теплообменника. SU. A.c. №1334039. F28F 9/22. Приоритет - 08.04.86. Опубл. бюллетень изобретений №32, 30.08.1987 - прототип.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве устройства для дистанционирования пучка теплообменных труб ядерной энергетической установки, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок. В решетке, содержащей обод с рядами планок, расположенных в каждом ряду параллельно, а в смежном - под углом относительно друг друга, причем обод с одной стороны снабжен торцевой плитой с отверстием под трубы и на уровне каждого ряда планок выполнен с окнами, каждый последующий смежный ряд планок меняет свое направление относительно вертикальной образующей обода по винтовой линии с образованием в плане ячеек шестигранной формы. Технический результат - конструкция решетки предлагаемого вида устранит вибрацию пучка теплообменных труб. 3 ил.

Решетка преимущественно для дистанционирования труб теплообменника, содержащая обод с рядами планок, расположенных в каждом ряду параллельно, а в смежном - под углом относительно друг друга, причем обод с одной стороны снабжен торцевой плитой с отверстием под трубы и на уровне каждого ряда планок выполнен с окнами, отличающаяся тем, что каждый последующий смежный ряд планок меняет свое направление относительно вертикальной образующей обода по винтовой линии с образованием в плане ячеек шестигранной формы.