ДРОССЕЛЬ Российский патент 2010 года по МПК F16K47/00 

Изобретение относится к дроссельным устройствам теплообменной техники и предназначено для использования в качестве регулятора потока жидкости трубного пучка теплообменника ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Известно устройство для ввода питательной воды в котел, содержащее патрубок, скрепленный концами соответственно с подводящей трубой и барабаном котла, и установленную с зазором внутри патрубка цилиндрическую втулку, один конец которой расположен в полости барабана, а другой плотно скреплен с патрубком, причем втулка со стороны подводящей трубы снабжена диафрагмой с центральным отверстием и в зоне, расположенной за диафрагмой по ходу питательной воды, выполнена перфорированной, причем конец втулки, расположенный в барабане, снабжен фланцем, выполненным с поперечными пазами на боковой поверхности и сквозными продольными отверстиями, расположенными напротив зазора между патрубком и втулкой (SU 1143927. Глущенко Л.Ф. и др. Устройство для ввода питательной воды в котел. F22B 37/22. Приоритет - 10.06.83. Опубл. бюллетень изобретений №9. 07.03.1985 - аналог).

Недостатком этого технического решения является низкая эксплуатационная надежность, связанная с тем, что напор потока, обладая большим давлением по сравнению с давлением в барабане, выдавит устройство в барабан котла, укрепленное за счет плотного прилегания к патрубку барабана. Кроме того, конструкция устройства предусматривает сравнительно небольшие величины расходных характеристик, в то время как барабан котельного агрегата (известных и изготавливаемых энергетической промышленностью) оперирует огромными величинами, поэтому делать отверстие в толстостенном барабане для малых расходов крайне нецелесообразно.

Известно дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор, содержащее дроссели, вставленные в отверстия труб коллектора, причем дроссели прикреплены к рейке, установленной в коллекторе (SU 564489. Титов В.Ф. и др. Дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор. F22B 37/74. Приоритет - 28.05.74. Опубл. бюллетень изобретений №25. 05.07.1977 - прототип).

Недостатком этого технического решения является то, что оно состоит из большого количества элементов, взаимосвязанных между собой большими протяженными площадями соприкосновения. Опыт эксплуатации дроссельных устройств показал, что накипеобразующие отложения в таких конструкциях за время межремонтного периода настолько крепко связывают эти элементы, что профилактическое проведение демонтажа их для ревизионного контроля состояния оборудования становится трудно выполнимым. Кроме того, это устройство рассчитано на небольшой ряд дросселей, так как монтаж связан с межосевыми расстояниями отверстий под трубы, что также суживает область применения данного устройства.

Информационный поиск научно-технических достижений по этой теме, тематический анализ изобретений патентного фонда ВПТБ по решению данной проблемы не выявил совокупности отличительных признаков, сходных и присущих с признаками предлагаемого изобретения, которое может быть использовано в качестве регулятора потока жидкости трубного пучка теплобменника корабельной ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Технический результат изобретения - системное регулирование потока жидкости по теплообменным трубам теплообменника для организации форсированного теплообмена, а также удобство контроля и проведения профилактических ремонтных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что дроссель, установленный на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской, содержит стакан, который взаимодействует своим днищем с прижимной решеткой. Прижимная решетка установлена с возможностью перемещения вдоль осей труб, на боковой поверхности стакана выполнена кольцевая канавка с проточками, наклоненными в сторону оси дросселя.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - показан продольный разрез дросселя;

на фиг.2 - вид сверху фиг.1.

Теплообменник (не показан) содержит пучок теплообменных труб 0, закрепленных в трубной доске 1. В каждой трубе устанавливается дроссель, состоящий из хвостовика 2 и стакана 3, причем последние образуют между собой полость 4. Прижимная перфорированная соосно входным каналам стаканов 3 решетка 5 соединена с трубной доской 1 с помощью шпилек 6, колпачковых гаек 7 и стопорных шайб 8. Боковые поверхности хвостовика 2 и стакана 3 содержат кольцевые канавки 9 и 10 с диаметральными проточками 11 и 12 соответственно, причем проточки 12 стакана 3 наклонены в сторону оси дросселя.

Дроссель работает следующим образом.

Дроссельный хвостовик 2 устанавливается в теплообменную трубу 0, а на него надевается стакан 3. Прижатие дросселей, расположенных на трубной доске 1, осуществляется с помощью прижимной перфорированной соосно входным каналам стаканов 3 решетки 5, укрепляемой по периферии трубного пучка шпильками 6 с колпачковыми гайками 7, фиксируемыми стопорными шайбами 8. Наличие соответствующих кольцевых канавок с проточками при плотном расположении межосевых расстояний труб 0 позволяет легко извлекать после демонтажа решетки 5 составные части дросселя, так как они, ко всем прочим трудностям, прикипают к поверхности труб 0 и трубной доски 1. Котловая вода поступает в раздающую камеру теплообменника, откуда по перфорации прижимной решетки 5 поступает в полость, образованную стаканом 3 и хвостовиком 2, откуда по проточным каналам хвостовика 2 движется в теплообменную трубу 0, чем и обеспечивается гидравлическая равномерность раздачи по теплообменным трубам 0.

Применение конструкции дросселя предлагаемого вида улучшит регулирование потока жидкости по теплообменным трубам трубного пучка теплообменника. Кроме того, обеспечит возможность оперативного доступа осуществления контроля состояния внутренней поверхности теплообменных труб за счет упрощения ремонта составных частей дросселя при снижении трудозатрат на монтаж (демонтаж), повысит эксплуатационную надежность конструкции теплообменника в целом.

Изобретение предназначено для регулирования дросселирования жидкости и может быть использовано в теплотехнике. Дроссель установлен на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской. Дроссель содержит стакан, который взаимодействует своим днищем с прижимной решеткой. Прижимная решетка установлена с возможностью перемещения вдоль осей труб. На боковой поверхности стакана выполнена кольцевая канавка с проточками, наклоненными в сторону оси дросселя. Изобретение обеспечивает улучшение регулирования потока жидкости, упрощение ремонта составных частей устройства, снижение трудозатрат на монтаж (демонтаж) и доступность осуществления контроля трубного пучка. 2 ил.

Дроссель, установленный на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской, дроссель содержит стакан, который взаимодействует своим днищем с прижимной решеткой, отличающийся тем, что прижимная решетка установлена с возможностью перемещения вдоль осей труб, на боковой поверхности стакана выполнена кольцевая канавка с проточками, наклоненными в сторону оси дросселя.