ДРОССЕЛЬ Российский патент 2010 года по МПК F22B37/74 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 N 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, выдавливает 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 не целесообразно.

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 N 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 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 теплообменника 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 установлен на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской, содержит стакан с возможностью взаимодействия днища стакана с прижимной решеткой. Прижимная решетка установлена с возможностью перемещения вдоль труб, дроссель является частью теплообменника, содержащего дроссели, при этом между стаканами дросселей установлены фиксирующие планки, жестко скрепленные с дросселями.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан дроссель, продольный разрез;

на фиг.2 - вид сверху фиг.1.

Теплообменник (не показан) содержит дроссели 0, состоящие из хвостовика 1 и стакана 2 и установленные на входных участках пучка теплообменных труб 3 с возможностью взаимодействия с прижимной перфорированной соосно входным каналам стаканов 2 решеткой 4, закрепленной к трубной доске 5 с помощью шпилек 6 и колпачковых гаек 7, фиксируемых штопорными шайбами 8. Между дросселями 0 расположены зигзагообразные планки 9 с жестким соединением с днищами стаканов 2, а последние - с хвостовиками 1 дросселей 0.

Дроссель работает следующим образом.

Дроссельный хвостовик 1 устанавливается в теплообменную трубу 3, а на него надевается стакан 2. Прижатие дросселей 0, установленных на входных участках теплобменных труб 3, осуществляется с помощью прижимной перфорированной соосно входным каналам стаканов 2 решетки 4, укрепляемой по периферии трубного пучка шпильками 6 с колпачковыми гайками 7, фиксируемыми стопорными шайбами 8. Наличие соответствующих зигзагообразных планок 9 при плотном расположении межосевых расстояний труб 3 позволяет исключить какое-либо перемещение дросселей 0 как в вертикальном, так и вращательном направлениях, за счет жесткого соединения между собой планок 9 со стаканами 2, а последние - с хвостовиками 1. Котловая вода поступает в раздающую камеру теплообменника, откуда по перфорации прижимной решетки 4 - в полость, образованную стаканом 2 и хвостовиком 1, далее по проточным каналам хвостовика 1 движется в теплообменную трубу 3, чем и обеспечивается гидравлическая равномерность раздачи по теплообменным трубам 3.

Применение конструкции дросселя предлагаемого вида позволяет исключить повреждение сварного шва, соединяющего теплообменную трубу и трубную доску, за счет отсутствия вращения и перемещения в осевом направлении хвостовика дросселя, а также улучшить 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 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, содержит стакан с возможностью взаимодействия днища стакана с прижимной решеткой. Прижимная решетка установлена с возможностью перемещения вдоль труб. Дроссель является частью теплообменника, содержащего дроссели. Между стаканами дросселей установлены фиксирующие планки, жестко скрепленные с дросселями. Изобретение обеспечивает исключение повреждения сварного шва теплообменной трубы в трубной доске. 2 ил.

Дроссель, установленный на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской, содержащий стакан с возможностью взаимодействия днища стакана с прижимной решеткой, отличающийся тем, что прижимная решетка установлена с возможностью перемещения вдоль труб, дроссель является частью теплообменника, содержащего дроссели, при этом между стаканами дросселей установлены фиксирующие планки, жестко скрепленные с дросселями.