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 № 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 которых для ревизионного контроля состояния оборудования становится трудновыполнимым. 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 этого 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. Каждый стакан со стороны прижимной решетки выполнен с сегментными выточками на части боковой поверхности и с центральной канавкой на днище, параллельной упомянутым выточкам. Фиксирующие планки размещены в последних и выполнены прямолинейными.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - показан продольный разрез дросселя;

на фиг.2 - вид сверху фиг.1.

Теплообменник (не показан) содержит дроссели, состоящие из хвостовика 0 и стакана 1 и установленные на входных участках пучка теплообменных труб 2, закрепленных в трубной доске 3, с возможностью взаимодействия с прижимной, перфорированной соосно входным каналом стаканов 1 решеткой 4, закрепленной к трубной доске 3. Между рядами дросселей устанавливают планки 5 на уровне боковых проточек стаканов 1, скрепляемые точечной сваркой с последними.

Дроссель работает следующим образом.

Предварительно скрепленные хвостовики 0 со стаканами 1 устанавливают на входных участках пучка теплообменных труб 2 в своих посадочных местах так, что предварительно выполненные бортики на днищах стаканов 1 располагают параллельно друг другу. Затем между рядами дросселей помещают прямолинейные планки 5, параллельные друг другу и опирающиеся длинными торцами на плечики боковых проточек стаканов 1 и по высоте на уровне бортиков, расположенных на днищах стаканов 1. Планки 5 жестко скрепляются к бортикам стаканов 1 и, тем самым, исключают какое-либо перемещение, проворачивание дросселей. При демонтаже дроссельного устройства срезается точечная сварка приварки к бортикам стаканов 1 с последующим извлечением дросселей из труб 2. Котловая вода поступает в раздающую камеру теплообменника, откуда по перфорации прижимной решетки 4 поступает в полость, образованную стаканом 1 и хвостовиком 0, откуда по проточным каналам хвостовика 0 движется в теплообменную трубу 2, чем и обеспечивается гидравлическая равномерность раздачи нагреваемой жидкости по теплообменным трубам 2.

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 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 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 этого 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. Каждый стакан со стороны прижимной решетки выполнен с сегментными выточками на части боковой поверхности и с центральной канавкой на днище, параллельной упомянутым выточкам. Фиксирующие планки размещены в последних и выполнены прямолинейными. Изобретение обеспечивает исключение повреждения сварного шва теплообменной трубы в трубной доске, регулирование потока жидкости по теплообменным трубам, упрощение демонтажа дросселей для осмотра внутренней поверхности трубного пучка, равномерный расход жидкости и улучшение ремонтопригодности и эксплуатационной надежности. 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 этого 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, а каждый стакан со стороны прижимной решетки выполнен с сегментными выточками на части боковой поверхности и с центральной канавкой на днище, параллельной упомянутым выточкам, причем фиксирующие планки размещены в последних и выполнены прямолинейными.