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 [1].

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 [2].

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 дистанционируемых теплообменных труб, содержащей обод с рядами планок, расположенных в каждом ряду параллельно, а в смежном - под углом относительно друг друга, образуя ячейки для труб, обод с одной стороны снабжен торцевой плитой с отверстием, охватывающим с зазором все ячейки дистанционируемых теплообменных труб, и на уровне каждого ряда планок выполнен с окнами, причем торцевая плита выполнена с отверстием, охватывающим с зазором все ячейки дистанционируемых теплообменных труб.

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 пучка теплообменных 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, образуя ячейки для труб, причем обод 0 с одной стороны снабжен торцевой плитой 3 с отверстием 4, охватывающим с зазором все ячейки дистанционируемых труб.

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, защищая трубную доску от тепловых ударов теплоносителя, а остальная часть решетки, состоящая из необходимого количества рядов параллельных планок 1, 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.

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.

Ссылка

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

2. Филимонов М.И. и др. Дистанционирующая трубная решетка теплообменника. SU. А.с. №1334039. F28F 9/22. Приоритет - 08.04.86. Опубл. БИ №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, преимущественно для дистанционируемых теплообменных труб, содержащей обод с рядами планок, расположенных в каждом ряду параллельно, а в смежном - под углом относительно друг друга, образуя ячейки для труб, обод с одной стороны снабжен торцевой плитой с отверстием, охватывающим с зазором все ячейки дистанционируемых теплообменных труб, и на уровне каждого ряда планок выполнен с окнами. Технический результат - конструкция решетки предлагаемого вида устранит вибрацию пучка теплообменных труб. 3 ил.

Решетка преимущественно для дистанционируемых теплообменных труб, содержащая обод с рядами планок, расположенных в каждом ряду параллельно, а в смежном - под углом относительно друг друга, образуя ячейки для труб, отличающаяся тем, что обод с одной стороны снабжен торцевой плитой с отверстием, охватывающим с зазором все ячейки дистанционируемых теплообменных труб, и на уровне каждого ряда планок выполнен с окнами.