ТЕПЛООБМЕННИК Советский патент 1971 года по МПК F28D7/10 

Изобретение относится к области теилообменных устройств нреимуществеиио для теилоносителей, склонных к взаимной оиаспой реакции, например для жидкого натрия и воды, и может быть использовано на атомных электростанциях, где парогенератор нагревается жидким натрием, составляющим вторичную охлаждающую жидкость реактора, работающего на быстрых нейтронах.

Известны теплообменники преимущественно для теплоноснтелей, склонных к взаимной опасной реакции, например для жидкого натрия и воды, содержащие подключенные к коллекторам параллельные нлоские змеевики для прохождения греющей среды (жидкого натрия) и параллельные пучки труб для нагреваемой среды (воды), расположенные внутри змеевиков, причем концы труб нагреваемой среды выведены через трубные доски. Эти теилообменники имеют больщую металлоемкость вследствие больщой толщины трубных досок, иротивостоящих высокому давлению теилоиосителя (жидкого натрия), циркулирующего в змеевиках.

В этих теплообменниках затруднены контроль за возможными протечками натрия через места нрохода труб в трубных досках, а также удаление и замена элементов теплообменника при их повреждении.

В предлагаемом теилообмен.чике пучки труб для нагреваемой среды (воды), расположенные внутри змеев п ов, выведены через радиальные отверстия в стенках концов змеевиков и соединены входными и выходными коллекгорам 1, расположенныл и в средней плоскости, иериендикулярной плоскостям змеевиков, причем иоследнне подключены к коллекторам греющей среды иoиepe ieииo с диаметрально противоположных сторон.

Такое выполнение теплообменника позволяет исключить применение трубных досок, увеличивающих его металлоемкость, надежно нриваривать копны труб для нагреваемой среды (воды) к змеевикам и легко изолировать каждую трубу при ее иоврежденни.

Подключение змеевиков к коллекторам греющей среды иоперемеиио с диаметрально иротивоположных сторон позволяет легко удалить поврежденный элемеит теплообменника и замеиить его новым.

Па фиг. 1 иоказан иродольный вертнкальный разрез предложенного тенлообменника, выиолиенпого как генератор водяного нара с нспользова П ем жидкого натрия в качестве греющей среды; на фиг. 2 - вид теилообмениика-иарогенератора сбоку; на фиг. 3 - деталь вывода труб для циркуляции воды и водяного пара из змесвпка; на фиг. 4 - поперечное сечение змеевнка

Теплообмепник-парогенераторсодержит

несколько теплообменных элементов в нижней испарительной части 1 и столько же элементов в верхней паронерегревательпой части 2, которые заключены в кожух 3 со стенками, нокрытымн слоем теплонзолнруюи1,его материала 4. Каладый тенлообменный элемент содержит нлоский змеевик 5, имеющий форму расноложенного в вертикальной нлоскости двойного S. Концы змеевиков подключены к коллекторам 6 и 7 для греющей среды (жидкого натрия) в испарительной части и к коллекторам 8, 9 в нароперегревательной части. Коллекторы 6-9 горизонтальные и расиолож:ены в средней плоскости, иериендикулярной плоскостям, определяемым змеевиками. Коицы змеевиков приварены к коллекторам попеременно с диаметрально нротивоположных сторон. Коллекторы 7 и 8 соединены между собой калачом 10.

Внутри каждого змеевнка расноложены семь труб 11 для прохождения нагреваемой среды (воды, водяного пара). Трубы в нескольких местах укреплены распорками 12 (см. фнг. 4), которые позволяют нм (трубам) свободно расщиряться при термических удлинениях, сохраняя в то же время расстояния между трубами и нредотвращая их возможную внбранию, иод действием вытекающих жидкостей.

В змеевиках помещены лопаткн 13 для неремещивания жидкого натрия.

Трубы 11 проходят через радиальные отверстия 14 в стенках концов змеевиков н приварены к ним при номощи муфт 15. После выхода из змеевиков трубы присоедиияются при помощи калачей 16 в испарительной части к коллектору 17, подающему иитательную воду, и к калачам 18, отводящим пар от испарительной части.

В наронерегревательной части носле выхода из змеевиков трубы нрисоединяются к калачам 18, подводящим пар к пароперегревательной части, и при номощи калачей 19 - к коллектору 20, отводящему перегретый иар.

Коллекторы 17 и 20 так же, как и коллекторы 6 - 9 расположены в средней вертикальной нлоскости, перпендикулярной плоскостям зл1еевиков.

Теплообмениик-нарогеиератор работает следующим образом.

Горячий натрий подводится к змеевикам через подающий коллектор 9, проходит но змеевикам иароперегревательной части и через коллектор 8, калач 10 и коллектор 7 ироходит в змеевики испарительной части н выходит через коллектор 6, отводящий холодный натрий. При прохождении через змеевики натрий передает свое тепло воде и пару, протекающнм по трубам // в нанравленни, обратном движению натрия. Вода протекает от коллектора 17 питательиой воды по трубам 11 к испарительной части, где она иснаряется, и дальше пар через калачи 18 проходит по трубам 11 пароперегревательной части, где пар перегревается и но калачам 19 и коллектору 20 отводится к потребителю.

Предмет изобретения

1.Теплообменник преимущественно для тенлоиосителей, склонных к опасной взаимиой реакции, например, для жидкого натрия и

воды, содержащий иодключенные к коллекторам иараллельные плоские змеевики для прохождения греющей среды (жидкого натрия) и параллельные пучки труб для пагреваемой среды (воды), расположенные внутри змеевиков, отличающийся тем, что, с целью уменьщення металлое.мкости и унрощения ремонта, трубы нагреваемой среды выведены через радиальные отверстия в стенках концов змеевиков и соединены входными и выходными коллекторами, расположенными в средней плоскостп, перпендикулярной плоскостям змеевиков.

2.Теплообменник но п. 1, отличающийся тем, что змеевики подключены к коллекторам

греющей среды попеременно с диаметрально протнвоноложных сторон.

« 5 е

е.,...rr:y2gss5ss;:4 i 4 :.

..-i- ;r-dt:.; -г.т:г :::гг: ... г - - - - «.-..---..,

J2