CA2005593C - Faisceau de surchauffe pour separateur-surchauffeur de vapeur horizontal - Google Patents
Faisceau de surchauffe pour separateur-surchauffeur de vapeur horizontalInfo
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Abstract
Faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur horizontal, comprenant un réseau de tubes parallèles disposés selon un maillage en quinconce à l'intérieur d'un cadre (3, 4), symétrique par rapport à son plan de symétrie, délimitant dans sa partie inférieure un orifice d'accès de la vapeur à surchauffer, et dans sa partie supérieure un orifice d'évacuation de la vapeur surchauffée. Le cadre (3, 4) est de forme polygonale, et au moins deux des côtés obliques (11, 13, 15, 17 ; 12, 14, 16, 18) du polygone sont parallèles aux segments obliques formés par le maillage des tubes.
Description
~ 2 0 0 5 5 9 3 FAISCEAU DE SURC~UFFE POUR SÉPARATEUR-SURCHAUFFEUR
DE VAP~UR HORIZONTAL
La présent invention concerne un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur horizontal, disposé notamment entre deux étages d'une turbine de détente.
On a déjà proposé dans le document US-A-4485069 un faisceau de surchauffe de ce genre, dont les tubes sont disposés à l'intérieur d'un cadre cylindrique de section droite circulaire suspendu par des attaches en queue d'aronde dans un cadre externe également circulaire relié à la structure d'ensemble du séparateur-surchauffeur.
Dans un tel faisceau, les rangées latérales obliques extrêmes des tubes en quinconce ne peuvent être complètes, du fait que les segments obliques extrêmes sur lesquels ces tubes devraient se placer viennent couper à leurs extrêmités le cadre cylindrique et que l'on ne peut disposer des tubes à proximité
immédiate de ce cadre. Ceci entraîne certains vides sur les côtés du faisceau, et par suite une tendance de la vapeur à
surchauffer à s'écouler préférentiellement sur les côtés, où la résistance à son écoulement est la plus faible. Il en résulte un réchauffage inégal de cette vapeur, et par ailleurs le nombre de tubes du faisceau n'est pas optimal par rapport à la section droite occupée par celui-ci.
On a aussi proposé dans le brevet US-3326280 un échangeur de chaleur horizontal de réchauffage et de vaporisation d'un fluide circulant autour d'un faisceau de tubes de circulation d'un gaz subissant un refroidissement et une condensation, ces tubes étant disposés selon un maillage rectangulaire à l'intérieur d'un cadre de forme polygonale.
Dans un tel échangeur, le nombre de tubes du faisceau, et par suite la surface d'échange de chaleur par unité de section droite, sont aussi relativement limités.
La présente invention a pour but de procurer un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur ~t
DE VAP~UR HORIZONTAL
La présent invention concerne un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur horizontal, disposé notamment entre deux étages d'une turbine de détente.
On a déjà proposé dans le document US-A-4485069 un faisceau de surchauffe de ce genre, dont les tubes sont disposés à l'intérieur d'un cadre cylindrique de section droite circulaire suspendu par des attaches en queue d'aronde dans un cadre externe également circulaire relié à la structure d'ensemble du séparateur-surchauffeur.
Dans un tel faisceau, les rangées latérales obliques extrêmes des tubes en quinconce ne peuvent être complètes, du fait que les segments obliques extrêmes sur lesquels ces tubes devraient se placer viennent couper à leurs extrêmités le cadre cylindrique et que l'on ne peut disposer des tubes à proximité
immédiate de ce cadre. Ceci entraîne certains vides sur les côtés du faisceau, et par suite une tendance de la vapeur à
surchauffer à s'écouler préférentiellement sur les côtés, où la résistance à son écoulement est la plus faible. Il en résulte un réchauffage inégal de cette vapeur, et par ailleurs le nombre de tubes du faisceau n'est pas optimal par rapport à la section droite occupée par celui-ci.
On a aussi proposé dans le brevet US-3326280 un échangeur de chaleur horizontal de réchauffage et de vaporisation d'un fluide circulant autour d'un faisceau de tubes de circulation d'un gaz subissant un refroidissement et une condensation, ces tubes étant disposés selon un maillage rectangulaire à l'intérieur d'un cadre de forme polygonale.
Dans un tel échangeur, le nombre de tubes du faisceau, et par suite la surface d'échange de chaleur par unité de section droite, sont aussi relativement limités.
La présente invention a pour but de procurer un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur ~t
2 2 0 0 5 5 9 3 horizontale qui présente un remplissage homogène de la section droite de son cadre et un nombre de tubes par unité
de section droite optimal, et qui évite toute tendance de la vapeur à surchauffer à s'écouler préférentiellement le long de son cadre.
Selon la présente invention, il est prévu un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur horizontal, comprenant un réseau de tubes parallèles disposés selon un maillage en quinconce à l'intérieur d'un cadre (3, 4) de forme prédéterminée, délimitant dans sa partie inférieure un orifice d'accès de la vapeur à surchauffer, et dans sa partie supérieure un orifice d'évacuation de la vapeur surchauffée, caractérisé en ce que le cadre comporte au moins deux côtés obliques ~11, 13, 15, 17i 12, 14, 16, 18) qui sont parallèles aux segments obliques formés par le maillage des tubes.
De préférence, le cadre présente une forme hexagonale irrégulière, et encore de préférence quatre côtés obliques.
De préférence, le cadre peut comporter en outre deux côtés verticaux latéraux.
Dans un mode de réalisation avantageux, il est prévu un faisceau comprenant un cadre supérieur (3) possédant des côtés obliques supérieurs (11,13) et inférieurs (15,17) et un cadre inférieur (4) possédant des côtés obliques supérieurs (12,14) et inférieurs (16,18), les côtés obliques supérieurs (11,13) du cadre supérieur (3) se prolongeant par des segments horizontaux supérieurs (23,25) et les côtés obliques inférieurs (16,18) du cadre inférieur (4) se prolongeant par des segments horizontaux inférieurs (24,26), des tôles obliques supérieures (27,29) venant se raccorder tangentiellement aux segments horizontaux supérieurs (23,25) et des tôles obliques inférieures (28,30) venant se raccorder ,
de section droite optimal, et qui évite toute tendance de la vapeur à surchauffer à s'écouler préférentiellement le long de son cadre.
Selon la présente invention, il est prévu un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur horizontal, comprenant un réseau de tubes parallèles disposés selon un maillage en quinconce à l'intérieur d'un cadre (3, 4) de forme prédéterminée, délimitant dans sa partie inférieure un orifice d'accès de la vapeur à surchauffer, et dans sa partie supérieure un orifice d'évacuation de la vapeur surchauffée, caractérisé en ce que le cadre comporte au moins deux côtés obliques ~11, 13, 15, 17i 12, 14, 16, 18) qui sont parallèles aux segments obliques formés par le maillage des tubes.
De préférence, le cadre présente une forme hexagonale irrégulière, et encore de préférence quatre côtés obliques.
De préférence, le cadre peut comporter en outre deux côtés verticaux latéraux.
Dans un mode de réalisation avantageux, il est prévu un faisceau comprenant un cadre supérieur (3) possédant des côtés obliques supérieurs (11,13) et inférieurs (15,17) et un cadre inférieur (4) possédant des côtés obliques supérieurs (12,14) et inférieurs (16,18), les côtés obliques supérieurs (11,13) du cadre supérieur (3) se prolongeant par des segments horizontaux supérieurs (23,25) et les côtés obliques inférieurs (16,18) du cadre inférieur (4) se prolongeant par des segments horizontaux inférieurs (24,26), des tôles obliques supérieures (27,29) venant se raccorder tangentiellement aux segments horizontaux supérieurs (23,25) et des tôles obliques inférieures (28,30) venant se raccorder ,
3 2005593 tangentiellement aux segments horizontaux inférieurs ~24,26) pour éviter tout écoulement préférentiel de la vapeur à
surchauffer le long de la surface externe desdits cadres (3,4).
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure unique du dessin annexé, un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur selon l'invention, vu en section droite.
Ce faisceau est contenu à l'intérieur d'un cadre rectangulaire dont les cloisons latérales 1 et 2 sont représentées, relié de façon rigide à la virole du séparateur-surchauffeur, non représentée.
Les tubes de surchauffe, étant en épingle à
cheveux, sont coupés deux fois par le plan de la figure, où
sont donc représentés les éléments des faisceaux supérieur et inférieur.
Ces éléments du faisceau comportent chacun une poutrelle centrale 5, 6 venant reposer par ses bords sur des appuis latéraux 7, 9 et 8, 10 respectivement, solidaires des cloisons latérales 1, 2.
Les éléments du faisceau sont contenus dans des cadres 3 et 4 de forme hexagonale irrégulière, comportant des côtés obliques 11, 13, 15, 17 et 12, 14, 16, 18 respectivement, et des côtés verticaux 19, 21, et 20, 22. Ces cadres délimitent des ouvertures de passage inférieures et supérieures pour la vapeur à surchauffer à travers chacun des éléments du faisceau. Les côtés obliques du cadre sont parallèles aux segments formés par les tubes en quinconce, de sorte que les rangées extrêmes de tubes sont à une distance constante du cadre et que l'on obtient un taux d'occupation maximal de la section droite des cadres par les tubes. On évite ainsi par ailleurs tout écoulement préférentiel de la ,.~
surchauffer le long de la surface externe desdits cadres (3,4).
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure unique du dessin annexé, un faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur selon l'invention, vu en section droite.
Ce faisceau est contenu à l'intérieur d'un cadre rectangulaire dont les cloisons latérales 1 et 2 sont représentées, relié de façon rigide à la virole du séparateur-surchauffeur, non représentée.
Les tubes de surchauffe, étant en épingle à
cheveux, sont coupés deux fois par le plan de la figure, où
sont donc représentés les éléments des faisceaux supérieur et inférieur.
Ces éléments du faisceau comportent chacun une poutrelle centrale 5, 6 venant reposer par ses bords sur des appuis latéraux 7, 9 et 8, 10 respectivement, solidaires des cloisons latérales 1, 2.
Les éléments du faisceau sont contenus dans des cadres 3 et 4 de forme hexagonale irrégulière, comportant des côtés obliques 11, 13, 15, 17 et 12, 14, 16, 18 respectivement, et des côtés verticaux 19, 21, et 20, 22. Ces cadres délimitent des ouvertures de passage inférieures et supérieures pour la vapeur à surchauffer à travers chacun des éléments du faisceau. Les côtés obliques du cadre sont parallèles aux segments formés par les tubes en quinconce, de sorte que les rangées extrêmes de tubes sont à une distance constante du cadre et que l'on obtient un taux d'occupation maximal de la section droite des cadres par les tubes. On évite ainsi par ailleurs tout écoulement préférentiel de la ,.~
4 200~593 vapeur le long des cadres, source d'hétérogénéité de la surchauffe.
Pour éviter tout écoulement préférentiel de la vapeur à surchauffer le long de la surface externe des cadres 3, 4, les côtés obliques supérieurs 11, 13 du cadre supérieur 3 et inférieurs 16, 18 du cadre inférieur 4 se prolongeant par de courts segments horizontaux 23, 25 et 24, 26, auxquels se raccordent tangentiellement des tôles obliques 27, 29 et 28, 30, fixées par boulonnage sur des pattes 31, 33 et 32, 34 soudées sur les cloisons latérales 1, 2.
L'invention s'applique en particulier aux séparateurs-surchauffeurs de centrales de production d'énergie et/ou de vapeur à turbines de détente de vapeur à
plusieurs étages.
Pour éviter tout écoulement préférentiel de la vapeur à surchauffer le long de la surface externe des cadres 3, 4, les côtés obliques supérieurs 11, 13 du cadre supérieur 3 et inférieurs 16, 18 du cadre inférieur 4 se prolongeant par de courts segments horizontaux 23, 25 et 24, 26, auxquels se raccordent tangentiellement des tôles obliques 27, 29 et 28, 30, fixées par boulonnage sur des pattes 31, 33 et 32, 34 soudées sur les cloisons latérales 1, 2.
L'invention s'applique en particulier aux séparateurs-surchauffeurs de centrales de production d'énergie et/ou de vapeur à turbines de détente de vapeur à
plusieurs étages.
Claims (7)
1. Faisceau de surchauffe pour séparateur-surchauffeur de vapeur horizontal, comprenant un réseau de tubes parallèles disposés selon un maillage en quinconce à
l'intérieur d'un cadre (3, 4) de forme prédéterminée, délimitant dans sa partie inférieure un orifice d'accès de la vapeur à surchauffer, et dans sa partie supérieure un orifice d'évacuation de la vapeur surchauffée, caractérisé en ce que le cadre comporte au moins deux côtés obliques (11, 13, 15, 17; 12, 14, 16, 18) qui sont parallèles aux segments obliques formés par le maillage des tubes.
l'intérieur d'un cadre (3, 4) de forme prédéterminée, délimitant dans sa partie inférieure un orifice d'accès de la vapeur à surchauffer, et dans sa partie supérieure un orifice d'évacuation de la vapeur surchauffée, caractérisé en ce que le cadre comporte au moins deux côtés obliques (11, 13, 15, 17; 12, 14, 16, 18) qui sont parallèles aux segments obliques formés par le maillage des tubes.
2. Faisceau selon la revendication 1, dans lequel le cadre présente une forme hexagonale irrégulière.
3. Faisceau selon la revendication 1, dans lequel le cadre présente quatre côtés obliques.
4. Faisceau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cadre comporte en outre deux côtés verticaux latéraux (19, 21; 20, 22).
5. Faisceau selon la revendication 1, dans lequel ledit cadre (3,4) a une forme hexagonale irrégulière, comportant des côtés obliques et des côtés verticaux.
6. Faisceau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un cadre supérieur (3) possédant des côtés obliques supérieurs (11,13) et inférieurs (15,17) et un cadre inférieur (4) possédant des côtés obliques supérieurs (12,14) et inférieurs (16,18), les côtés obliques supérieurs (11,13) du cadre supérieur (3) se prolongeant par des segments horizontaux supérieurs (23,25) et les côtés obliques inférieurs (16, 18) du cadre inférieur (4) se prolongeant par des segments horizontaux inférieurs (24,26), des tôles obliques supérieures (27,29) venant se raccorder tangentiellement aux segments horizontaux supérieurs (23,25) et des tôles obliques inférieurs (28,30) venant se raccorder tangentiellement aux segments horizontaux inférieurs (24,26) pour éviter tout écoulement préférentiel de la vapeur à
surchauffer le long de la surface externe desdits cadres (3,4).
surchauffer le long de la surface externe desdits cadres (3,4).
7. Faisceau selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, comprenant un cadre supérieur (3) possédant des côtés obliques supérieurs (11,13) et inférieurs (15,17) et un cadre inférieur (4) possédant des côtés obliques supérieurs (12,14) et inférieurs (16,18).
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| FR8816557 | 1988-12-15 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2005593A1 CA2005593A1 (fr) | 1990-06-15 |
| CA2005593C true CA2005593C (fr) | 1999-07-27 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (7)
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|---|---|---|---|---|
| GB1053760A (fr) * | 1962-11-22 | |||
| DE2114897A1 (de) * | 1971-03-27 | 1972-10-12 | Babcock & Wilcox Ag | Anordnung quer angeströmter Heiz rohrbündel in dampfbeheizten Zwischen Überhitzern |
| US4382467A (en) * | 1978-08-17 | 1983-05-10 | American Precision Industries Inc. | Heat exchanger of the tube and plate type |
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-
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- 1988-12-15 FR FR8816557A patent/FR2640727B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-12-11 EP EP89122813A patent/EP0373554B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-11 ES ES89122813T patent/ES2044034T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-13 US US07/450,194 patent/US4977861A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-13 JP JP1323663A patent/JP2728961B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-14 CA CA002005593A patent/CA2005593C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-14 KR KR1019890018502A patent/KR0140892B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| US4977861A (en) | 1990-12-18 |
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