CS204751B1

CS204751B1 - Vertical vapour generator with the loose level

Info

Publication number: CS204751B1
Application number: CS795265A
Authority: CS
Inventors: Josef Srutek; Josef Sykora
Original assignee: Josef Srutek; Josef Sykora
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález řeší vertikální parní generátor s volnou hladinou a bezpečnostní vestavbou zvláště vhodný pro pracovní media sodík a vodu, kde sodík proudí v mezitrubkovém prostoru a voda či pára v teplosměnných trubkách.The invention solves a vertical free-standing steam generator and safety installation particularly suitable for sodium and water working media where sodium flows in the inter-tube space and water or steam in the heat transfer tubes.

Sodíkové parní generátory jsou projektovány jako článkové, makromodulové nebo tělesové. Článkové parní generátory mohou být horizontální, ohnuté do tvaru písmene U, u kterých je . zabezpečen samokompenzační účinek vlásenek a obalové trubky. U makromodulových a tělesových parních generátorů, z důvodu nutnosti provedení dilatace vlásenek dalším přídavným kompenzačním členem, jako je například dilatační lyra nebo vlnovcový kompenzátor, se projevuje nejednotnost konstrukčního provedení teplosměnné plochy. Vlásenky mohou být přímé rovné, ukotvené do pevných trubkovnic nebo je na vlásence, respektive obalové trubce, po případě na vlásence i obalové trubce kompenzační člen. Z dosud známých konstrukcí je možno jmenovat např. parní generátor se šroubovicově vinutými vlásenkami, vyvedenými pláštěm vně nebo parní generátor s vlásenkami s jedním pravoúhlým ohybem, který sleduje tvar pláště, připomínající svým tvarem hokejku.Sodium steam generators are designed as cell, macromodule or body. Coupled steam generators may be horizontal, bent to the U-shape where it is. self-compensating effect of hairpins and wrapping tube. In the case of the macromodule and body steam generators, due to the need to carry out the hairpin expansion by an additional compensating member, such as a dilatation lyre or bellows compensator, the design of the heat transfer surface is inconsistent. The hairpins may be straight, anchored in fixed tubesheets, or there may be a compensating member on the hairpins or the wrapping tube, respectively. Among the known designs, for example, a steam generator with helically wound hairpins extending through the jacket outside, or a steam generator with hairpins with one rectangular bend that follows the shape of the jacket resembling the shape of a hockey stick.

Vzhledem k značnému namáhání vlásenek vysokým tepelným zatížením a případnými vibracemi, je vhodné snížit jejich přídavná namáhání od nerovnoměrného rozdělení teplot na minimum. Z tohoto hlediska lze hodnotit jako výhodný parní generátor s vlásenkami, z nichž každá má dilatační lyru. Parní generátory s vlásenkami s jedním ohybem mají nevýhodu z hlediska dispozičního umístění jednotlivých makromodulů, neboť zaujímají větší zastavěný prostor. Nevýhodou šroubovicově vinutých vlásenek u parního generátoru je požadavek vytěsnění střední části a obtížnější technologie výroby.Due to the considerable stress on the hairpin due to high thermal loads and possible vibrations, it is advisable to minimize their additional stresses from uneven temperature distribution. From this point of view, a steam generator with hairpins, each of which has a dilatory lyre, may be regarded as the preferred steam generator. Single-bend hairpin steam generators have a disadvantage in terms of the placement of individual macromodules because they occupy a larger built-up space. The disadvantage of the helical winding hairpins of the steam generator is the requirement to displace the middle part and more difficult production technology.

Dále jsou rozpracovány projekty parních generátorů s dilatačními lyrami na každé vlásence, přičemž dilatační lyry jsou umístěny tečně k roztečné kružnici nebo jsou natočeny po obvodě roztečné kružnice nebo pravidelného n-úhelníku. Takové řešení rovněž vede k vytěsnění střední části parního generátoru.Further, projects of steam generators with dilatation strips on each hairpin are developed, whereby dilators are placed tangential to the pitch circle or rotated around the circumference of a pitch circle or a regular n-angle. Such a solution also leads to the displacement of the central part of the steam generator.

Jsou známé i projekty parních generátorů s dilatačními lyrami na každé vlásence, umístěnými v navzájem v rovnoběžných rovinách. Toto řešení však vede k rozšiřování vnějšího průměru nádoby a tím ke zvyšování hmotnosti celého parního generátoru.There are also known projects of steam generators with expansion struts on each hairpin, located in parallel planes. This solution, however, leads to a widening of the outer diameter of the vessel and thus an increase in the weight of the entire steam generator.

Parní generátory makromodulové a korpusové se projektují buď s omývanou horní trubkovnicí sodíkem nebo s plynovým prostorem ve vrchní části mezitrubkového prostoru.The macromodule and corpus steam generators are designed with either a washed upper tubesheet with sodium or a gas space at the top of the inter-tube space.

0 4 7 510 4 7 52

Výhodou parního generátoru s volnou hladinou je, že těleso parního generátoru je v případě poruchy teplosměnné plochy méně namáháno než při celkovém zaplnění sodíkem. Se zvětšováním plynového prostoru roste celková hmotnost parního generátoru. Jedná se totiž o prostor, kterým procházejí vlásenky a tedy hmotnost zvyšuje nejen prodloužení pláště, ale i příslušné prodloužení - vlásenek. Při ekonomických rozborech se však vychází z toho, že takový parní generátor jíž nepotřebuje samostatnou vyrovnávací nádrž, ani příslušné spojovací potrubí, které vzhledem k velkým průměrům a tloušťce tvoří ne zanedbatelnou složku celkové hmotnosti.An advantage of a free-flow steam generator is that the steam generator body is less stressed in the event of a heat exchange surface failure than when it is completely filled with sodium. As the gas space increases, the total weight of the steam generator increases. It is a space through which hairpins pass and therefore weight increases not only the lengthening of the sheath, but also the corresponding extension - hairpins. However, the economic analysis assumes that such a steam generator no longer needs a separate buffer tank, nor the associated connecting line, which, due to its large diameters and thickness, constitutes a negligible component of the total weight.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje vertikální parní generátor s volnou hladinou podle vynálezu, sestavený z vlásenek, zakotvených do pevných trubkovnic, navzájem spojených přímým kruhovým pláštěm, opatřeným vstupním nátrubkem a výstupním nátrubkem sekundárního media. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v ose generátoru je umístěna bezpečnostní vestavba, jejíž spodní část je pevně uchycena ke spodní trubkovnici, kterou dále prochází a vrchní část je zaústěna do plynového prostoru.The above-mentioned disadvantages are overcome by the vertical free-flow steam generator according to the invention, made up of hairpins anchored in rigid tubesheets connected to each other by a straight circular jacket provided with an inlet pipe and an outlet pipe of the secondary medium. The invention is based on the fact that a safety device is installed in the axis of the generator, the lower part of which is fixed to the lower tube plate, which it passes through and the upper part is connected to the gas space.

Dilatační lyra pak může být umístěna šroubovicově, obvodově nebo tečně vzhledem k roztečným útvarům výměníku. Takto uspořádaná vestavba rozšiřuje, plynový prostor, který je nutný vzhledem k zachování vhodných vlastností výměníku a slouží též k odvádění plynných produktů případné reakce sodík—voda. Vnitřní prostor vestavby je poměrně levným prostorem výměníku, neboť jím neprocházejí vlásenky. Takovéto uspořádání je vhodné jak pro makromoduly nebo tělesa výparníku parního generátoru, tak i pro makromoduly nebo tělesa přehříváku. Je možné použít jednoduchých i dvojitých trubkovnic a vlásenek s jednoduchými nebo dvojitými stěnami.The dilatation lyre may then be positioned helically, circumferentially or tangentially relative to the pitch structures of the exchanger. This arrangement extends the gas space, which is necessary in order to maintain suitable properties of the exchanger and also serves to evacuate the gaseous products of a possible sodium-water reaction. The internal space of the installation is a relatively cheap space of the exchanger because it does not pass through hairpins. Such an arrangement is suitable both for macromodules or evaporator bodies of the steam generator, as well as for macromodules or superheater bodies. It is possible to use single or double tube sheets and hairpins with single or double walls.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, představujícím schéma generátoru podle vynálezu.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawing, representing a diagram of a generator according to the invention.

Vertikální parní generátor s volnou hladinou je sestaven z vlásenek 1 jsou provedeny s dilatační lyrou 10, která je umístěna v plynovém prostoru 12. V ose parního generátoru je umístěna válcová bezpečnostní vestavba 7, jejíž vnitřní prostor je součástí plynového prostoru 12. Na*, výstupu je bezpečnostní vestavba 7 ukončena průtržnou membránou 13. Bezpečnostní vestavba 7 prochází spodní trubkovnicí 5, ke které je přivařena.The vertical free-flow steam generator is made up of hairpins 1 with an expansion lyric 10 which is located in the gas space 12. In the axis of the steam generator there is a cylindrical safety assembly 7, the interior of which is part of the gas space 12. Na *, outlet The safety assembly 7 extends through the bottom tube sheet 5 to which it is welded.

Vlásenky 1 jsou pevně uchyceny ve spodní trubkovnici 5 a horní trubkovnici 6. Spodní trubkovnice 5 a horní trubkovnice 6 jsou z vnější strany propojeny pláštěm výměníku 2, na kterém je vstupní nátrubek 3 a výstupní nátrubek 4.The hairpins 1 are fixedly fixed in the lower tubesheet 5 and the upper tubesheet 6. The lower tubesheet 5 and the upper tubesheet 6 are interconnected from the outside by the shell of the exchanger 2 on which the inlet sleeve 3 and the outlet sleeve 4 are connected.

Ke spodní trubkovnici 5 je pevně připojen plášť rozdělovači komory 9 a k horní trubkovnici 6 je pevně připojen plášť spojovací komory 8. Vlásenky 1 jsou po délce drženy distančními mřížkami 11.The sheath of the distribution chamber 9 is fixedly connected to the lower tube sheet 5 and the sheath of the connecting chamber 8 is fixedly connected to the upper tube sheet 6. The hairpins 1 are held along the length by spacers 11.

Sodík vstupuje do parního generátoru vstupním nátrubkem 3 a proudí mezitrubkovým prostorem výměníku, ve kterém vytváří volnou hladinu a vystupuje výstupním nátrubkem 4. Voda vstupuje do rozdělovači komory 9, proudí v protiproudu vlásenkami 1, ve kterých se ohřívá, vypařuje a částečně přehřívá. Pára z jednotlivých vlásenek 1 se spojuje ve spojovací komoře 8 a odtud je odváděna z parního generátoru.Sodium enters the steam generator through the inlet nozzle 3 and flows through the inter-tube space of the exchanger, where it forms a free surface and exits through the outlet nozzle 4. The water enters the distribution chamber 9, flows countercurrent with hairpins 1 where it heats, evaporates and partially overheats. The steam from the individual hairpins 1 is combined in the connecting chamber 8 and is then discharged from the steam generator.

Claims

SUBJECT

Vertical free-standing steam generator, consisting of hairpins, anchored in fixed tubesheets connected to each other by a straight circular jacket, provided with an inlet pipe and an outlet pipe of the secondary medium, characterized in that

BACKGROUND OF THE INVENTION There is a safety assembly (7), the lower part of which is fixedly attached to the lower tube sheet (5), which it passes through and the upper part of the assembly (7) is connected to the gas space (12).