CS238922B1

CS238922B1 - Distribution chamber of hairpin heat exchanger

Info

Publication number: CS238922B1
Application number: CS838018A
Authority: CS
Inventors: Josef Matroch; Vladimir Kugler; Zdena Lochmanova
Original assignee: Josef Matroch; Vladimir Kugler; Zdena Lochmanova
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS801883A1

Abstract

U provedení rozváděči komory podle vynálezu je do nátrubku lomory s bočně připojenými nátrubky /vstupním a výstupním/ vložena vestavba, která je jedním koncem připevněna ke snímatelnému víku na čele nátrubku komory a druhým koncem zasahuje do prostoru komory, a dělicí příčkou rozděluje prostor nátrubku komory a navazuje vnitřní prostor vestavby na dva stejné prostory a to první a druhý prostor, přičemž první prostor propojuje prostor vstupního nátrubku se vstupním prostorem svazku a druhý prostor propojuje výstupní prostor svazku s prostorem výstupního nátrubku. Vynálezu je možno použít nejen v jaderné, ale 1 v tepelné energetice.In the embodiment of the distribution chamber according to the invention, an installation is inserted into the lomora nozzle with laterally connected nozzles (input and output), which is attached at one end to the removable lid on the front of the chamber nozzle and extends into the chamber space at the other end, and with a dividing partition it divides the chamber nozzle space and connects the internal space of the installation into two equal spaces, namely the first and second space, with the first space connecting the input nozzle space with the bundle input space and the second space connecting the bundle output space with the output nozzle space. The invention can be used not only in nuclear, but also in thermal power engineering.

Description

Vynález se týká rozváděči komory vlásenkověho výměníku tepla. V současné době jsou prováděny návrhy výměníků tepla, tzv. dvouúčelových, plynoucí ze snahy vyvést ze stávajících a budovaných energetických zařízení teplo pro teplárenské účely při co nejmenších zásazích do dispozičního uspořádání okruhů elektrárny.The invention relates to a distribution chamber of a hairpin heat exchanger. At present, designs of so-called dual-purpose heat exchangers are being carried out as a result of the effort to remove heat for heating purposes from existing and constructed energy facilities with the least possible interference in the layout of the power plant circuits.

Navrhované výměníky, mající nahradit instalované regenerační ohříváky, mají teplosměnnou plochu sestávající z horního vlásenkověho svazku zakotveného v horní trubkovnici a dolního vlásenkověho svazku zakotveného v dolní trubkovnici.The proposed exchangers, to replace the installed regeneration heaters, have a heat exchange surface consisting of an upper hairpin bundle anchored in the upper tube sheet and a lower hairpin bundle anchored in the lower tube sheet.

Vlásenkové svazky jsou uloženy ve vnějším plášti, každý svazek je opatřen rozváděči komorou pracovní látky. Horní trubkovnice je vevařena do pláště, dolní trubkovnice je menšího průměru než vnější plášE.The hairpin bundles are housed in an outer shell, each bundle having a working fluid distribution chamber. The upper tubesheet is welded into the sheath, the lower tubesheet is smaller in diameter than the outer sheath.

Prostor mezi vnějším pláštěm a pláštěm rozváděči komory dolního svazku je prostorem kondenzátu výměníku s hladinou kondenzátu pod úrovní horního čela dolní trubkovnice. PlášE rozváděči komory /dolní/ je tvořen válcovou částí přecházející ve dno komory a nátrubek komory.The space between the outer shell and the lower beam distributor chamber shell is the exchanger condensate area with the condensate level below the upper face of the lower tubesheet. The casing of the distributor chamber (lower) is formed by a cylindrical part extending into the bottom of the chamber and a sleeve of the chamber.

Nátrubek komory prochází vnějším pláštěm výměníku a vně výměníku je opatřen vstupním a výstupním nátrubkem teplárenské vody. Trubkami horního svazku proudí a ohřívá se voda pro teplárenské účely. Do mezitrubkového prostoru je přiváděna topná pára kondenzující na povrchu trubek svazků a odváděna ve formě kondenzátu z výměníku.The nozzle of the chamber passes through the outer shell of the exchanger and is provided outside the exchanger with inlet and outlet nozzles of the heating water. Water for heating purposes flows and heats through the tubes of the upper bundle. The steam condensing on the surface of the bundle tubes is supplied to the inter-tube space and is discharged in the form of condensate from the exchanger.

Podstatnou výhodou tohoto provedení dvouúčelového výměníku je mimo jiné to, že hladina kondenzátu je udržována přímo ve výměníku při současném zachování požadované suché trubkovnice, není nutno zabudovat do okruhu další tlakovou nádobu včetně propojovacích potru- . bí. ,An essential advantage of this dual-purpose heat exchanger design is that the condensate level is maintained directly in the heat exchanger while maintaining the required dry tube sheet; bi. ,

Nevýhodou tohoto provedení je, že není plně vyřešen vstup a výstup teplárenské vody do dolního svazku, zejména při čtyřtahovém provedení svazku a dále teplotní dilatače nátrubku rozváděči komory.The disadvantage of this embodiment is that the inlet and outlet of the heating water into the lower bundle is not fully solved, especially in the case of the four-pass bundle design and furthermore, the thermal dilators of the distributor chamber sleeve.

Tyto nedostatky odstraňuje rozváděči komora vlásenkověho výměníku tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do nátrubku komory s bočně připojenými nátrubky, vstupním nátrubkem a výstupním nátrubkem, je vložena vestavba jedním koncem připevněná ke snímatelnému víku na čele nátrubku komory a druhým koncem zasahující do prostoru komory s dělicí příčkou rozdělující prostor nátrubku komory a navazující prostor vestavby na dva s výhodou stejné prostory, první prostor a druhý prostor, přičemž první prostor propojuje prostor vstupního nátrubku se vstupním prostorem svazku a druhý prostor propojuje výstupní prostor svazku s výstupním nátrubkem.These drawbacks are overcome by the hairpin heat exchanger distribution chamber of the present invention, which comprises inserting a one end assembly attached to a removable lid at the face of the chamber sleeve with the other end extending into the chamber sleeve with laterally connected sleeves, inlet sleeve and outlet sleeve. a compartment space with a partition wall dividing the chamber socket space and the adjacent built-in space into two preferably equal spaces, a first space and a second space, the first space interconnecting the inlet sleeve space with the beam inlet space and the second space interconnecting the volume outlet space with the outlet tube.

Vnitřní prostor vestavby rozdělený podélně příčkou na dvě stejné části je ohraničen pláštěm vestavby tvaru dutého válce opatřeným nákružkem vestavby a dnem vestavby ze strany nátrubku komory otevřeným a ze strany komory opatřeným dvěma otvory, prvním otvorem propojujícím první prostor se vstupním prostorem svazku a druhým otvorem propojujícím druhý prostor s výstupním prostorem svazku.The interior space of the installation divided longitudinally by the crossbar into two equal parts is bounded by a hollow-cylindrical casing provided with an installation collar and the bottom of the installation with the openings of the chamber socket and two openings on the side of the chamber; space with the output space of the beam.

První a druhý otvor lze s výhodou vytvořit výřezem v plášti vestavby rozděleným dělicí příčkou. Nátrubek vestavby je opatřen v části mezi dnem komory a vnějším pláštěm výměníku výstelkou snižující tepelný tok stěnou nátrubku tvořenou s výhodou prodloužením pláště vestavbv.Advantageously, the first and second apertures may be formed by a cut-out in the housing of a built-in partition wall. The insertion sleeve is provided in the part between the bottom of the chamber and the outer shell of the exchanger with a lining reducing heat flow by a wall of the sleeve, preferably formed by an extension of the housing jacket.

Pracovní látka, např. teplárenská voda, vstupuje do výměníku vstupním nátrubkem, přes první prostor vstupuje do vstupního prostoru svazku, po průchodu svazkem vystupuje přes výstupní otvor svazku, druhý prostor a prostor výstupního nátrubku z výměníku.The working substance, eg heating water, enters the exchanger through the inlet nozzle, through the first space enters the inlet space of the bundle, after passing through the bundle it exits through the outlet opening of the bundle, the second space and the outlet outlet space from the exchanger.

Rozváděči komora vlásenkového výměníku tepla umožňuje realizovat čtyřtahové proudění pracovní látky svazku. Vestavba je výrobně jednoduchá, vytažením vestavby připevněné ke snímatelnému víku nátrubku komory je zabezpečen přístup ke svarovým spojům trubka-trubkovnice při opravách.The distribution chamber of the hairpin heat exchanger enables the four-pass flow of the working medium of the beam to be realized. The assembly is simple to manufacture, by pulling the assembly attached to the removable chamber sleeve lid to ensure access to the tube-tube sheet weld joints for repairs.

Výstelka tvořená s výhodou částí pláště vestavby snižuje nerovnoměrnost tepelného toku po obvodu nátrubku vestavby. Tvar a provedení vestavby umožňuje situování vstupního a výstupního nátrubku proti sobě, což je výhodné z hlediska výroby a dále síly od dilatací připojených potrubí působí proti sobě, tzn., že výsledná síla působící na výměník od dilatací potrubí je podstatně nižší než u nátrubků prováděných'u stávajících výměníků /úhel mezi nátrubky asi 60°/.Preferably, the lining formed by a portion of the housing enclosure reduces uneven heat flow along the circumference of the housing socket. The shape and design of the installation allows the inlet and outlet sockets to be positioned opposite to each other, which is advantageous in terms of production and the dilatation forces of the connected pipes counteracting each other, i.e. the resulting exchanger force from the dilatations of the ducts is substantially lower than for existing exchangers (angle between sleeves about 60 °).

Příklad provedení rozváděči komory vlásenkového výměníku podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zobrazena v podélném řezu dolní část dvouúčelového výměníku se zabudovanou vestavbou, obr. 2, 3 a 4 představují příčné řezy dolní částí téhož výměníku v místě vestavby, na obr. 5 je pak schematicky znázorněn způsob utěsnění jednotlivých prostor v rozváděči komoře, obr. 6 zobrazuje nárys, obr. 7 bokorys vlastní vestavby a konečně na obr. 8, 9 a 10 jsou znázorněny ve dvou pohledech některé dílce vestavby, přičemž válcová část vestavby je zobrazena na obr. 8, nákružek vestavby na obr. 9 a dělicí příčka na obr. 10.An exemplary embodiment of a hairpin heat exchanger distribution chamber according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows in longitudinal section the lower part of a dual-purpose heat exchanger with built-in. Figs. 2, 3 and 4 Fig. 5 shows schematically the method of sealing individual compartments in the distribution chamber, Fig. 6 shows a front view, Fig. 7 shows a side view of the installation itself and finally Figs. 8, 9 and 10 show two components of an installation with a cylindrical part 8, the collar in FIG. 9 and the partition wall in FIG. 10.

Dolní část stojatého výměníku sestává z vnějšího pláště 1, teplosměnného svazku' 2 zakotveného v trubkovnici _3 ^{a z} rozváděči komory, jejíž plášť je tvořen válcovou částí 4. přecházející v klenuté dno' komory a z něj vyúsťujícího nátrubku' £ komory.The lower part of the standing heat exchanger consists of an outer jacket 1, a heat exchange bundle 2 anchored in the tube sheet 3 ^{and a} distributor chamber, the jacket of which consists of a cylindrical part 4 extending into the domed bottom of the chamber and the outlet pipe.

Nátrubek' 6. komory prochází vnějším pláštěm _1 výměníku a v místě průchodu je zavařen.The sleeve 6 of the chamber passes through the outer shell 1 of the exchanger and is welded at the passage point.

K nátrubku' £ komory je v části vně vnějšího pláště' _1 bočně ve stejné výškové úrovni a proti sobě připojen jeden a druhý nátrubek, vstupní nátrubek' 7_ a výstupní nátrubekIn the portion outside the outer casing 1, laterally, at the same height level and connected to each other, the inlet nozzle 7, the inlet nozzle 7 and the outlet nozzle are connected to the chamber sleeve 6 at the same height level.

Prostor 9_ komory je příčkami 10 komory rozdělen na tři prostory, vstupní prostor 11 svazku zabírající půdorysně čtvrtkruh, výstupní prostor' 12 svazku zabírající půdorysně sousední čtvrtkruh a propojovací prostor '13 svazku zbývající půlkruh.The chamber space 9 is divided into three spaces by chamber partitions 10, a beam inlet space 11 occupying a plan view of a quadrant, a beam outlet space 12 occupying a plan view of an adjacent quadrant, and a beam interconnection space 13 of the remaining semicircle.

Do nátrubku komory je vložena vestavba 14 jedním koncem přivařená ke snímatelnému víku' 15 nátrubku komory a druhým koncem zasahující do prostoru 9_ komory. Vestavba 14 sestává z válcové části' 16 vestavby opatřené z vnější strany nákružkem' 17 vestavby, dna' 18 vestavby, zasahující do nátrubku 6· komory, vytváří ochrannou, výstelku 20 nátrubku, snižující a zrovnoměrňující tepelný tok stěnou nátrubku.A chamber 14 is inserted into the chamber sleeve 14 with one end welded to the removable chamber sleeve lid 15 and the other end extending into the chamber 9. The housing 14 consists of a cylindrical portion 16 of the housing provided with an outer collar 17 of the housing, the bottom 18 of the housing extending into the chamber sleeve 6, forming a protective liner 20 of the sleeve reducing and uniformizing heat flow through the sleeve wall.

Válcová část 16 vestavby a dno 18 vestavby ohraničují vnitřní prostor 21 vestavby. Dělicí příčka 19 dělí prostor nátrubku 6_ vestavby a navazující vnitřní prostor 21 vestavby na dva prostory, první prostor 22 a druhý prostor 23.The cylindrical part 16 of the installation and the bottom 18 of the installation define the interior space 21 of the installation. The partition wall 19 divides the space of the sleeve 6 of the installation and the adjacent interior space 21 of the installation into two spaces, a first space 22 and a second space 23.

První prostor 22 je propojen prvním otvorem 24 se vstupním prostorem 11 svazku a druhý prostor 23 je propojen druhým otvorem 25 s výstupním prostorem 12 svazku. Otvory jsou vytvořeny výřezem ve válcové části 16 vestavby a ve dnu 18 vestavby, výřez je rozdělen dělicí příčkou 19 na dvě části, první otvor 24 a druhý otvor 25.The first space 22 is connected by the first opening 24 to the beam entrance space 11 and the second space 23 is connected by the second opening 25 to the beam exit space 12. The openings are formed by a cut-out in the cylindrical part 16 of the installation and in the bottom 18 of the installation, the cut-out being divided by a dividing bar 19 into two parts, a first opening 24 and a second opening 25.

Těsnost jednotlivých prostorů komory a jednotlivých prostorů nátrubku vůči sobě je zabezpečena /viz detail na obr. 1/ těsnicími lištami' '2 6 z profilovaného plechu přišroubovaných k okrajům dělicí příčky 19 a k příčkám 27 vestavby umístěným proti příčkám 10 komory a příčkám 28 nátrubku.The tightness of the individual chamber spaces and the individual sleeve spaces relative to each other is ensured (see detail in FIG. 1) by profiled sheet sealing strips 26 screwed to the edges of the partition wall 19 and to the partition walls 27 opposite the chamber walls 10 and the sleeve partition walls 28.

Těsnost proti protékání vody mezi válcovou částí 16 vestavby a stěnou nátrubku £ vestavby je zajištěna těsnicím kroužkem 29 sevřeným mezi nákružek '17 vestavby a nákružek 30 nátrubku.Water-tightness between the cylindrical part 16 of the installation and the wall of the installation socket is provided by a sealing ring 29 clamped between the installation collar 17 and the socket collar 30.

Teplárenská voda je přiváděna do prostoru 31 vstupního nátrubku, vstupuje přes první prostor '22 prvním otvorem '24 do vstupního prostoru' '11 svazku. Po průchodu vody prvním a druhým tahem teplosměnného svazku a propojovacím prostorem '13 svazku prochází voda třetím a čtvrtým tahem teplosměnného svazku, výstupním prostorem '12 svazku a přes druhý otvor '25 a druhý prostor 23 vystupuje prostorem 32 výstupního nátrubku z výměníku.The heating water is fed into the inlet pipe space 31, entering through the first chamber 22 through the first opening 24 into the beam inlet chamber 11. Upon passing the water through the first and second heat transfer beam passage and the bundle interconnecting space 13, the water passes through the third and fourth heat transfer beam passage, the beam exit space 12 and through the second aperture 25 and the second space 23 extends through the outlet nozzle space 32 from the exchanger.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Hairpin heat exchanger distribution chamber with a chamber shell formed by a cylindrical chamber part, a chamber bottom and a chamber sleeve, characterized in that an insertion (6) and an inlet sleeve (7) and an outlet sleeve (8) is inserted into the sleeve (6). (14), one end attached to the removable lid (15) at the mouth of the mouthpiece (6) of the chamber and the other end extending into the chamber (9) of the compartment with partition wall (19) dividing the mouthpiece (6) a first space (22) and a second space (23), wherein the first space (22) interconnects the inlet sleeve space (31) with the inlet volume (11) and the second space (23) interconnects the outlet space () 12 / bundle with space (32) of the outlet nozzle.

2. Hairpin heat exchanger distribution chamber according to claim 1, characterized in that the interior space (21) of the installation bounded by the jacket (16) of the installation provided with a collar (Π (the installation and bottom (18) of the installation) is open on the side of the sleeve (6). a chamber (9) having two openings, a first orifice (24) connecting the first chamber (22) to the beam inlet (11) and a second orifice (25) interconnecting the second chamber (23) to the beam outlet (12),

3. Hairpin heat exchanger distribution chamber according to claim 2, characterized in that the first opening (24) and the second opening (25) are formed by a cut-out in the housing (16) of the installation divided by a partition wall (19).

Hairpin heat exchanger distribution chamber according to claim 1, characterized in that the chamber sleeve (6) is provided in a part between the chamber bottom (5) and the outer casing (1) with a lining (20) of the sleeve preferably formed by the housing part (16). extending into the sleeve (6) of the chamber.