CS241792B1 - Distanční mříž pro uložení horizontálního svazku teplosměnnyoh trubek ve výměníku tepla - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je podstatné zvýšeni životnosti teplosměnnych trubek a tím i celého výměníku. Uvedeného účelu se dosáhne distanční mříži podle vynálezu, sestávající z horizontálních tyčových nosníků (2) kruhového průřezu, uspořádaných nad sebou, ve kterých jsou v požadovaných roztečích (V) na obvodech vytvořena vybráni (4), jejíchž boční plochy pro uloženi teplosmenných trubek (1) jsou tvaru dvou protilehlých komolých kuželů, přičemž vytvořené nákružky (5) jsou opatřeny horní a dolní dosedaci plochou (6),které na sebe vzájemně dosedají a jejich výška (7) je shod· ná s považovanou vertikální roztáčí (8) dvou nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek (1), jejichž jednotlivé řády jsou umístěny kolmo k svislé rovině distanční mříže.

Description

Vynález se týká distanční mříže pro uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměníku tepla a řeší podstatné zvýšení životnosti těchto trubek a tím i celého výměníku.

Pro dlouhodobý a spolehlivý provoz, zejména v jaderné energetice, se doposud stále hledá vhodné řešení 'optimálního uložení teplosměňných trubek, které tvoří svazek trubek, uložených v distančních mřížích ve výměnících tepla, přičemž nejnovějěí zkušenosti z jaderně-energetických provozů dokazují, že jedním z rozhodujících momentů ovlivňujících dlouhodobou životnost a provozuschopnost, zvláště parních generátorů, je vzájemné působení horizontální teplosměnné trubky, v níž proudí teplonosná látka, distanční mříže pro uložení těchto trubek a dále vody, z níž je generována vodní pára. Toto vzájemné působení se projevuje negativně tehdy» jsou-li horizontální teplosměnné trubky uloženy v distančních mřížích s náhodnou, při výrobě a montáži nedefinovatelnou a mnohdy i nezjistitelnou vůlí, jsou-li tyto trubky .při provozu zatěžovány přídavným tlakovým zatížením s náhodným působením o náhodné velikosti, vyvolaným zejména přenášením vlastní tíhy trubkového svazku a dále dochází-li v oblasti styku trubek a distanční mříže k cyklu začínajícím tvorbou nánosů, pokračujícím odpadáváním nánosů při vibraci těchto trubek, obnažením aktivovaného povrchu trubek, dalším jejich korozním napadením, doprovázeným opětovnou tvorbou nánosů a zeslabením jejich stěn a rovněž i tehdy, dochází-li k lokálnímu zahuštování solí při generaci páry v oblasti styku trubek a distančních mříží.

Je známé uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměnících tepla, které je tvořeno například několika deskami, v nichž jsou vytvořeny otvory prc průchod teplosměnných trubek, které jsou v těchto otvorech s určitou vůlí uloženy. Tohoto uložení se s výhodou využívá u výměníků tepla s přímými teplosměnnými trubkami a to v případech, kdy je pro materiál výměníku přijatelný střední a místní teplotní rozdíl mezi oběma pracovními látkami a kdy lze bez problémů svazek trubek z výměníku při jeho odstavení z provozu vyjmout, provést jejich kontrolu, případně nahradit je novými trubkami. Dochází-li však ve větší míře k vibracím těchto trubek, zejména způsobovaných obtékáním teplonosné látky, je nevýhodou to, že trubky jsou v místě jejich uloženi poškozovány otiskem a oklepáváním, případně anodickou korozí, čímž dochází ke snížení jejich životnosti a zvýšení nákladů na údržbu a opravy, popřípadě na výměnu těchto trubek.

Dále jsou známé různě varianty řešení distančních mříží k uložení horizontálních teplosměnných trubek, jako například takové, kdy řady těchto trubek jsou uloženy mezi horizontálními plochými nosníky ve vlnitém distančním plechu, »

kde toto řešení je sice do určité míry výhodné pro montáž' výměníku tepla, ale jeho nevýhodou je to, že jednotlivé teplosměnně trubky jsou uloženy v distanční· mříži s náhodnou a nezjistitelnou vůlí a že. v důsledku'průhybu plochých nosníků za'provozu jsou některé teplosměnné trubky zatěžovány dlouhodobým přídavným zatížením náhodné velikosti a tak individuálně a náhodně nesou tíhu 3vazku trubek.

Dále je nevýhodou to, že oblast styku trubek s vlnitým distančním plechem'je oblastí zmenšené výměny tepla, zmenšeného obtékání vnějšího‘povrchu trubek a tím i oblastí, zejména u horkých větví trubek s vyšším tepelným- tokem, usazování solných nánosů. Kombinovaným působením vibrací trubek při·jejich náhodném uložení v distančních mřížích, přídavných náhodných zatížení tíhou svazku nad trubkou á chemických vlivů vody a generované vodní, páry, dochází pak v dlouhodobém provozu k poruchám a proděravění teplosměnných trubek, což má za následek vyřazení výměníku z provozu a nutnost provedení jeho nákladných oprav, popřípadě i výměny celého výměníku, čímž

- 3 dochází k značným ekonomickým ztrátám a v případě,· že výměník nebo parní generátor je komponentou primárního okruhu jaderné elektrárny, tak i k eventuelnímu ohrožení jaderné bezpečnosti.

Uvedené nevýhody odstraňuje distanční mříž pro uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve'výměníku tepla podle vynálezu, sestávající z horizontálních nosníků, uspořádaných nad sebou,mezi nimiž jsou kolmo k její svislé rovině umístěny jednotlivé řady teplosměnných trubek, jehož podstata spočívá v tom, že v horizontálních tyčových nosnících kruhového průřezu .

jsou na obvodě v požadovaných roztečích vytvořena vybrání, jejíchž boční plochy pro uložení teplosměnných trubek jsou tvaru dvou protilehlých komolých kuželů, přičemž vytvořené nákružky jsou opatřeny horní a dolní dosedací plochou, které na sebe vzájemně dosedají a jejich : výška je shodná s požadovanou vertikální roztečí dvou nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek.

Výhodou distanční mříže podle vynálezu je to, že umožňuje provádění montáže horizontálního svazku teplosměnných trubek po jednotlivých řadách a současně zajištuje definované vůle při jejich uložení a dále Že vylučuje přídavné namáhání kterékoliv trubky svazku, čímž vytváří nepoddajný nosný systém, dovoluje axiální dilatace trubek a vytváří jen bodový styk trubek s distančními plochami a dále že dovoluje proplachování tohoto styku vodou a generovanou párou, čímž je zabráněno trvalému usazování a následnému odpadávání vzniklých nánosů na trubce, minimalizuje se tvorba nánosů v uvedeném styku a tím se minimalizuje míra ‘ korozního lokálního napadení teplosměnných trubek, zvyšuje se jejich životnost a tedy i životnost celého výměníku.

Na přiloženém výkresu je znázorněno příkladné provede• ní distanční mříže podle vynálezu, kde obr. 1 je nárys, kreslený v částečném svislém řezu a obr. 2 je svislý řez, vedený řeznou rovinou A-A z obr. 1 ·

Distanční mříž pro uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměníku tepla podle příkladného provede241792 ní sestává z horizontálních tyčových nosníků £ kruhového průřezu, uspořádaných nad sebou, ve kterých jsou v požadovaných roztečích na obvodech vytvořena vybrání £, je- . jichž boční plochy pro uložení teplo směnných trubek 1 jsou tvaru dvou protilehlých komolých kuželů, vzájemně propojených v horizontální ose válcovou částí , přičemž vytvořené nákružky 2 jsou opatřeny horní a dolní dosedací plochou 6, které .na sebe vzájemně dosedají a jejich výška 2. je shodná s požadovanou vertikální roztečí 8 dvou nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek 1, jejichž jednotlivé řady jsou umístěny kolmo k evislé rovině distanční mříže.

Distanční mříž pro uložení horizontálního svazku teplo směnných trubek ve výměníku tepla podle vynálezu je možno s. výhodou využít u parních generátorů jaderných elektráren s vodněvodními energetickými reaktory typu VVER 440 a VVER 1000.

Claims (1)

1. Předmět vynálezu

   Distanční mříž pro uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměníku tepla, sestávající z,horizontálních nosníků, uspořádaných nad sebou, mezi nimiž jsou kolmo k její svislé rovině umístěny jednotlivé řady teplosměnných trubek, vyznačená tím, Že v horizontálních tyčových nosnících (2) kruhového průřezu jsou na obvodě v požadovaných rozteč ich (3) vy tvořena vybrání (4), jejíchž boční plochy pro uložení teplosměnných trubek (1) jsou tvaru dvou protilehlých komolých kuželů, přičemž vytvořené ná-. kružky (5) jsou opatřeny horní a dolní dosedací plochou (6), které na' sebe vzájemně dosedají a jejich výška (7) je shodná s požadovanou vertikální roztečí (8) dvou nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek (1).