CS241793B1 - Uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměníku tepla - Google Patents

Abstract

Očelem řešení je podstatné zvýšení životnosti teplosměnných trubek a tím i celého výměníku. Uvedeného účelu se dosáhne uložením podle vynálezu, tvořeném nejméně z jedné distanční mříže, sestávající z horizontálních nosníků (2), uspořádaných nad sebou, které jsou v požadovaných roztečích opatřeny vertikálními dosedacími díly (3), .jež svými horními a dolními plochami 0) na sebe vzájemně dosedají a jejich výška (7) je shodná s požadovanou vertikální roztečí (8) dvou nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek (1). Dále jsou z horní a dolní strany opatřeny vůči sobě symetricky upravenými distančními plochanii (4'), mezi nimiž jsou s definovanou vůli uloženy jednotlivé teplosměnné trubky (1). přičemž mezi distančními plochami (4*) jsou v horizontálních nosnicích (2) vytvořeny vertikální proplachovací otvory

Description

životnosti teplosměnných trubek a tím i celého výměníku.

Uvedeného účelu se dosáhne uložením podle vynálezu, tvořeném nejméně z jedné distanční mříže, sestávající z horizontálních nosníků (2), uspořádaných nad sebou, které jsou v požadovaných roztečích opatřeny vertikálními dosedacími díly (3), .jež svými horními a dolními plochami 0) na sebe vzájemně dosedají a jejich výška (7) je shodná s požadovanou vertikální roztečí (8) dvou nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek (1). Dále jsou z horní a dolní strany opatřeny vůči sobě symetricky upravenými distančními plochanii (4'), mezi nimiž jsou s definovanou vůli uloženy jednotlivé teplosměnné trubky (1). přičemž mezi distančními plochami (4*) jsou v horizontálních nosnicích (2) vytvořeny vertikální proplachovací otvory

OBR.1

241 793

Vynález se týká uložení horizontálního svazku teplot směnných trubek v distančních mřížích ve výměníku tepla a řeší podstatné zvýšení životnosti těchto trubek a tím i celého výměníku.

•Pro dlouhodobý a spolehlivý provoz, ze jména v , jacrerné energetice, se doposud stále hledá vhodné řešení optimálního uložení teplosměnných trubek, které tvoří svazek trubek, uložených v distančních mřížích ve výměnících tepla, přičemž nejnov^ší zkušenosti z jaderně-eneřgeti.ckých 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 á 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 soli 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 pro průc'hod teplosměnných trubek, které jsou v těchto otvorech s určitou vůlí uloženy. Tohoto uložení se s výhodou využívá u výměníků tepla s přímými teplo směnným i trubkami βίο 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 uložení poškozovány otlakem 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 různé 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 teplosměnné 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 náhodně velikosti a tak. individuálně a náhodně nesou tíhu svazku 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 oblasti, 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 a 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 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 uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměníku tepla podle, vynálezu, tvořená nejméně z jedné distanční mříže sestávající z horizontálních nosníků, uspořádaných, nad sebou, mezi nimiž jsou kolmo k svislé rovině distanční mříže umístěny jednotlivé řady teplosměnných trubek, jehož podstata spočívá v tom, že horizontální nosníky jsou v požadovaných roztečích opatřeny vertikálními dosedacími díly, jež svými horními a dolními plochami na šebe vzájemně do sedají a jejich výška je shodná s požadovanou vertikální roztečí dvou nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek, a dále z horní a dolní strany vůči sobě symetricky upravenými distančními plochami, mezi nimiž jsou s definovanou vůlí uloženy jednotlivé teplosměnné trubkyo .

Dále je podstatou to, že mezi distančními plochami jsou v horizontálních nosnících vytvořeny vertikální, proplachovací otvory.

Výhodou uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměníku tepla podle vynálezu je to, že umožňuje o ' provádění montáže tohoto 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, popřípadě nanejvýš přímkový 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 tim se mi nimalizuje míra korozního lokálního napadení teplosměnných trubek, zvyšuje se jejich životnost a tedy i životnost celého výměníku.

uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek podle vynálezů, kde obr . 1 je nárys základního «provedení, kreslený v částečném svislém řezu, obr. 2 je detail D z obr. 1, obr. 3 je půdorys obr. 2, obr. 4 je nárys alternativního provedení, kreslený ve svislém řezu, vedený řeznou rovinou A - A z obr. 5 a obr. 5 je půdorys obr. 4.

Uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek ve výměníku tepla podle příkladného provedení je tvořeno z distančních mříží, uspořádaných v řadě za sebou, kde každá distanční mříž sestává z horizontálních nosníků 2, uspóřádaných nad sebou, ve kterých jsou vytvořeny v požadovaných roztečích otvory pro pevné uložení vertikálních, dosedacích dílů J tvaru válce, které svými horními a dolními plochami 2 ^na sebe vzájemně dosedají a jejich výška 2 je shodná s požadovanou vertikální roztečí 8 dvou· nad sebou uspořádaných teplosměnných trubek 1. Horizontální nosníky 2 jsou dále z horní a dolní strany opatřeny kruhovými podložkami 4, které jsou svými otvory pevně uloženy na vertikálních dosedacích dílech 2· Ná kruhových podložkách 4 jsou z volné strany vytvořeny distanční kuželové plochy 4» mezi nimiž jsou s definovanou vůlí uloženy teplosměnné trubky 1, přičemž každá teplosměnné trubka 1 je uložena bodově na distančních kuželových plochách 4* čtyř kruhových podložek 4. U alternativního provedení mají vertikální dosedací díly J tvar osazeného čepu, jenž svým menším průměrem je pevně uložen ve vytvořených otvorech horizontálních nosníků 2, ve kterých jsou v požadovaných roztečích z horní i dolní strany vytvořeny drážky profilovaného symetrického tvaru, mezi jejichž distančními šikmými plochami 4' jsou s definovanou vůlí uloženy teplosměnné trubky 1, čímž dochází k jejich přím

čemž u obou výše uvedených příkladných provedení jsou me-

cích 2 vertikální proplachovací otvory 6.

Uložení horizontálního svazku teplosměnných trubek podle vynálezu je možno s výhodou využít u -parních generátorů jader ných elektráren s vodné vodními energetickými reaktory typu VVER 440 a VVER 1000.

Claims (2)

1. Předmět vynález iu

   1. Uložení horizontálního svazku teplosměnnýoh trubek ve výměníku, tepla, tvořené nejméně z jedné distanční mříže sestávající z horizontálních nosníků, uspořádaných nad sebou, mezi·nimiž jsou kolmo k svislé rovině distanční mříže umístěny jednotlivé řady teplosměnných trubek, vyznačené tím, že horizontální nosníky (2) jsou v požadovaných roztečích opatřeny vertikálními· dosedacími díly (3), jež svými horními a dolními plochami (5) na sebe vzájemně dosedají a jejich výška (7) je shodná s požadovanou vertikální roztečí (8) dvou nad sebou uspořádaných teplosměnný.ch trubek (1), a dále z horní a dolní strany vůči sobě symetricky upravenými distančními plochami (4*)» mezi nimiž jsou s definovanou vůlí uloženy jednotlivé teplosměnné trubky (1).
2. 2. Uložení horizontálního svazku teplosměnnýoh trubek podle bodu 1, vyznačená tím, že mezi distančními ploehami (4') jsou v horizontálních nosnících (2) vytvořeny verti» kální proplachovací otvory (6)·