CS253048B1

CS253048B1 - Spacer for tubes arranged triangular in the horizontal heat exchanger bundle

Info

Publication number: CS253048B1
Application number: CS857042A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Matal; Vladimir Smakal
Original assignee: Oldrich Matal; Vladimir Smakal
Priority date: 1985-10-01
Filing date: 1985-10-01
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS704285A1

Abstract

Distanční zařízení, které umožňuje např. skládat při montáži trubkový svazek po jednotlivých horizontálních řadách n to s jednoznačně definovanou vzdáleností mezi trubkami v řadě i mezi řadami, se skládá z vlnovítě tvarovaného nosného pásku, který má v ohybech umístěno distanční pouzdro, které je alespoň v jednom bodě k němu upevněno.The spacer device, which allows, for example, to assemble a tube bundle in individual horizontal rows during assembly with a clearly defined distance between the tubes in a row and between rows, consists of a wave-shaped carrier strip, which has a spacer sleeve located in the bends, which is attached to it at least at one point.

Description

Vynález se týká distančního zařízení trubek trojúhelníkově uspořádaných v horizontálním svazku výměníku tepla.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pipe spacers triangularly arranged in a horizontal heat exchanger bundle.

Distanční zařízení teplosměnných trubek tvořících trubkové svazky horizontálních výměníků teplo jsou nevrhovárie e vyráběna a řešena jak z pohledu funkce výměníku tak z pohledu jeho montáže ve výrobním závodě.Heat exchanger spacers forming tube bundles of horizontal heat exchangers are non-irrationally manufactured and solved both in terms of heat exchanger function and in terms of its assembly at the factory.

U výměníků s trubkovnicemi se distanční zařízení řeší jako děrované příčné plechy, jako distanční mříže z tvarovaných profilů nebo skládené z tvarovaných plechových Ďásků, vždy však jako komplety navlékané na zkompletovaný trubkový svazek a zachycované v požadovaných vzdálenostech od trubkovnic.In tube-plate exchangers, the distance device is designed as perforated cross plates, as distance bars made of shaped profiles or folded from shaped metal sheets, but always as sets assembled on the assembled tube bundle and captured at the required distances from the tube plates.

U výměníků s kolektory, jakými jsou např. parní generátory pro jaderné elektrárny typu VVER 1000, se ve výrobním závodě musí sestavit a mnotovat trubkový svazek po jednotlivých horizontálních řadách. V tom případě nelze použít destančních zařízení typu děrovaných příčných plechů a pod., ole distanční zařízení musí být dělené'a dovolovat montáž trubek po řadách a současně splňovat funkční požadavky za dlouhodobého provozu výměníku.For heat exchangers with collectors such as steam generators for VVER 1000 type nuclear power plants, the tube bundle must be assembled and worn on a horizontal basis at the factory. In this case, spacers of the type of perforated transverse plates and the like cannot be used.

Známé provedeni děleného distančního zařízení je tvořeno nosnými rovnými pásky obdélníkového průřezu, na nichž po jedné straně leží vlnitý plech zpravidla shodné šířky jako rovný nosný pásek, přičemž jednotlivé trubky příslušné horizontální řady jsou uloženy v prohlubních vlnitého plechu. Toto distanční zařízení se hodí též oro trojúhelníkově uspořádané trubky ve svazku s dovoluje montáž do svazku po horizontálních řadách. 2 hlediska funkce má však nevýhody. Především k nim patří skutečnost, že každá trubka je nedostatečně v oblosti distancování omývána vodou n pek generuje páru nerovnoměrně po obvodě. To psk způsobuje vznik teplotních fluktuací a z nich rezultujících doplňkových proměnných napětí ve stěně i po obvodu trubky a dále vytváří příznivé podmínky pro lokální zvýšené koncentrace a usazování solí a pro lokální korozní napadení trubek, zejména v oblasti jejího povrchu obepnutého částí vlny vlnitého plechu. Tím vzniká vážné nebezpečí narušení dlouhodobé projektovaná provozuschopnosti celého výměníku, což je závažné zejména u perních generátorů jederných elektráren.The known embodiment of a split spacer consists of support strips of rectangular cross-section, on one side of which the corrugated sheet is generally of the same width as the straight support strip, the individual tubes of the respective horizontal row being housed in the recesses of the corrugated sheet. This distance device is also suitable for oro-arranged tubes in a bundle and allows mounting in a bundle along horizontal rows. However, in terms of function it has drawbacks. These include, in particular, the fact that each pipe is insufficiently washed with water in the distance of distances, generating uneven vapor unevenly around the circumference. This psk causes temperature fluctuations and the resulting additional variable stresses in the wall and along the circumference of the pipe and furthermore creates favorable conditions for local increased concentrations and deposition of salts and for local corrosion attack of the pipes, particularly in the area of the corrugated sheet. This creates a serious risk of disturbance of the long-term projected operability of the entire heat exchanger, which is particularly serious in the case of the power generators of power plants.

Uvedené nevýhody odstraňuje distanční zařízení trubek trojúhelníkově uspořádaných v horizontálním svazku výměníku teple, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z vlnovitě tvarovaného nosného pásku, v jehož ohybech je umístěno a alespoň v jednom bodě k němu upevněno distanční pouzdro. Přitom vlnovitě tvarovaný nosný pásek zepedá do radiálního vybrání vytvořeného na distančním pouzdru, které je alternativně podélně rozříznuté axiálním řezem, a má tlouštku menší než je rozdíl osové vzdálenosti sousedních trubek ze dvou trubkových horizontálních řad nad sebou a vnějšího průměru trubky. Alternativně je distanční pouzdro upevněno pouze na každém horním ohybu vlnovitě tvarovaného nosného pásku. Střed ohybu horního ohybu vlnovitě tvarovaného nosného pásku je identický se středem trubky pod nim ležící e střed ohybu dolního ohybu vlnovitě tvarovaného nosného pásku je identický se středem trubky nad ním ležící.The above-mentioned disadvantages are overcome by a tube spacer triangularly arranged in a horizontal heat exchanger bundle, which consists of a wave-shaped support strip in which the spacer sleeve is positioned and fixed at least at one point thereto. In this case, the wave-shaped support strip fits into a radial recess formed on a spacer sleeve, which is alternatively longitudinally cut through an axial section, and has a thickness less than the difference in axial distance of adjacent tubes from two tube horizontal rows above each other and tube outer diameter. Alternatively, the spacer is attached only to each upper bend of the wave-shaped support strip. The bend center of the upper bend of the wave-shaped support strip is identical to the center of the tube below it and the bend center of the lower bend of the wave-shaped support strip is identical to the center of the tube above it.

Distanční zařízení bodle vynálezu je vhodné pro uložení trubek trojúhelníkově uspořádaných v horizontálním svazku výměníků tepla, zvláště pak horizontálních parních generátorů jaderných elektráren. Umožňuje skládat při montáži trubkový svazek po jednotlivých horizontálních řadách a to s jednoznačně definovanou vzdáleností mezi trubkami v řadě i mezi řadami. Dále dovoluje omýváni vodou při generaci páry a to po celém vnějším obvodu trubky v oblasti distančního zařízení, vyrovnává průběh teploty ve stěně trubky po jejím obvodu, nevytváří prostory vhodné pro usazování solí a tím snižuje riziko lokální koroze.The spacing device according to the invention is suitable for receiving tubes arranged in a triangular manner in a horizontal bundle of heat exchangers, in particular horizontal steam generators of nuclear power plants. It enables to assemble the tube bundle in individual horizontal rows during assembly with a clearly defined distance between the tubes in the row and between rows. Furthermore, it allows water washing during steam generation along the entire outer perimeter of the pipe in the area of the spacer, compensates for the temperature in the wall of the pipe along its perimeter, does not create areas suitable for salt deposition and thus reduces the risk of local corrosion.

Při známé toleranci vnějšího průměru trubek ve svazku dovoluje nastavení jednotných vůlí mezi distančním zařízením a trubkami jednotnou volbou tolerančního pole vnějšího průměru distančního pouzdra. Tlouštka stěny distrnčního pouzdra a velikost podélného rozříznutí axiálním řezem pek určuje tuhost u poddajnost uložení trubek v distančním zařízení s tudíž lze obojí volit. To vše jsou výhody proti součssným znýmým řešením.With the known outer diameter tolerance of the tubes in the bundle, the adjustment of uniform clearances between the spacer and the tubes allows uniform selection of the outer diameter tolerance field of the spacer sleeve. The wall thickness of the distribution sleeve and the size of the longitudinal section through the axial section of the bak determine the stiffness of the pipe support compliance in the spacer and thus both can be selected. All of these are advantages over current well-known solutions.

Příklad provedení distančního zařízení trubek trojúhelníkově uspořádaných v horizontálním svazku výměníku tepla podle vynálezu je na obr. 1 a 2. Na obr. 1 je schematicky znázorněno distanční zcřízení trubek ve svazku pro horizontální parní generátor typu VVER 1000 a na obr. 2 pak detail provedení distančního pouzdra tohoto zařízení.Fig. 1 and 2 show schematically the distance arrangement of the tubes in the bundle for the horizontal steam generator type VVER 1000 and Fig. 2 shows the detail of the design of the distance the housing of the device.

Mezi horizontálními řadami trojúhelníkově uspořádanýoh trubek 1 v horizontálním svazku je tfeden vlnovitě tvarovaný nosný pásek 2, v jehož každém horním ohybu 6 je umístěno fi alespoň v jedno.i bodě k němu připojeno distanční pouzdro J. Distanční pouzdro 2 je opatřeno radiálním vybráním 4,, do něhož zapadá vlnovitě tvarovaný nosný pásek 2 e alternativně je částečně nebo úplně rozříznuté axiálním řezem 2· Tlouštka vlnovitě tvarovaného nosného pásku 2 je menší než rozdíl osové vzdálenosti sousedních trubek J. ze dvou nad sebou ležících řed e vnějšíno průměru trubky i. Tpk je každá trubka i podepřena distančními pouzdry J pouze ve třech přímkách s celkovou vůli, kterou lze jednoznsčně stanovit volbou tolerančního pole vnějšího průměru distančních pouzder J při jejich výrobě. Tuhost a poddajnost uložení trubek i v distančním zařízení lze volit a zajistit volbou materiálu, tlouštky stěny s podélného rozříznutí axiálním řezem 5. distančního pouzdra J. Střed ohybu horního ohybu 6 vlnovitě tvarovaného nosného pásku2 je identický se středem trubky i pod ním ležící a střed ohybu dolního ohybu 2 vlnovitě tvarovaného nosného pásku 2 je identický se středem trubky i nad ním ležící. Z hlediska pružnosti to jsou jednoznačné výhody. Další výhody zařízení podle příkladného provedení spočívají v tom, že každá trubka 1 je po celém obvodu omýváno trvsle vodou, předává po obvodu rovnoměrně teplo, yylučuje nesymetrické tepelné zatížení stěny trubky s nevytváří se vhodné podmínky lokální usazování a působení solí na trubce £ v místě distancování. Trubkový svazek lze ve výrobním závodě montovat po horizontálních řadách o měřit a kontrolovat vůle mezi trubkami i a distančními pouzdry J.Between the horizontal rows of triangularly arranged tubes 1 in a horizontal bundle there is a wave-shaped support strip 2, in each upper bend 6 of which a spacer sleeve J is attached at least at one point thereto. The spacer sleeve 2 is provided with a radial recess 4. the thickness of the wave-shaped support strip 2 is smaller than the difference in axial distance of the adjacent tubes J from the two superimposed dilutions and the outer diameter of the tube i. Tpk is each the pipe 1 is supported by the spacers J only in three straight lines with a total clearance, which can be determined unambiguously by selecting the tolerance field of the outer diameter of the spacers J during their manufacture. The rigidity and flexibility of the pipe support even in the spacer can be selected and ensured by selecting the material, wall thickness with longitudinal slit by axial section 5 of the spacer sleeve J. The lower bend 2 of the wave-shaped support strip 2 is identical to and situated above the center of the tube. These are clear advantages in terms of flexibility. Further advantages of the device according to the exemplary embodiment are that each tube 1 is washed permanently with water over the entire circumference, transmits heat evenly over the circumference, eliminates unsymmetrical heat load on the tube wall and does not create suitable conditions of local deposition and salt action . The tube bundle can be installed in the factory in horizontal rows to measure and check the clearance between the tubes i and the distance sleeves J.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Spacer of tubes arranged triangularly in a horizontal bundle of heat exchanger, characterized in that it consists of a wave-shaped strip (2), in whose bends (6,7) a spacer sleeve (3) is located and at least at one point attached thereto. .

Pipe spacing device according to Claim 1, characterized in that the wave-shaped support strip (2) fits into a radial recess (4) formed on the spacer sleeve (3).

Pipe spacing device according to claim 1, characterized in that the thickness of the wave-shaped support strip (2) is less than the difference in axial distance of adjacent pipes (1) from two pipe horizontal rows one above the other and outside the pipe diameter (1).

Pipe spacing device according to claim 1, characterized in that the spacer sleeve (3) is cut longitudinally through an axial section (5).

Pipe spacing device according to claim 1, characterized in that the spacer sleeve (3) is attached to each upper bend (6) of the wave-shaped support strip (2).

Pipe spacing device according to claim 1, characterized in that the bending center of the upper bend (6) of the wave-shaped support strip (2) is identical to the center of the tube (1) lying thereunder and the bending center of the lower bend (7) of the wave-shaped support. o (2) is identical to the center of the pipe (1) above it.