CS269242B1 - Výměník tepla - Google Patents

Abstract

Řešeni ee týká výměníků tepla e trubkovou teplosměnnou plochou umis-' těnou ve válcován plášti výměníku, příšerní nejmáně jedna dvojice trubek je navzájem spojena spojovacím kusem, přičemž spojovací kus Je napojen na stěnu proetřednictvímnátrubku. Mezi spojovací kus a nátrubek Je napojena připojovací trubka

Description

Vynález se týká výměníku tepla e trubkovou teplosměnnou plochou, umístěnou ve válcovém plášti výměníku. Ode především o výměník s vysokým provozním tlakem u Jedné z pracovních látek.

□sou známa řešeni, u nichž se z hlediska úspor materiálu a zmenšení rozměrů výměníku používají válcové komory, zvané kolektory nebo sběrače, které slouží jako rozváděči a sběrné čáeti na obou koncích trubkového svazku. Tyto výměníky se uplatňuji například u vysokotlakých ohříváků pro ohřev napájecí vody, přiváděné do tlakových systémů parních generátorů elektráren, pomocí péry odebírané z vysokotlakých odběrů turbin. Vysokotlaké ohříváky jeou opatřeny trubkovým svazkem zečínajlcím a končícím komorami, umístěným i β komorami nebo jejich částmi ve válcovém tělese ohříváku. Trubky, tvořící teplosměnnou plochu, jsou obvykle vinuté v jedné rovině a s několika delšími trubkami tvoří trubkové desky, zvané šoty. Odtud je odvozen název šotový pro tyto typy ohříváků. Ohřívaná voda pro ohříváky proudí pod vysokým tlakem, obvykle nad 14 až 15 MPa uvnitř komor a trubek, zatímco kondenzující péra proudí vně trubek. Trubková teplosměnná plocha je tvořena z hlediska prouděni vody značným množstvím paralelních trubek, z nichž každá je přlvařena k nátrubku rozváděči a sběrné komory. V praxi to znamená, že komory jsou velmi hustě vrtány. Ve směru obvodu komor se konce nátrubků od sebe vzdaluji, avšak ve směru podélné osy komor jsou nátrubky od sebe konetantně vzdáleny s poměrně velmi malou rozteči. Hustota nátrubků obzvláště ve směru podélné osy komory velmi ztěžuje přlvařovánl trubek k nátrubkům. Prakticky je vyloučeno svařování elektrickým obloukem, a svary se provádějí plamenem, což vede ke změně struktury a složení materiálu ve svaru a jeho okolí. Kontrola svarů za těchto okolností je velmi ztížené a omezená. Především z těchto důvodů jsou šotové vysokotlaké ohříváky velmi poruchové. Poruchy vznikají především v místě spojení trubek s nátrubky ke komorám. Vyřazeni vysokotlakých ohříváků z činnosti má značný dopad na účinnost tepelného cyklu elektrárenského bloku. Odstraňováni uvedených poruch Je nesnadné. Z těchto důvodů se téměř upouští od použití šotových vysokotlakých ohříváků a preferují se vlásenkové a spirálové typy. Nejčastěji jsou používané vlásenkové vysokotlaké ohříváky. Avšak vzhledem k tomu, že mají trubkovnici, jsou pro vysoké tlaky konstrukčně mnohem těžěí než šotové vysokotlaké ohříváky a současně Je pravděpodobné snížení Jejich spolehlivosti při použití na vyšší provozní tlaky než dosud.

Uvedené nevýhody ostraňuje řešení podle vynálezu, jehož podstatou Je, že nejméně jedna dvojice trubek je navzájem spojena spojovacím kusem, přičemž spojovací kus je napojen přímo na stěnu.

Dalším znakem vynálezu Je, žs spojovací kus je napojen na stěnu prostřednictvím nátrubku. Znakem vynálezu také je, že mezi spojovací kus a stěnu Je napojena propojovací trubka a že mezi spojovací kus a nátrubek je napojena propojovací trubka.

Výhody z použití vynálezu spočívají ve zvětěení vzdálenosti mezi nátrubky na komorách. Tím se zlepší podmínky pro provedení svarů spojujících trubky s nátrubky komor, případně bude možné i svařování elektrickým obloukem. Zvětšená vzdálenost zlepší i podmínky pro kontrolu, a tím i účinnost kontroly svarů. Počet nátrubků a otvorů do komor poklesne na polovinu a počet připojovacích svarů ke komorám se zmenší na polovinu. Komory vlivem větších můstků mezi otvory lze provést s tenčími stěnami. Vynález vytváří podmínky pro dosaženi vysoké kvality výroby e kontroly, a tim i pro odstraněni poruchovosti z důvodu nedostatečné kvality výroby a kontroly. Odstraněni poruchovosti z uvedených příčin umožní širší použití šotových vysokotlakých ohříváků a hlavně jejich použití u nových moderních bloků s vysokým provozním tlakem, nepříklad nad 30 MPa. Provedení podle vynálezu přispěje ke snížení pracnosti provedení komor s nátrubky a snížení pracnosti při spojování trubkového svazku ke komorám. Tyto výhody lze docílit spojením dvou trubek mezi sebou na obou koncích trubkových svazků.

Příkladné provedení je uvedeno na výkresu, který znázorňuje část výměníku s trubkami v řezu.

Výměník tepla podle vynálezu se skládá ze svazku dvojic trubek 1, které tvoří tep2 CS 269 242 Bl losměnnou plochu a jaou spojeny poaocí spojovacího kusu 2 ve tvaru Y do jedné propojovací trubky 3, která je spojena s nátrubkem 4, upevněným na stěnu 5 umístěnou uvnitř výměníku 6, přičemž stěna 5 ohraničuje společný prostor 7·

Ohřívaná látka, například voda, vstupuje do společného prostoru 7 výměníku 6» Protéká déle nátrubky 4, propojovacími trubkami 3, spojovacími kusy 2 a trubkami 1, které tvoři hlavni teplosměnnou plochu· Na druhém konci trubek 1, teplosměnná létka protéká spojovacími kusy 2 do propojovacích trubek 3 a přes nátrubky 4 vstupuje do společného prostoru 7, odkud vystupuje z výměníku 6.

Vynález lze využit u vysokotlakých výměníků tepla, například ve vysokotlakých ohřívákách vody klasických a jaderných elektráren a ve vysokotlakých výměnících tepla chemického průmyslu·

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Výměník tepla s trubkovou teplosměnnou plochou, umístěnou ve válcovém pléěti výměníku, vyznačující se tím, že nejméně jedna dvojice trubek (1) je navzájem spojena spojovacím kusem (2), přičemž spojovací kus (2) je napojen přímo na stěnu (5)·
2. 2· Výměník tepla podle bodu 1, vyznačující se tím, že spojovací kus (2) je napojen na stěnu (5) prostřednictvím nátrubku (4).
3. 3. Výměník tepla podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi spojovací kus (2) a stěnu (5) je napojena propojovací trubka (3)·
4. 4· Výměník tepla podle bodu 2, vyznačující se tím, že mezi spojovací kus (2) a nátrubek (4) je napojena spojovací trubka (3).