RU144300U1

RU144300U1 - STEAM GENERATOR

Info

Publication number: RU144300U1
Application number: RU2014115103/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Михальчук; Александр Евгеньевич Крошилин; Игорь Александрович Паршиков; Сергей Леонидович Соловьев; Михаил Александрович Стародубцев; Андрей Владимирович Шишов
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2014-08-20

Abstract

1. Парогенератор, содержащий корпус с входным и выходным коллекторами, трубный пучок, набранный из горизонтально расположенных теплообменных труб, закрепленных своими концами в коллекторах, погруженный дырчатый лист, выполненный с перфорацией, расположенный горизонтально и прикрепленный к корпусу парогенератора, пароприемный дырчатый лист, выполненный с перфорацией, расположенный горизонтально и установленный в верхней части корпуса парогенератора, патрубок отвода пара, отличающийся тем, что парогенератор содержит дефлектор, расположенный внутри корпуса парогенератора перед патрубком отвода пара и выполненный в виде пластины.2. Парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что дефлектор выполнен круглой формы.3. Парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что дефлектор выполнен изогнутым.4. Парогенератор по п. 3, отличающийся тем, что дефлектор изогнут эквидистантно внутренней поверхности корпуса парогенератора.5. Парогенератор по п. 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что расстояние от внутренней поверхности корпуса парогенератора до дефлектора находится в диапазоне от 0,15 до 0,35 от внутреннего диаметра патрубка отвода пара.6. Парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что отношение максимальной длины дефлектора, параллельной оси парогенератора, к внутреннему диаметру патрубка отвода пара, находится в диапазоне от 1,0 до 1,5.7. Парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что дефлектор выполнен толщиной не более 0,15 от внутреннего диаметра патрубка отвода пара.8. Парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что дефлектор прикреплен к внутренней поверхности патрубка отвода пара и/или к внутренней поверхности корпуса парогенератора.9. Паро1. A steam generator comprising a housing with inlet and outlet manifolds, a tube bundle composed of horizontally arranged heat exchange pipes fixed at their ends in the collectors, an immersed hole sheet made with perforation, located horizontally and attached to the steam generator housing, a steam receiving hole sheet made with perforation, located horizontally and installed in the upper part of the body of the steam generator, a steam outlet pipe, characterized in that the steam generator contains a deflector, positioning adjoint inside the steam generator shell before steam discharge pipe and adapted to form plastiny.2. The steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is made round. 3. A steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is curved. 4. A steam generator according to claim 3, characterized in that the deflector is bent equidistantly on the inner surface of the steam generator body. The steam generator according to claim 2, 3, or 4, characterized in that the distance from the inner surface of the steam generator housing to the deflector is in the range from 0.15 to 0.35 from the inner diameter of the steam outlet pipe. 6. The steam generator according to claim 1, characterized in that the ratio of the maximum length of the deflector parallel to the axis of the steam generator to the inner diameter of the steam outlet pipe is in the range from 1.0 to 1.5.7. A steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is made of a thickness of not more than 0.15 of the inner diameter of the steam outlet pipe. A steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is attached to the inner surface of the steam outlet pipe and / or to the inner surface of the steam generator body. Paro

Description

Полезная модель относится к ядерной энергетике и предназначена для генерирования пара на атомных электростанциях.The utility model relates to nuclear energy and is intended to generate steam at nuclear power plants.

Из уровня техники известен парогенератор, принятый за прототип (патент РФ на полезную модель №57425, МПК F22B 1/02, опубликован 10.10.2006). Известный парогенератор содержит корпус, входной и выходной коллекторы с присоединенным к ним горизонтальным пучком теплообменных труб, погруженный дырчатый лист, установленный в верхней части корпуса пароприемный дырчатый лист и патрубок отвода пара.The prior art steam generator, adopted for the prototype (RF patent for utility model No. 57425, IPC F22B 1/02, published 10.10.2006). A known steam generator comprises a housing, an input and output collectors with a horizontal bundle of heat exchange tubes attached to them, a submerged hole sheet, a steam receiving hole sheet and a steam outlet pipe installed in the upper part of the housing.

Недостатком известного парогенератора является то, что его пароприемный дырчатый лист не обеспечивает равномерность потока пара по площади зеркала испарения, из-за сосредоточенного отвода пара из корпуса парогенератора, который приводит к большим скоростям потока и понижению давления, которое в свою очередь проникает через пароприемный дырчатый лист в паровое пространство парогенератора и локально (под патрубком отвода пара) увеличивает нагрузку зеркала испарения, что приводит к нарушению процесса гравитационной сепарации и, как следствие, превышению нормируемого значения влажности пара.A disadvantage of the known steam generator is that its vapor-receiving hole sheet does not provide uniformity of the steam flow over the area of the evaporation mirror, due to the concentrated removal of steam from the body of the steam generator, which leads to high flow rates and lowering the pressure, which in turn penetrates through the steam-receiving hole sheet into the steam space of the steam generator and locally (under the branch pipe) increases the load of the evaporation mirror, which leads to disruption of the gravitational separation process and, as effect, exceeding the standardized value of steam humidity.

Задачей полезной модели является обеспечение более равномерного отвода потока пара по площади зеркала испарения и уменьшение размера проточного тракта при сохранении площади проходного сечения.The objective of the utility model is to provide a more uniform discharge of the steam flow over the area of the evaporation mirror and to reduce the size of the flow path while maintaining the area of the passage section.

Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационной надежности парогенератора путем увеличения эффективности пароприемного дырчатого листа и повышение безопасности реакторной установки.The technical result of the utility model is to increase the operational reliability of the steam generator by increasing the efficiency of the vapor receiving hole sheet and increasing the safety of the reactor installation.

Сущность полезной модели заключается в том, что парогенератор содержит корпус с входным и выходным коллекторами, трубный пучок, набранный из горизонтально расположенных теплообменных труб, закрепленных своими концами в коллекторах, погруженный дырчатый лист и пароприемный дырчатый лист, выполненные с перфорацией, расположенные горизонтально и прикрепленные к корпусу, патрубок отвода пара. При этом внутри корпуса парогенератора перед патрубком отвода пара расположен дефлектор, выполненный в виде пластины. Дефлектор может быть выполнен круглой формы, а также может быть выполнен изогнутым, в частности, изогнутым эквидистантно внутренней поверхности корпуса парогенератора. Расстояние от внутренней поверхности корпуса парогенератора до дефлектора может находиться в диапазоне от 0,15 до 0,35 от внутреннего диаметра патрубка отвода пара. Отношение максимальной длины дефлектора, параллельной оси парогенератора, к внутреннему диаметру патрубка отвода пара, может находиться в диапазоне от 1,0 до 1,5. Дефлектор может быть выполнен толщиной не более 0,15 от внутреннего диаметра патрубка отвода пара. Дефлектор может быть прикреплен к внутренней поверхности патрубка отвода пара и/или к внутренней поверхности корпуса парогенератора. Боковая поверхность дефлектора предпочтительно выполнена скругленной.The essence of the utility model lies in the fact that the steam generator comprises a housing with inlet and outlet manifolds, a tube bundle composed of horizontally arranged heat exchanger tubes fixed at their ends in the manifolds, a submerged hole sheet and a steam receiving hole sheet made with perforation, arranged horizontally and attached to case, branch pipe of removal of steam. In this case, a deflector made in the form of a plate is located inside the steam generator housing in front of the steam outlet pipe. The deflector can be made round in shape, and can also be made curved, in particular curved equidistantly on the inner surface of the casing of the steam generator. The distance from the inner surface of the steam generator housing to the deflector can be in the range from 0.15 to 0.35 from the inner diameter of the steam outlet pipe. The ratio of the maximum length of the deflector parallel to the axis of the steam generator to the inner diameter of the steam outlet pipe may be in the range from 1.0 to 1.5. The deflector can be made with a thickness of not more than 0.15 of the inner diameter of the steam outlet pipe. The deflector may be attached to the inner surface of the steam outlet pipe and / or to the inner surface of the steam generator body. The side surface of the deflector is preferably made rounded.

Технический результат достигается за счет того, что дефлектор уменьшает влияние патрубка отвода пара на поле скоростей потока в паровом пространстве парогенератора и снижает гидравлический диаметр проходного сечения при сохранении его площади.The technical result is achieved due to the fact that the deflector reduces the influence of the steam outlet pipe on the field of flow rates in the steam space of the steam generator and reduces the hydraulic diameter of the flow area while maintaining its area.

Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами.The utility model is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 показан парогенератор, где: 1 - корпус парогенератора, 2 - входной коллектор, 3 - пучок горизонтальных теплообменных труб, 4 - выходной коллектор, 5 - погруженный дырчатый лист, 6 - паровое пространство, 7 - пароприемный дырчатый лист, 8 - дефлектор, 9 - пластины крепления дефлектора, 10 - патрубок отвода пара.In FIG. 1 shows a steam generator, where: 1 - the case of the steam generator, 2 - the inlet manifold, 3 - the bundle of horizontal heat transfer pipes, 4 - the outlet manifold, 5 - the immersed hole sheet, 6 - the steam space, 7 - the vapor reception hole sheet, 8 - the deflector, 9 - mounting plates of the deflector, 10 - pipe branch steam.

Корпус парогенератора 1 представляет собой сварной горизонтальный цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами. Входной 2 и выходной 4 коллекторы прикреплены к корпусу парогенератора 1 и представляют собой вертикальные цилиндрические сосуды. Входной коллектор 2 предназначен для подвода теплоносителя в теплообменные трубы 3, выходной коллектор 4 предназначен для отвода теплоносителя из теплообменных труб 3. Пучок U-образных теплообменных труб 3 расположен горизонтально и закреплен своими концами в коллекторах 2 и 4. Погруженный дырчатый лист 5 выполнен плоским, с перфорацией, расположен горизонтально над пучком теплообменных труб 3 и прикреплен к корпусу парогенератора 1. Пароприемный дырчатый лист 7 выполнен плоским, с перфорацией, расположен горизонтально, установлен в верхней части корпуса парогенератора 1 и прикреплен к нему.The case of the steam generator 1 is a welded horizontal cylindrical vessel with elliptical bottoms. The input 2 and output 4 collectors are attached to the body of the steam generator 1 and are vertical cylindrical vessels. The inlet manifold 2 is intended for supplying the heat transfer medium to the heat exchange tubes 3, the outlet collector 4 is intended for removal of the heat transfer medium from the heat exchange tubes 3. The bundle of U-shaped heat exchange tubes 3 is located horizontally and fixed with its ends in the collectors 2 and 4. The submerged hole sheet 5 is made flat, with perforation, located horizontally above the bundle of heat transfer tubes 3 and attached to the body of the steam generator 1. The vapor-receiving hole sheet 7 is made flat, with perforation, located horizontally, mounted in the upper part of the housing of the steam generator 1 and is attached to it.

Дефлектор 8 выполнен в виде пластины и установлен внутри корпуса парогенератора 1 перед патрубком отвода пара 10. Форма пластины может быть любой (в частности, квадратной, прямоугольной, эллиптической), предпочтительно - круглой.The deflector 8 is made in the form of a plate and is installed inside the case of the steam generator 1 in front of the steam outlet 10. The shape of the plate can be any (in particular, square, rectangular, elliptical), preferably round.

Дефлектор 8 может быть выполнен изогнутым, причем предпочтительно дефлектор 8 изогнут эквидистантно внутренней поверхности корпуса парогенератора 1. Выполнение дефлектора 8 в виде изогнутой круглой пластины изображено на фиг. 2 (вид А) и фиг. 3 (вид Б-Б).The deflector 8 can be made curved, and preferably the deflector 8 is curved equidistantly to the inner surface of the casing of the steam generator 1. The embodiment of the deflector 8 in the form of a curved round plate is shown in FIG. 2 (view A) and FIG. 3 (view BB).

Расстояние от внутренней поверхности корпуса парогенератора 1 до дефлектора 8 находится в диапазоне от 0,15 до 0,35 от внутреннего диаметра патрубка отвода пара 10.The distance from the inner surface of the housing of the steam generator 1 to the deflector 8 is in the range from 0.15 to 0.35 from the inner diameter of the steam outlet 10.

Отношение максимальной длины дефлектора 8, параллельной оси парогенератора, к внутреннему диаметру патрубка отвода пара 10 находится в диапазоне от 1,0 до 1,5. Следовательно, площадь дефлектора 8 либо равна площади круглого сечения патрубка отвода пара 10, либо больше упомянутой площади, в таком случае дефлектор 8 ее перекрывает.The ratio of the maximum length of the deflector 8, parallel to the axis of the steam generator, to the inner diameter of the steam outlet 10 is in the range from 1.0 to 1.5. Therefore, the area of the deflector 8 is either equal to the circular cross-sectional area of the steam outlet 10, or more than the mentioned area, in which case the deflector 8 overlaps it.

Дефлектор 8 предпочтительно выполнен толщиной не более 0,15 от внутреннего диаметра патрубка отвода пара 10.The deflector 8 is preferably made with a thickness of not more than 0.15 of the inner diameter of the steam outlet 10.

При этом дефлектор 8 может быть установлен внутри корпуса 1 парогенератора перед патрубком отвода пара 10 путем крепления к внутренней поверхности патрубка отвода пара 10 и/или к внутренней поверхности корпуса 1 парогенератора. В частности, дефлектор 8 может быть прикреплен с помощью нескольких пластин крепления 9 (см. фиг. 2, 3).In this case, the deflector 8 can be installed inside the housing 1 of the steam generator in front of the steam outlet 10 by attaching to the inner surface of the steam outlet 10 and / or to the inner surface of the housing 1 of the steam generator. In particular, the deflector 8 can be attached using several mounting plates 9 (see Fig. 2, 3).

Боковая поверхность дефлектора 8 предпочтительно выполнена скругленной.The side surface of the deflector 8 is preferably made rounded.

Представленный на фиг. 1 парогенератор работает следующим образом. Теплоноситель поступает во входной коллектор 2, проходит по пучку горизонтальных теплообменных труб 3 и выходит через выходной коллектор 4. Через стенки горизонтальных теплообменных труб 3 теплоноситель передает тепло расположенному в межтрубном пространстве рабочему телу, которое кипит. Образующийся пар проходит погруженный дырчатый лист 5, паровое пространство 6 и поступает на пароприемный дырчатый лист 7. Далее пар через отверстия в пароприемном дырчатом листе 7 попадает в пространство, ограниченное сверху внутренней поверхностью корпуса парогенератора 1. Затем пар через дефлектор 8 выходит через патрубок отвода пара 10 из корпуса парогенератора 1.Presented in FIG. 1 steam generator operates as follows. The coolant enters the inlet manifold 2, passes through a bundle of horizontal heat exchange tubes 3 and exits through the output manifold 4. Through the walls of the horizontal heat exchange tubes 3, the coolant transfers heat to the working fluid located in the annulus, which boils. The resulting steam passes through the immersed hole sheet 5, the steam space 6 and enters the steam receiving hole sheet 7. Next, the steam through the holes in the steam receiving hole sheet 7 enters the space bounded above by the inner surface of the steam generator body 1. Then the steam exits through the deflector 8 through the steam outlet 10 from the case of the steam generator 1.

Использование дефлектора в парогенераторе обеспечивает равномерный отвод потока пара по площади зеркала испарения, уменьшает влияние патрубка отвода пара на поле скоростей потока в паровом пространстве парогенератора, снижает гидравлический диаметр проходного сечения при сохранении его площади.The use of a baffle in the steam generator ensures uniform removal of the steam flow over the area of the evaporation mirror, reduces the influence of the steam outlet pipe on the field of flow velocities in the steam space of the steam generator, and reduces the hydraulic diameter of the passage section while maintaining its area.

Claims

1. A steam generator comprising a housing with inlet and outlet manifolds, a tube bundle composed of horizontally arranged heat exchange pipes fixed at their ends in the collectors, an immersed hole sheet made with perforation, located horizontally and attached to the steam generator housing, a steam receiving hole sheet made with perforation, located horizontally and installed in the upper part of the body of the steam generator, a steam outlet pipe, characterized in that the steam generator contains a deflector, positioning adjoint inside the steam generator shell before steam outlet nozzle and formed in a plate.

2. The steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is made round.

3. The steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is made curved.

4. The steam generator according to claim 3, characterized in that the deflector is bent equidistantly on the inner surface of the steam generator housing.

5. The steam generator according to claim 2, 3, or 4, characterized in that the distance from the inner surface of the steam generator housing to the deflector is in the range from 0.15 to 0.35 from the inner diameter of the steam outlet pipe.

6. The steam generator according to claim 1, characterized in that the ratio of the maximum length of the deflector parallel to the axis of the steam generator to the inner diameter of the steam outlet pipe is in the range from 1.0 to 1.5.

7. The steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is made of a thickness of not more than 0.15 of the inner diameter of the steam outlet pipe.

8. The steam generator according to claim 1, characterized in that the deflector is attached to the inner surface of the steam outlet pipe and / or to the inner surface of the steam generator housing.

9. The steam generator according to claim 1, characterized in that the side surface of the deflector is rounded.