RU2382940C2 - Plate expansion joint of thermal stresses for horizontal-type system water heaters - Google Patents
Plate expansion joint of thermal stresses for horizontal-type system water heaters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382940C2 RU2382940C2 RU2008112509/06A RU2008112509A RU2382940C2 RU 2382940 C2 RU2382940 C2 RU 2382940C2 RU 2008112509/06 A RU2008112509/06 A RU 2008112509/06A RU 2008112509 A RU2008112509 A RU 2008112509A RU 2382940 C2 RU2382940 C2 RU 2382940C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- expansion joint
- horizontal
- type system
- water heaters
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, к устройствам компенсации температурных удлинений в сетевых подогревателях горизонтального типа. В настоящее время в конструкциях сетевых подогревателей принимается линзовый компенсатор (Бродов Ю.М. и др. Теплообменники энергетических установок. Екатеринбург, издательство "Сократ". 2003 г., рис.4.11), который имеет следующие недостатки:The invention relates to a power system, to devices for compensating for temperature extensions in network heaters of a horizontal type. Currently, the design of network heaters accepts a lens compensator (Brodov Yu.M. et al. Heat exchangers for power plants. Yekaterinburg, Sokrat Publishing House. 2003, Fig. 4.11), which has the following disadvantages:
- в линзовых компенсаторах устанавливается не более 4 линз из рекомендаций по условиям устойчивости (там же, стр.640), поэтому имеются повышенные напряжения и ограничен их срок службы (около 10 лет).- in lens compensators, no more than 4 lenses are installed from recommendations on stability conditions (ibid., p. 640), therefore there are increased voltages and their service life is limited (about 10 years).
- При линзовом компенсаторе сдерживающее усилие N (Фиг.1) на трубную доску мало, что приводит к увеличению ее изгиба и напряжений в трубках.- With a lens compensator, the holding force N (Fig. 1) on the tube plate is small, which leads to an increase in its bending and stresses in the tubes.
- Линзовый компенсатор сложен в изготовлении, т.к. на каждый диаметр корпуса требуется изготовление нового штампа. Кроме того, линзы свариваются по большому диаметру, и необходим особый контроль швов.- The lens compensator is difficult to manufacture, because for each case diameter a new stamp is required. In addition, the lenses are welded in a large diameter, and special control of the seams is necessary.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является компенсатор в виде кольцевой пластины постоянной толщины, встроенный в корпус (см. SU 1562652 А1, МПК F28D 7/00, опубл. 07.05.1990 г). Недостатком этого решения является сложная конструкция корпуса со ступенчатым изменением диаметра.The closest analogue to the claimed technical solution is a compensator in the form of an annular plate of constant thickness embedded in the housing (see SU 1562652 A1, IPC F28D 7/00, publ. 07.05.1990 g). The disadvantage of this solution is the complex design of the housing with a stepwise change in diameter.
Задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков. Эта цель достигается тем, что пластинчатый компенсатор температурных напряжений для сетевых подогревателей горизонтального типа в виде кольцевой пластины встроен в трубную доску, кольцевая пластина выполнена переменной толщины, причем последняя получена проточкой кольцевого паза в трубной доске или утонением ее края.The objective of the claimed invention is to remedy these disadvantages. This goal is achieved by the fact that the plate compensator of temperature stresses for horizontal type network heaters in the form of an annular plate is built into the tube plate, the ring plate is made of variable thickness, the latter obtained by grooving the ring groove in the tube plate or by thinning its edge.
Для компенсации температурных удлинений предлагается пластинчатый компенсатор 1 в виде кольцевой пластины переменной толщины, выполненной проточкой кольцевого паза 2 в трубной доске 3 (Фиг.1). Размеры а, b, с, r подбираются таким образом, чтобы напряжения в трубках 4, корпусе 5, трубной доске и пластинчатом компенсаторе были меньше допускаемых. При этом в рабочих условиях корпус испытывает растягивающие усилия N, которые передает на трубную доску, уменьшая ее изгиб, удлинения и напряжения в трубках. Соответственно, можно уменьшить расчетную толщину трубной доски. Если опоры устанавливаются не под трубной доской, то вместо паза можно выполнить утонение края трубной доски (Фиг.2).To compensate for temperature elongations, a plate compensator 1 is proposed in the form of an annular plate of variable thickness made by grooving an
Для исследования напряженно-деформированного состояния сетевого подогревателя использовалась программа расчета методом конечных элементов, которая в соответствии с требованиями Гостехнадзора утверждена специализированной организацией. Результаты расчета напряжений вариантов сетевого подогревателя с линзовым и пластинчатым компенсаторами для теплофикационного режима представлены в таблице 1.To study the stress-strain state of the network heater, a finite element calculation program was used, which was approved by a specialized organization in accordance with the requirements of Gostekhnadzor. The results of calculating the stresses of the options for a network heater with lens and plate compensators for the heating mode are presented in table 1.
В последнем столбце указано понижение напряжения (прогиба) подогревателя с пластинчатым компенсатором по отношению к подогревателю с линзовым компенсатором. Отметим, что несмотря на присутствие продольных растягивающих напряжений в корпусе с пластинчатым компенсатором (15 МПа) эквивалентное напряжение по Мизесу меньше, а значит, запас прочности больше на 11%.The last column indicates the voltage drop (deflection) of the heater with a plate compensator in relation to the heater with a lens compensator. Note that despite the presence of longitudinal tensile stresses in the housing with a plate compensator (15 MPa), the equivalent Mises stress is lower, which means that the margin of safety is 11% greater.
Особенно следует отметить уменьшение растягивающих усилий в трубках на 26%, т.к. большие растягивающие усилия являются одним из основных факторов коррозионного повреждения трубок, что требует их полной замены на некоторых ТЭЦ Москвы один раз в 5-7 лет (см. статью Трухний А.Д. и др. "Исследование влияния эксплуатационных факторов на ресурс трубной системы сетевых подогревателей турбин Т-250/300-23,5 ТМЗ", Теплоэнергетика, 2001 г., №3, с.62-64).Of particular note is a 26% reduction in tensile forces in the tubes, as large tensile forces are one of the main factors of corrosion damage to tubes, which requires their complete replacement at some CHPPs in Moscow once every 5-7 years (see the article Trukhniy AD et al. "Study of the influence of operational factors on the resource of the pipe system network turbine heaters T-250 / 300-23.5 TMZ ", Power engineering, 2001, No. 3, p. 62-64).
Предложенный пластинчатый компенсатор существенно уменьшает перечисленные выше недостатки линзового компенсатора и имеет следующие преимущества.The proposed plate compensator significantly reduces the above disadvantages of the lens compensator and has the following advantages.
- Уменьшаются напряжения в компенсаторе и увеличивается срок его службы.- The voltage in the compensator decreases and its service life increases.
- Возможность частичной компенсации температурных удлинений приводит к уменьшению максимальных напряжений в трубной доске и трубках.- The possibility of partial compensation of temperature extensions leads to a decrease in the maximum stresses in the tube plate and tubes.
- Более прост в изготовлении, т.к. он встраивается в трубную доску и не требует дополнительных сварных швов. Улучшает подвод пара к трубкам поверхности теплообмена. Позволяет более рационально расположить опоры, т.е. улучшает компоновку подогревателя.- More simple to manufacture, as it is built into the tube plate and does not require additional welds. Improves steam supply to tubes of heat exchange surface. Allows more rational arrangement of supports, i.e. improves the layout of the heater.
- Уменьшает изгиб трубной доски и необходимую из условий прочности ее толщину.- Reduces the bending of the tube plate and the thickness required from the strength conditions.
- Уменьшает максимальные растягивающие усилия в трубках, что увеличивает их ресурс.- Reduces maximum tensile forces in the tubes, which increases their resource.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112509/06A RU2382940C2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Plate expansion joint of thermal stresses for horizontal-type system water heaters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112509/06A RU2382940C2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Plate expansion joint of thermal stresses for horizontal-type system water heaters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008112509A RU2008112509A (en) | 2009-10-10 |
RU2382940C2 true RU2382940C2 (en) | 2010-02-27 |
Family
ID=41260350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008112509/06A RU2382940C2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Plate expansion joint of thermal stresses for horizontal-type system water heaters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2382940C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808070C1 (en) * | 2023-07-17 | 2023-11-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Rigid structure shell-and-tube heat exchanger with compensator |
-
2008
- 2008-03-31 RU RU2008112509/06A patent/RU2382940C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808070C1 (en) * | 2023-07-17 | 2023-11-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Rigid structure shell-and-tube heat exchanger with compensator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008112509A (en) | 2009-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR112016014567A2 (en) | COMBUSTION PROCESS AND INSTALLATION WITH OPTIMIZED ENERGY RECOVERY | |
JP6542224B2 (en) | Heat exchanger for heat exchange between two fluids, use of said heat exchanger with liquid metal and gas and application to a liquid metal cooled fast neutron reactor | |
CN103415629B (en) | The hot blast manifold construction method of blast funnace hot blast stove and hot blast manifold | |
BR112013016836A2 (en) | shell and tube steam generator and steam generator | |
GB201010887D0 (en) | Heat exchanger | |
RU2506496C2 (en) | Heat treatment device for coiled strips | |
BR112022023958A2 (en) | COOLING SYSTEM AND WIND-POWERED GENERATOR SYSTEM | |
RU2382940C2 (en) | Plate expansion joint of thermal stresses for horizontal-type system water heaters | |
CA2792237C (en) | Cogenerative orc system | |
MX346630B (en) | Once-through vertical evaporators for wide range of operating temperatures. | |
US20150128593A1 (en) | Auxiliary steam supply system in solar power plants | |
KR101663850B1 (en) | Continuous evaporator | |
WO2011113973A4 (en) | Solar tower power plant economizer and plant operating method | |
CN103485892B (en) | There is the power device of solar energy system | |
WO2012004739A3 (en) | Biomass power plant | |
RU162602U1 (en) | HORIZONTAL NETWORK HEATER COMPENSATOR | |
CN204255126U (en) | Heat supply and cooling and mixing formula condenser | |
KR20120110079A (en) | Method for heating lightweight metal ingots | |
CN108350282B (en) | Heat exchange device for carbon black production equipment | |
MX2017009391A (en) | Fire tube heater. | |
US20160025331A1 (en) | Condensate preheater for waste heat steam generator | |
RU2752410C2 (en) | Section of modules of vertical steam generator | |
CN210512736U (en) | Water bath type reheater adopting U-shaped heat exchange tube | |
KR101500179B1 (en) | Apparatus for heating by-product gas generated from steelwork | |
US11802686B2 (en) | Reverse steam generator for a lead-cooled fast reactor |