RU2386891C1

RU2386891C1 - Throttle

Info

Publication number: RU2386891C1
Application number: RU2008151347/06A
Authority: RU
Inventors: Иван Федорович Пивин (RU); Иван Федорович Пивин
Original assignee: Иван Федорович Пивин
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2010-04-20

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: throttle includes a shank and a shell and is installed in inlet section of heat exchange tube so that it can interact with hold-down grid connected by means of detachable connection to tube sheet. Shell is made so that its bottom can interact with hold-down grid. Hold-down grid is installed so that it can be moved along tubes. The cavity formed with shank and shell is provided with a set of hydrophilic capillary porous heat-conducting grids rigidly attached to each other. Set of hydrophilic capillary porous grids is detachable.

EFFECT: uniform liquid flow and improving repairability and operating reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к дроссельным устройствам теплообменной техники и предназначено для использования в качестве регулятора потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком труб ядерной энергетической установки (ЯЭУ) работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.The invention relates to throttling devices of heat exchange equipment and is intended for use as a fluid flow regulator in a heat exchanger with a U-shaped tube bundle of a nuclear power plant (NPP) operating on a liquid metal coolant in the mode of variable loads.

Известно дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор, содержащее дроссели, вставленные в отверстия труб коллектора, причем дроссели прикреплены к рейке, установленной в коллекторе (а.с. SU 564489. F22B 37/74, Титов В.Ф. и др. Дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор, приоритет 28.05.74, опубл. бюллетень изобретений № 25. 05.07.1977 - аналог).Known throttling device for pipes included in the manifold containing throttles inserted into the holes of the manifold pipes, and the throttles are attached to the rail installed in the collector (AS SU 564489. F22B 37/74, Titov V.F. and others. Throttling device for pipes included in the collector, priority 05/28/1974, publ. bulletin of inventions No. 25. 05/05/1977 - analogue).

Недостатком этого технического решения является то, что оно состоит из большого количества элементов, взаимосвязанных между собой большими протяженными площадями соприкосновения. Опыт эксплуатации дроссельных устройств показал, что накипеобразующие отложения в таких конструкциях за время межремонтного периода настолько крепко связывают эти элементы, что профилактическое проведение демонтажа устройств для ревизионного контроля состояния оборудования становится трудновыполнимым. Кроме того, это устройство рассчитано на небольшой ряд дросселей, так как монтаж связан с межосевыми расстояниями отверстий под трубы, что также суживает область применения данного устройства.The disadvantage of this technical solution is that it consists of a large number of elements interconnected by large extended areas of contact. The operating experience of throttle devices has shown that scale-forming deposits in such structures during the overhaul period so tightly connect these elements that the preventive dismantling of devices for revision monitoring of equipment status becomes difficult. In addition, this device is designed for a small number of chokes, since the installation is connected with the center distance of the holes for the pipes, which also narrows the scope of this device.

Известно дросселирующее устройство, преимущественно для парогенерирующего элемента, содержащее корпус, обтекатель и деформируемый дроссель, причем корпус разделен радиальными и поперечными сетчатыми перегородками на ячейки, а дроссель выполнен в виде упругих пустотелых элементов, размещенных в этих ячейках (а.с. SU 848885. F22B 37/74, Дресвянкин B.C. и др. Дросселирующее устройство, приоритет 26.11.79, опубл. бюллетень изобретений № 27. 23.07.1981 - прототип).A throttling device is known, mainly for a steam generating element, comprising a housing, a fairing and a deformable throttle, the housing being divided by radial and transverse mesh partitions into cells, and the throttle is made in the form of elastic hollow elements placed in these cells (a.s. SU 848885. F22B 37/74, Dresvyankin BC et al. Throttling device, priority 26.11.79, publ. Bulletin of inventions No. 27. 07.23.1981 - prototype).

Недостатком этого технического решения является то, что не обеспечивается равномерная раздача по площади поперечного сечения теплообменной трубы, приводящая к температурной разверке по стенке трубы. Опыт эксплуатации дроссельных устройств при такой разверке показал, что это являлось причиной межкристаллитных трещин стенок труб. Кроме того, работоспособную конструкцию дросселя предлагаемого вида для трубы малого диаметра при больших диапазонах изменения давления, расхода, температуры для соответствующего межремонтного ресурса выполнить достаточно сложно либо экономически нецелесообразно.The disadvantage of this technical solution is that it does not provide uniform distribution over the cross-sectional area of the heat exchange pipe, leading to a temperature scan along the pipe wall. The operating experience of throttle devices during such a scan showed that this was the cause of intergranular cracks in the pipe walls. In addition, the workable design of the throttle of the proposed type for a small diameter pipe with large ranges of pressure, flow, temperature for the corresponding overhaul life is quite difficult or economically impractical.

Информационный поиск научно-технических достижений по этой теме, тематический анализ изобретений патентного фонда ВПТБ по решению данной проблемы не выявили совокупности отличительных признаков, присущих и сходных с признаками предлагаемого изобретения, которое может быть использовано в качестве регулятора потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком труб корабельной ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.An information search of scientific and technical achievements on this topic, a thematic analysis of the inventions of the VTBT patent fund to solve this problem did not reveal a combination of distinctive features inherent and similar to the features of the invention, which can be used as a fluid flow regulator in a heat exchanger with a U-shaped beam pipes of a ship nuclear power plant operating on a liquid metal coolant in the mode of variable loads.

Технический результат изобретения - обеспечение надежности системного регулирования потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком теплообменных труб для организации форсированного теплообмена в режиме переменных нагрузок, а также удобство контроля и проведения профилактических ремонтных работ.The technical result of the invention is the reliability of systemic regulation of fluid flow in a heat exchanger with a U-shaped bundle of heat transfer tubes for organizing forced heat transfer under variable load conditions, as well as the convenience of monitoring and carrying out preventive repair work.

Указанный технический результат достигается тем, что дроссель содержит хвостовик и стакан и установлен на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской. Стакан выполнен с возможностью взаимодействия его днища с прижимной решеткой. Прижимная решетка установлена с возможностью перемещения вдоль труб, причем полость, образованная хвостовиком и стаканом, снабжена набором гидрофильных капиллярно-пористых теплопроводных сеток, скрепленных жестко между собой, причем набор гидрофильных капиллярно-пористых сеток выполнен съемным.The specified technical result is achieved by the fact that the throttle contains a shank and a cup and is installed at the inlet section of the heat exchange pipe with the possibility of interaction with the clamping grid, fastened with a detachable connection with the tube plate. The glass is made with the possibility of interaction of its bottom with the clamping grill. The clamping lattice is installed with the possibility of moving along the pipes, and the cavity formed by the shank and the glass is equipped with a set of hydrophilic capillary-porous heat-conducting nets fastened rigidly to each other, and the set of hydrophilic capillary-porous nets is removable.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показан продольный разрез дросселя;figure 1 shows a longitudinal section of a throttle;

на фиг.2 - гидрофильная капиллярно-пористая теплопроводная сетка.figure 2 - hydrophilic capillary-porous heat-conducting mesh.

Теплообменник (не показан) содержит дроссели, состоящие из хвостовиков 0, вставляемых в теплообменные трубы 1, укрепленные в трубной доске 2, и охватывающих хвостовики 0 стаканов 3, причем последние образуют между собой полость, внутри которой размещен набор гидрофильных капиллярно-пористых теплопроводных сеток 4, скрепленных жестко между собой. Плотное прилегание всего дросселя осуществляется с помощью прижимной решетки 5, соединяемой с трубной доской 2 по периферии трубного пучка с помощью разъемного соединения: шпилек 6, колпачковых гаек 7, стопорных шайб 8.A heat exchanger (not shown) contains chokes, consisting of shanks 0 inserted into the heat exchanger tubes 1, mounted in the tube plate 2, and covering the shanks 0 of the cups 3, the latter forming a cavity between themselves, inside which there is a set of hydrophilic capillary-porous heat-conducting nets 4 fastened rigidly among themselves. Tight fit of the entire throttle is carried out using the clamping lattice 5, connected to the tube plate 2 along the periphery of the tube bundle using a detachable connection: studs 6, cap nuts 7, lock washers 8.

Дроссель работает следующим образом.The throttle operates as follows.

При работе дроссель находится в объеме раздающей камеры теплообменника, куда поступает котловая вода из сепаратора (не показан), далее по перфорации прижимной решетки 5 поступает в полость, образованную хвостовиком 0 и стаканом 3, откуда по проточным каналам набора гидрофильных капиллярно-пористых теплопроводных сеток поступает в полость теплообменных труб 1, обеспечив необходимую равномерную раздачу и профилирование расходной характеристики по высоте теплообменника. Так как длина труб 1 в U-образном пучке различна, для этого требуется профилирование расходных характеристик по теплообменным трубам 1, достигаемое за счет подбора гидрофильности и теплопроводности наборов сеток, устанавливаемых в внутридроссельную полость для каждой трубы 1.During operation, the throttle is located in the volume of the heat exchanger distribution chamber, where boiler water enters from the separator (not shown), then, along the perforation of the pressure grid 5, it enters the cavity formed by the shank 0 and glass 3, from where it enters through the flow channels of a set of hydrophilic capillary-porous heat-conducting grids into the cavity of the heat exchanger tubes 1, providing the necessary uniform distribution and profiling of the flow characteristics along the height of the heat exchanger. Since the length of the pipes 1 in the U-shaped bundle is different, this requires profiling of the flow characteristics of the heat exchange pipes 1, achieved by selecting the hydrophilicity and thermal conductivity of the sets of grids installed in the intracellular cavity for each pipe 1.

Применение конструкции дросселя предлагаемого вида позволяет обеспечить равномерную расходную характеристику по сечениям отверстий теплообменника с U-образным трубным пучком в широком диапазоне пропускной способности для жидкости, повысить эксплуатационную надежность конструкции теплообменника в целом.The use of the design of the throttle of the proposed type makes it possible to ensure a uniform flow characteristic over the cross sections of the openings of the heat exchanger with a U-shaped tube bundle in a wide range of liquid throughput, to increase the operational reliability of the heat exchanger design as a whole.

Claims

The throttle containing the shank and the glass and installed on the input section of the heat exchanger pipe with the possibility of interaction with the clamping lattice fastened by detachable connection with the tube plate, while the glass is made with the possibility of interaction of its bottom with the clamping lattice, characterized in that the clamping lattice is installed with the possibility of movement along the pipes, and the cavity formed by the shank and the glass is equipped with a set of hydrophilic capillary-porous heat-conducting nets, rigidly fastened together, with than a set of hydrophilic capillary-porous meshes made removable.