RU2579788C1 - Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты) - Google Patents

Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2579788C1
RU2579788C1 RU2014153832/06A RU2014153832A RU2579788C1 RU 2579788 C1 RU2579788 C1 RU 2579788C1 RU 2014153832/06 A RU2014153832/06 A RU 2014153832/06A RU 2014153832 A RU2014153832 A RU 2014153832A RU 2579788 C1 RU2579788 C1 RU 2579788C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strips
spacing
tiers
axis
width
Prior art date
Application number
RU2014153832/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Семенович Неевин
Михаил Петрович ВАХРУШИН
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to RU2014153832/06A priority Critical patent/RU2579788C1/ru
Application filed by Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг" filed Critical Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг"
Priority to CA2972006A priority patent/CA2972006C/en
Priority to US15/540,818 priority patent/US10563929B2/en
Priority to MYPI2017702404A priority patent/MY187104A/en
Priority to UAA201707638A priority patent/UA124051C2/ru
Priority to BR112017014382-8A priority patent/BR112017014382B1/pt
Priority to CN201580077129.5A priority patent/CN107407535B/zh
Priority to EA201650107A priority patent/EA201650107A1/ru
Priority to KR1020177019996A priority patent/KR102141067B1/ko
Priority to JP2017535057A priority patent/JP6768669B2/ja
Priority to PCT/RU2015/000837 priority patent/WO2016108729A1/ru
Priority to EP15875782.3A priority patent/EP3249337A4/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2579788C1 publication Critical patent/RU2579788C1/ru
Priority to ZA2017/05142A priority patent/ZA201705142B/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0131—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0135—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0135—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening
    • F28F9/0136—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening formed by intersecting strips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/22—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/22—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals
    • F16L3/23—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals for a bundle of pipes or a plurality of pipes placed side by side in contact with each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/226—Transversal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/04—Reinforcing means for conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2240/00—Spacing means
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34—Spacer grids
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34—Spacer grids
    • G21C3/352—Spacer grids formed of assembled intersecting strips

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

Данное изобретение относится к вариантам устройства дистанционирования трубок теплообменного аппарата, преимущественно предназначенного для работы в среде тяжелого жидкометаллического теплоносителя. В результате его использования обеспечивается более надежное крепление трубок теплообменного аппарата с одновременным их дистанционированием. Устройство по первому варианту содержит по меньшей мере одну опорно-дистанционирующую решетку 1, каждая из которых состоит из цилиндрического корпуса 2 и двух, трех или более ярусов планок 3 и 4, разнесенных один от другого на заранее заданную величину, причем ширина каждой планки лежит в плоскости, параллельной оси корпуса, а концы всех планок прикреплены к корпусу так, что планки любого яруса разнесены с заранее заданным зазором параллельно одна другой, при этом планки обоих ярусов перекрещены под углом 60 градусов при взгляде вдоль оси корпуса и соединены между собой в местах этого перекрещивания. Устройство по второму варианту имеет три секционирующих перегородки, проходящих через ось цилиндра и прикрепленных своими концами к корпусу со сдвигом одна от другой на угол 60 градусов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к устройствам теплообменных аппаратов, применяемых в различных областях тепловых систем, в частности в ядерной энергетике, а именно к вариантам устройства дистанционирования трубок теплообменного аппарата, преимущественно предназначенного для работы в среде тяжелого жидкометаллического теплоносителя.
Уровень техники
В настоящее время известны различные конструкции для дистанционирования трубок теплообменника. Так, в авторском свидетельстве СССР №1556253 (опубл. 15.01.1994), в патенте РФ №2153643 (опубл. 27.07.2000) и в патенте РФ на полезную модель №6224 (опубл. 16.03.1998) трубы в пучке теплообменника скрепляются фигурными планками (перегородками), которые достаточно сложны в изготовлении.
Наиболее близким аналогом можно считать устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата, раскрытое в авторском свидетельстве СССР №515025 (опубл. 25.05. 1976). Это устройство содержит опорно-дистанционирующую решетку, состоящую из двух круглых соосных цилиндрических корпусов, состыкованных с помощью промежуточного кольца, каждый корпус имеет втулки, предназначенные для пропускания упомянутых трубок теплообменного аппарата и разнесенные одна от другой с заранее заданным зазором и объединенные перемычками, причем втулки разных корпусов размещены в вершинах равносторонних треугольников при взгляде вдоль оси корпуса. Примерно такие же решения описаны в патентах РФ №2384807 (опубл. 20.03.2010) и №2386915 (опубл. 20.04.2010).
Известно авторское свидетельство СССР №400797 (опубл. 01.10.1973), авторы: В.С. Неевин, С.Г. Хачатурян, Л.А. Долгий, Н.А. Георгиевский, Д.И. Исбатыров, где дистанционирующая решетка выполнена из одной цельной заготовки, а ячейки образованы, преимущественно, фрезерованием.
Надежность крепления трубок теплообменного аппарата в таких устройствах, особенно в условиях воздействия коррозии, вибрации и высоких температур, явно недостаточна ввиду того, что втулки разных корпусов никак не связаны между собой, а также не обеспечивается надежное крепление трубок теплообменника в радиальном направлении.
Раскрытие изобретения
Таким образом, существует задача в разработке такого устройства дистанционирования трубок теплообменного аппарата, которое обеспечивало бы более надежное крепление этих трубок с одновременным их дистанционированием.
Техническими результатами, достигаемыми при реализации предлагаемого изобретения, в частности, являются:
- повышение надежности крепления с одновременным дистанционированием трубок теплообменника;
- обеспечение надежного крепления трубок теплообменника в радиальном направлении;
- обеспечение возможности перемещения трубок теплообменника в осевом направлении;
- обеспечение независимости ячеек в ячейках, образованных в опорно-дистанционирующей решетке;
- обеспечение высокой вибрационной прочности;
- обеспечение высокой температурной прочности.
На достижение каждого из указанных выше технических результатов оказывают влияние следующие отличительные признаки изобретения.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в первом объекте настоящего изобретения предложено устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата, содержащее по меньшей мере одну опорно-дистанционирующую решетку, состоящую из цилиндрического корпуса и как минимум двух ярусов планок, причем ярусы разнесены между собой на заранее заданную величину, а ширина каждой планки лежит в плоскости, параллельной оси корпуса, а концы всех планок прикреплены к корпусу так, что планки любого яруса расположены с заранее заданным зазором параллельно одна другой, при этом планки различных ярусов перекрещены под углом 60 градусов при взгляде вдоль оси корпуса и соединены между собой в местах этого перекрещивания.
Особенность устройства по первому варианту настоящего изобретения состоит в том, что сумма заранее заданного зазора между планками и толщины каждой планки может быть выбрана равной шагу дистанционирования трубок теплообменного аппарата. При этом заранее заданный зазор между планками может быть выбран менее диаметра трубок теплообменного аппарата на величину допуска на соответствующее рассверливание или развертывание каждой ячейки, образованной перекрещенными планками обоих ярусов при взгляде вдоль оси корпуса.
Еще одна особенность устройства по первому варианту настоящего изобретения состоит в том, что каждая из опорно-дистанционирующих решеток может быть предназначена для самостоятельного использования, при этом планки в обоих ярусах имеют одинаковую ширину.
Наконец, еще одна особенность устройства по первому варианту настоящего изобретения состоит в том, что каждые две из опорно-дистанционирующих решеток могут быть предназначены для совместного использования, а планки в одном ярусе каждой из опорно-дистанционирующих решеток имеют ширину меньше ширины планок в другом ярусе, повернутых по часовой стрелке относительно планок меньшей ширины при взгляде вдоль оси корпуса, причем обе опорно-дистанционирующих решетки состыкованы так, чтобы планки меньшей ширины совпали своими торцами.
Для решения той же задачи и достижения того же технического результата во втором объекте настоящего изобретения предложено устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата, содержащее по меньшей мере одну опорно-дистанционирующую решетку, состоящую из круглого цилиндрического корпуса и двух ярусов планок, причем ярусы разнесены между собой на заранее заданную величину и имеют три секционирующих перегородки, проходящих через ось цилиндра и прикрепленных своими концами к корпусу со сдвигом одна от другой на угол 60 градусов, причем ширина каждой планки лежит в плоскости, параллельной оси корпуса, а концы всех планок одной секции в каждом ярусе прикреплены либо к корпусу и одной из секционирующих перегородок, либо к соседним секционирующим перегородкам так, что планки любой секции в каждом ярусе разнесены с заранее заданным зазором параллельно одна другой и той секционирующей перегородке, к которой планки не прикреплены, при этом планки в обоих ярусах перекрещены под углом 60 градусов при взгляде вдоль оси корпуса и соединены между собой в местах этого перекрещивания.
Особенность устройства по второму варианту настоящего изобретения состоит в том, что в любой секции сумма заранее заданного зазора между планками и толщины каждой планки может быть выбрана равной шагу дистанционирования трубок теплообменного аппарата. При этом в любой секции заранее заданный зазор между планками может быть выбран менее диаметра трубок теплообменного аппарата на величину допуска на соответствующее рассверливание или развертывание каждой ячейки, образованной перекрещенными планками обоих ярусов в каждой секции при взгляде вдоль оси корпуса.
Еще одна особенность устройства по второму варианту настоящего изобретения состоит в том, что каждая из опорно-дистанционирующих решеток может быть предназначена для самостоятельного использования, при этом планки всех секций в обоих ярусах имеют одинаковую ширину.
Еще одна особенность устройства по второму варианту настоящего изобретения состоит в том, что каждые две из опорно-дистанционирующих решеток предназначены для совместного использования, при этом планки в одном ярусе каждой из опорно-дистанционирующих решеток имеют ширину меньше ширины планок в другом ярусе, повернутых по часовой стрелке относительно планок меньшей ширины при взгляде вдоль оси корпуса, причем обе опорно-дистанционирующих решетки состыкованы так, чтобы планки меньшей ширины в соответствующих секциях совпали своими торцами.
Наконец еще одна особенность устройства по второму варианту настоящего изобретения состоит в том, что секционирующие перегородки в обоих ярусах могут быть выполнены едиными.
Краткое описание чертежей
Изобретение иллюстрируется приложенными чертежами, на которых одинаковым или сходным элементам присвоены одни и те же ссылочные позиции.
Фиг. 1 показывает устройство по первому варианту настоящего изобретения при взгляде вдоль оси корпуса.
Фиг. 2 показывает условную схему соединения планок разных ярусов в устройстве по Фиг. 1.
Фиг. 3 представляет собой устройство по второму варианту настоящего изобретения при взгляде вдоль оси корпуса в случае совместного использования пары опорно-дистанционирующих решеток.
Фиг. 4 - общий вид устройства, содержащего 3 яруса планок.
Осуществление изобретения
Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата по настоящему изобретению разработано с целью обеспечения вибрационной прочности парогенерирующих (испарительных) трубок, выполненных в виде известных специалистам каналов Фильда (см., например, патент РФ №2534337, опубл. 27.11.2014). Поскольку эти трубки предназначены для работы в агрессивной среде, характеризующейся наличием вибрации, коррозионного истирания (фреттинга) и термодинамической активности кислорода в обтекающем трубки тяжелом жидкометаллическом теплоносителе, надежное крепление трубок является важной задачей.
Настоящее изобретение обеспечивает высокую надежность крепления трубок теплообменного аппарата за счет размещения их в ячейках, образованных в опорно-дистанционирующей решетке, подробное описание которой дано ниже.
Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата по первому варианту настоящего изобретения показано на Фиг. 1 при взгляде вдоль оси корпуса, обозначенной перекрестием. Это устройство содержит опорно-дистанционирующую решетку, обозначенную в целом ссылочной позицией 1. Опорно-дистанционирующая решетка 1 состоит из цилиндрического корпуса 2, внутренняя поверхность которого на Фиг. 1 показана пунктиром, и двух ярусов планок 3 и 4, причем планки 4 второго яруса расположены позади планок 3 первого яруса. В каждом из этих ярусов планки 3 или 4 прикреплены к корпусу так, что они разнесены одна от другой с заранее заданным зазором, одинаковым в обоих ярусах, при этом планки 3 первого яруса и планки 4 второго яруса перекрещены под углом 60 при взгляде вдоль оси корпуса. Ширина каждой планки 3 или 4 лежит в плоскости, параллельной оси корпуса, а толщина каждой планки 3 или 4 видна на Фиг. 1. Отметим, что сумма заранее заданного зазора между планками 3 или 4 и толщины каждой планки выбрана равной шагу дистанционирования упомянутых трубок (не показано) теплообменного аппарата.
В данном изобретении заранее заданный зазор между планками 3 или 4 выбран менее диаметра трубок теплообменного аппарата на величину допуска на соответствующее рассверливание или развертывание каждой ячейки, образованной перекрещенными планками обоих ярусов при взгляде вдоль оси корпуса. На Фиг. 1 показано устройство дистанционирования для семи трубок, в котором центральная ячейка имеет ромбическую форму, а каждая из остальных имеет закругленную форму, переходящую с одной стороны в угол такого же ромба, как у центральной ячейки. Все ячейки на Фиг. 1 показаны без упомянутого рассверливания или развертывания.
На Фиг. 2 показана условная схема, иллюстрирующая принцип соединения планок разных ярусов в устройстве по Фиг. 1. Все планки 3 и 4 показаны плоскими на всем своем протяжении вплоть до стенки корпуса 2, чтобы упростить чертеж. Соединения 5 между планками 3 и 4 разных ярусов специально показаны удлиненными, хотя в действительности они могут быть гораздо короче и даже вовсе отсутствовать, т.е. планки 3 могут просто соединяться с планками 4 в местах своего пересечения. Таким образом, заранее заданная величина разнесения между первым и вторым ярусами планок 3 и 4 может иметь любое значение, определяемое из технологических соображений.
На Фиг. 2 планки 3 и 4 показаны примерно одинаковой ширины. В таком исполнении устройство по первому варианту настоящего изобретения может использоваться самостоятельно. Однако возможно и такое выполнение опорно-дистанционирующей решетки 1, в котором планки 4 второго яруса имеют меньшую ширину, нежели планки 3 первого яруса - к примеру, половинную ширину. В этом случае возможно объединить две опорно-дистанционирующие решетки 1 так, чтобы планки меньшей ширины соединялись своими торцами. Поскольку при этом планки 3 в одном ярусе каждой из двух опорно-дистанционирующих решеток 1 (планки большей ширины) повернуты, скажем, по часовой стрелке относительно планок меньшей ширины при взгляде вдоль оси корпуса, при соединении обеих опорно-дистанционирующих решеток 1 ячейки под трубки будут получаться шестиугольными.
На Фиг. 3 показано устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата по второму варианту настоящего изобретения. Это устройство содержит опорно-дистанционирующую решетку, обозначенную в целом ссылочной позицией 6, которая, как и опорно-дистанционирующая решетка 1 по Фиг. 1, состоит из круглого цилиндрического корпуса 2 и двух ярусов планок 3 и 4, разнесенных один от другого на заранее заданную величину. Как и в устройстве по Фиг. 1, в устройстве по Фиг. 3 планки 3 или 4 в каждом ярусе разнесены одна от другой с заранее заданным зазором, одинаковым в обоих ярусах, при этом планки 3 первого яруса и планки 4 второго яруса перекрещены под углом 60 градусов при взгляде вдоль оси корпуса. Ширина каждой планки 3 или 4 лежит в плоскости, параллельной оси корпуса, а толщина каждой планки 3 или 4 видна на Фиг. 3. Как и в устройстве по Фиг. 1, сумма заранее заданного зазора между планками 3 или 4 и толщины каждой планки выбрана равной шагу дистанционирования трубок (не показано) теплообменного аппарата.
Отличие устройства по второму варианту настоящего изобретения заключается в наличии трех секционирующих перегородок 7, проходящих через ось цилиндра и прикрепленных своими концами к корпусу 2 со сдвигом одна от другой на угол 60. При этом в каждом ярусе концы всех планок 3 или 4 в одной секции, образуемой двумя соседними секционирующими перегородками 7 и заключенным между ними краем корпуса 2, прикреплены либо к корпусу 2 и одной из секционирующих перегородок 7, либо к соседним секционирующим перегородкам 7 так, что планки 3 или 4 любой секции в каждом ярусе разнесены с заранее заданным зазором параллельно одна другой и той секционирующей перегородке 7, к которой планки 3 или 4 не прикреплены. Планки в обоих ярусах перекрещены под углом 60 при взгляде вдоль оси корпуса и соединены между собой в местах этого перекрещивания, как и в устройстве по Фиг. 1.
Отметим, что секционирующие перегородки 7 в обоих ярусах могут быть выполнены едиными, т.е. проходящими по всей длине цилиндрического корпуса 2, хотя вполне возможно такое выполнение, в котором секционирующие перегородки 7 одного яруса отделены от секционирующих перегородок 7 другого яруса.
Как и в первом варианте настоящего изобретения, устройство по второму варианту настоящего изобретения может использоваться самостоятельно, тогда перегородки 3 и 4 в обоих ярусах имеют одинаковую ширину. Однако возможно и такое выполнение опорно-дистанционирующей решетки 6, в котором планки 4 второго яруса имеют меньшую ширину, нежели планки 3 первого яруса - к примеру, половинную ширину. В этом случае также возможно объединить две опорно-дистанционирующие решетки 6 так, чтобы планки меньшей ширины соединялись своими торцами. Поскольку при этом планки 3 в одном ярусе каждой из двух опорно-дистанционирующих решеток 6 (планки большей ширины) повернуты, скажем, по часовой стрелке относительно планок меньшей ширины при взгляде вдоль оси корпуса, при соединении обеих опорно-дистанционирующих решеток 6 ячейки под трубки будут получаться шестиугольными, что увеличивает надежность крепления трубок теплообменного аппарата.
На Фиг. 4 показано устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата, содержащее 3 яруса планок.
Таким образом, благодаря предлагаемому выполнению устройства по любому варианту настоящего изобретения обеспечивается более надежное крепление трубок теплообменного аппарата с одновременным их дистанционированием в ячейках, образуемых планками в двух или трех ярусах.

Claims (11)

1. Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата, содержащее по меньшей мере одну опорно-дистанционирующую решетку, состоящую из цилиндрического корпуса и, как минимум, двух ярусов планок, разнесенных между собой на заранее заданную величину, причем ширина каждой планки лежит в плоскости, параллельной оси корпуса, а концы всех планок прикреплены к корпусу так, что планки любого яруса расположены с заранее заданным зазором параллельно одна другой, при этом планки различных ярусов перекрещены между собой под углом 60 градусов при взгляде вдоль оси корпуса и соединены между собой в местах этого перекрещивания.
2. Устройство по п. 1, в котором сумма заранее заданного зазора между планками и толщины каждой планки выбрана равной шагу дистанционирования трубок теплообменного аппарата.
3. Устройство по п. 2, в котором заранее заданный зазор между планками выбран менее диаметра трубок теплообменного аппарата на величину допуска на соответствующее рассверливание или развертывание каждой ячейки, образованной перекрещенными планками обоих ярусов при взгляде вдоль оси корпуса.
4. Устройство по п. 1, в котором каждая из опорно-дистанционирующих решеток предназначена для самостоятельного использования, при этом планки в обоих ярусах имеют одинаковую ширину.
5. Устройство по п. 1, в котором каждые две из опорно-дистанционирующих решеток предназначены для совместного использования, при этом планки в одном ярусе каждой из опорно-дистанционирующих решеток имеют ширину меньше ширины планок в другом ярусе, повернутых по часовой стрелке относительно планок меньшей ширины при взгляде вдоль оси корпуса, причем обе опорно-дистанционирующих решетки состыкованы так, чтобы планки меньшей ширины в соответствующих секциях совпали своими торцами.
6. Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата, содержащее по меньшей мере одну опорно-дистанционирующую решетку, состоящую из круглого цилиндрического корпуса и, как минимум, двух ярусов планок, разнесенных между собой на заранее заданную величину и имеющих три секционирующих перегородки, проходящих через ось цилиндра и прикрепленных своими концами к корпусу со сдвигом одна от другой на угол 60 градусов, причем ширина каждой планки лежит в плоскости, параллельной оси корпуса, а концы всех планок одной секции в каждом ярусе прикреплены либо к корпусу и одной из секционирующих перегородок, либо к соседним секционирующим перегородкам так, что планки любой секции в каждом ярусе расположены с заранее заданным зазором параллельно одна другой и той секционирующей перегородке, к которой планки не прикреплены, при этом планки в обоих ярусах перекрещены под углом 60 градусов при взгляде вдоль оси корпуса и соединены между собой в местах этого перекрещивания.
7. Устройство по п. 6, в котором в любой секции сумма заранее заданного зазора между планками и толщины каждой планки выбрана равной шагу дистанционирования трубок теплообменного аппарата.
8. Устройство по п. 7, в котором в любой секции заранее заданный зазор между планками выбран менее диаметра трубок теплообменного аппарата на величину допуска на соответствующее рассверливание или развертывание каждой ячейки, образованной перекрещенными планками обоих ярусов в каждой секции при взгляде вдоль оси корпуса.
9. Устройство по п. 6, в котором каждая из опорно-дистанционирующих решеток предназначена для самостоятельного использования, при этом планки всех секций в обоих ярусах имеют одинаковую ширину.
10. Устройство по п. 6, в котором каждые две из опорно-дистанционирующих решеток предназначены для совместного использования, при этом планки в одном ярусе каждой из опорно-дистанционирующих решеток имеют ширину меньше ширины планок в другом ярусе, повернутых по часовой стрелке относительно планок меньшей ширины при взгляде вдоль оси корпуса, причем обе опорно-дистанционирующих решетки состыкованы так, чтобы планки меньшей ширины в соответствующих секциях совпали своими торцами.
11. Устройство по п. 6, в котором секционирующие перегородки в обоих ярусах выполнены едиными.
RU2014153832/06A 2014-12-30 2014-12-30 Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты) RU2579788C1 (ru)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153832/06A RU2579788C1 (ru) 2014-12-30 2014-12-30 Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты)
KR1020177019996A KR102141067B1 (ko) 2014-12-30 2015-12-01 열교환기 튜브 이격장치
MYPI2017702404A MY187104A (en) 2014-12-30 2015-12-01 Heat exchanger tube spacing device (variants)
UAA201707638A UA124051C2 (ru) 2014-12-30 2015-12-01 Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты)
BR112017014382-8A BR112017014382B1 (pt) 2014-12-30 2015-12-01 dispositivo de espaçamento de tubo trocador de calor (variantes)
CN201580077129.5A CN107407535B (zh) 2014-12-30 2015-12-01 热交换器管间隔装置
CA2972006A CA2972006C (en) 2014-12-30 2015-12-01 Heat exchanger shell and tube spacing device comprising spaced plates
US15/540,818 US10563929B2 (en) 2014-12-30 2015-12-01 Heat exchanger tube spacing device (varinats)
JP2017535057A JP6768669B2 (ja) 2014-12-30 2015-12-01 伝熱管支持具（とその変形）
PCT/RU2015/000837 WO2016108729A1 (ru) 2014-12-30 2015-12-01 Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты)
EP15875782.3A EP3249337A4 (en) 2014-12-30 2015-12-01 Device for spacing pipes of heat-exchange apparatus (variants)
EA201650107A EA201650107A1 (ru) 2014-12-30 2015-12-01 Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты)
ZA2017/05142A ZA201705142B (en) 2014-12-30 2017-07-28 Device for spacing pipes of heat-exchange apparatus (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153832/06A RU2579788C1 (ru) 2014-12-30 2014-12-30 Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2579788C1 true RU2579788C1 (ru) 2016-04-10

Family

ID=55793709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153832/06A RU2579788C1 (ru) 2014-12-30 2014-12-30 Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты)

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10563929B2 (ru)
EP (1) EP3249337A4 (ru)
JP (1) JP6768669B2 (ru)
KR (1) KR102141067B1 (ru)
CN (1) CN107407535B (ru)
BR (1) BR112017014382B1 (ru)
CA (1) CA2972006C (ru)
EA (1) EA201650107A1 (ru)
MY (1) MY187104A (ru)
RU (1) RU2579788C1 (ru)
UA (1) UA124051C2 (ru)
WO (1) WO2016108729A1 (ru)
ZA (1) ZA201705142B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770381C1 (ru) * 2020-10-20 2022-04-15 Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") Трубная система теплообменного аппарата

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1126733A (en) * 1964-12-23 1968-09-11 Atomic Energy Authority Uk Locating structure
US4036461A (en) * 1974-03-19 1977-07-19 Breda Termomeccanica S.P.A. Supporting grid for pipes
SU854281A3 (ru) * 1976-07-06 1981-08-07 Филлипс Петролеум Компани (Фирма) Опорное устройство дл трубКОжуХОТРубНОгО ТЕплООбМЕННиКА
RU2151991C1 (ru) * 1996-11-22 2000-06-27 Мильман Олег Ошеревич Кожухотрубный теплообменник

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3104218A (en) * 1958-10-01 1963-09-17 Gen Dynamics Corp Pressure tube structure
DE1085977B (de) * 1959-05-23 1960-07-28 Siemens Ag Abstandshalter in Stegform fuer Kernreaktor-Brennelemente mit einer Vielzahl von Brennstoffstaeben
DE1085976B (de) * 1959-05-23 1960-07-28 Siemens Ag Abstandshalter in Stegform fuer Kernreaktor-Brennelemente mit einer Vielzahl von Brennstoffstaeben
FR1257962A (fr) * 1960-05-16 1961-04-07 Siemens Ag Traverses-supports assurant l'écartement et le maintien d'éléments combustibles nucléaires comportant un grand nombre de barreaux de combustible
DE1514987C3 (de) * 1965-11-12 1975-03-20 United Kingdom Atomic Energy Authority, London Bauteilgruppe eines Kernreaktor-Brennelementes
FR1544351A (fr) * 1966-11-11 1968-10-31 Atomic Energy Authority Uk Cartouche de combustible pour réacteurs nucléaires
US3420297A (en) * 1967-04-25 1969-01-07 Combustion Eng Heat exchanger tube support and spacing structure
FR1539837A (fr) * 1967-07-31 1968-09-20 Alcatel S A Soc Procédé de suppression des vibrations dans les tubes et dispositif anti vibratoiremettant en oeuvre ce procédé
US3490521A (en) * 1968-03-12 1970-01-20 Westinghouse Electric Corp Tube and shell heat exchanger
US3545537A (en) * 1968-12-13 1970-12-08 Combustion Eng Anti-vibration tube support for vertical steam generator
SU383992A1 (ru) * 1971-03-19 1973-05-23 Дистанционирующая решетка
SU400797A1 (ru) * 1971-09-14 1973-10-01
US3996102A (en) * 1972-05-30 1976-12-07 Babcock-Atlantique Societe Anonyme Support grid
US3820594A (en) * 1972-12-15 1974-06-28 Westinghouse Electric Corp Tube support system for heat exchanger
US4344480A (en) * 1978-03-30 1982-08-17 Ecolaire Incorporated Support for heat exchange tubes
US4210202A (en) * 1978-03-30 1980-07-01 Ecolaire Incorporated Support for heat exchange tubes
DE2840146A1 (de) * 1978-09-15 1980-03-27 Balcke Duerr Ag Vorrichtung zur halterung eines rohrbuendels
US4359088A (en) * 1980-11-21 1982-11-16 The Babcock & Wilcox Company Steam generator tube supports
JPS57202497A (en) * 1981-06-08 1982-12-11 Hitachi Ltd Heat exchanger
DE3136865C2 (de) * 1981-09-17 1984-08-30 Schwelmer Eisenwerk Müller & Co GmbH, 5830 Schwelm Röhrenwärmetauscher mit im Strömungsraum angeordneten Strömungsleiteinbauten
JPS5899692A (ja) * 1981-12-09 1983-06-14 Babcock Hitachi Kk 熱交換器
EP0105938A1 (de) * 1982-10-07 1984-04-25 STAHL- UND APPARATEBAU HANS LEFFER GmbH Halterung für die Rohre eines Rohrbündels innerhalb eines Behälters
US4579304A (en) * 1983-06-01 1986-04-01 Williams George J Tube bundle support
US4637455A (en) * 1984-09-28 1987-01-20 Combustion Engineering, Inc. Support rack for tubes immersed in a fluidized bed
DE3630502A1 (de) * 1986-09-08 1988-03-10 Gutehoffnungshuette Man Rohrabstandsgitter zum fuehren der rohre von beispielsweise dampferzeugern
JPS6419294A (en) * 1987-07-13 1989-01-23 Hitachi Ltd Heat transfer tube support structure in multitubular heat exchanger
JPS6428496A (en) * 1987-07-23 1989-01-31 Hitachi Ltd Thermal conducting supporting device for multi-pipe type heat exchanger
JPH03195893A (ja) * 1989-12-26 1991-08-27 Toshiba Corp 熱交換器の伝熱管支持構造体
JPH04240397A (ja) * 1991-01-21 1992-08-27 Toshiba Corp 管支持体
US5291944A (en) * 1993-11-25 1994-03-08 Delio Sanz Heat exchanger
US5570739A (en) * 1994-12-07 1996-11-05 Foster Wheeler Development Corporation Anti-vibration spacers used in tubular type heat exchangers
US5816317A (en) * 1996-08-16 1998-10-06 Caldyn, Inc. Apparatus for heat transfer from dust laden gases to fluids
US5642778A (en) * 1996-04-09 1997-07-01 Phillips Petroleum Company Rod baffle heat exchangers
EA005543B1 (ru) * 2002-02-05 2005-04-28 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Пучок труб
US6997141B2 (en) * 2003-10-28 2006-02-14 Babcox & Wilcox Canada Ltd. Anti-vibration support for steam generator heat transfer tubes and method for making same
KR20060130131A (ko) * 2003-12-22 2006-12-18 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 튜브 다발용 지지체
JP2005221118A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Japan Steel Works Ltd:The 多管式熱交換器
US7464671B2 (en) * 2006-07-17 2008-12-16 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Heat exchanger framework
CN201170703Y (zh) * 2007-12-19 2008-12-24 中国蓝星（集团）总公司 一种换热管束支撑装置
US20100116478A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Exxonmobil Research And Engineering Company Displaceable baffle for a heat exchanger and method for reducing vibration for the same
RU2384807C1 (ru) * 2008-12-19 2010-03-20 Иван Федорович Пивин Решетка
US20100282451A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Singh Krishna P Heat exchanger apparatus
KR101076389B1 (ko) * 2009-09-03 2011-10-25 한국수력원자력 주식회사 트러스 보강 지지구조체 및 이의 형성방법
US20110253341A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 Saudi Arabian Oil Company Auxiliary supports for heat exchanger tubes
ES2541444T3 (es) * 2010-12-21 2015-07-20 Rinheat Oy Intercambiador de calor tubular
CN201964823U (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 济南市压力容器厂 一种网格支撑式闭式水冷却器
CZ303190B6 (cs) * 2011-07-22 2012-05-16 Univerzita Karlova v Praze, Lékarská fakulta v Plzni Tepelný výmeník s laminarizérem
CN103958996B (zh) * 2011-09-26 2016-06-08 特灵国际有限公司 Hvac系统中的制冷剂处理
FR2986062A1 (fr) * 2012-01-24 2013-07-26 Alstom Technology Ltd Support de tubes d'echanges et ensemble de maintien pour echangeur a tubes.
DE102013111290B3 (de) * 2013-10-14 2014-08-21 ROOS GmbH Luft-Luft-Wärmetauscher
EP2887001A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-24 Casale Sa Tube heat exchange unit for internals of heat exchangers or reactors
EP2975353A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-20 Casale SA Shell and tube heat exchangers
US9302205B1 (en) * 2014-10-14 2016-04-05 Neptune-Benson, Llc Multi-segmented tube sheet

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1126733A (en) * 1964-12-23 1968-09-11 Atomic Energy Authority Uk Locating structure
US4036461A (en) * 1974-03-19 1977-07-19 Breda Termomeccanica S.P.A. Supporting grid for pipes
SU854281A3 (ru) * 1976-07-06 1981-08-07 Филлипс Петролеум Компани (Фирма) Опорное устройство дл трубКОжуХОТРубНОгО ТЕплООбМЕННиКА
RU2151991C1 (ru) * 1996-11-22 2000-06-27 Мильман Олег Ошеревич Кожухотрубный теплообменник

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770381C1 (ru) * 2020-10-20 2022-04-15 Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") Трубная система теплообменного аппарата

Also Published As

Publication number Publication date
CA2972006C (en) 2023-06-27
JP2018502269A (ja) 2018-01-25
KR102141067B1 (ko) 2020-09-15
EA201650107A1 (ru) 2017-04-28
UA124051C2 (ru) 2021-07-14
EP3249337A4 (en) 2018-11-07
BR112017014382A2 (pt) 2018-03-20
ZA201705142B (en) 2022-03-30
EP3249337A1 (en) 2017-11-29
MY187104A (en) 2021-08-31
CN107407535A (zh) 2017-11-28
CA2972006A1 (en) 2016-07-07
US20170321971A1 (en) 2017-11-09
BR112017014382B1 (pt) 2021-06-08
WO2016108729A1 (ru) 2016-07-07
CN107407535B (zh) 2019-07-23
JP6768669B2 (ja) 2020-10-14
US10563929B2 (en) 2020-02-18
KR20170110080A (ko) 2017-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Numerical simulation on flow field in circumferential overlap trisection helical baffle heat exchanger
US8695688B2 (en) Nubbed U-bend tube support
Yang et al. Numerical investigation on a novel shell-and-tube heat exchanger with plate baffles and experimental validation
SU1314963A3 (ru) Трубчато-пластинчатый теплообменник
US3249154A (en) Heat exchanger
Bonneau et al. Comprehensive review of pure vapour condensation outside of horizontal smooth tubes
Yang et al. Influence of baffle configurations on flow and heat transfer characteristics of unilateral type helical baffle heat exchangers
CN109312997A (zh) 用于热交换器的挡板组合件、包括所述挡板组合件的热交换器、包括所述热交换器的流体加热系统及其制造方法
RU2579788C1 (ru) Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты)
RU2013103026A (ru) Опора теплообменных труб и крепежный узел для трубчатого теплообменника
EA005543B1 (ru) Пучок труб
Galushchak et al. A method for numerically simulating the thermal state of a tube with punched helical-tape finning
WO2002097354A1 (en) A heat exchanger
US20150083382A1 (en) Heat exchanger
RU2770381C1 (ru) Трубная система теплообменного аппарата
US4787440A (en) Spiral flow in a shell and tube heat exchanger
US20170211887A1 (en) Tube configuration for a heat exchanger, heat exchanger including the tube configuration, fluid heating system including the same, and methods of manufacture thereof
Dong et al. Performance study of a circumferential overlap trisection helical baffle heat exchanger at the shell side
RU2578936C1 (ru) Поперечная перегородка для дистанцирования трубок кожухотрубного аппарата
Sun et al. An experimental investigation of the shell-side pressure drop of enlarged-hole whole-rounded baffle heat exchanger
EP2818820A1 (en) A shell and tube equipment with a baffle structure for supporting the tubes
EP3007174A1 (en) Fuel element support and debris filtering lattice for a nuclear fuel assembly
Park et al. An equivalent diameter in calculating borehole thermal resistance for spiral coil type GHE
RU2559412C1 (ru) Кожухопластинчатый теплообменник
Dong et al. Numerical investigation on circumferential overlap trisection helical baffle heat exchanger