RU2770381C1 - Трубная система теплообменного аппарата - Google Patents
Трубная система теплообменного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770381C1 RU2770381C1 RU2020134496A RU2020134496A RU2770381C1 RU 2770381 C1 RU2770381 C1 RU 2770381C1 RU 2020134496 A RU2020134496 A RU 2020134496A RU 2020134496 A RU2020134496 A RU 2020134496A RU 2770381 C1 RU2770381 C1 RU 2770381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchange
- rods
- pipe system
- spacer elements
- bosses
- Prior art date
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
-
- 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
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)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в парогенераторах и теплообменных аппаратах на АЭС с продольным и поперечным обтеканием жидкометаллического теплоносителя в межтрубном пространстве. В трубной системе теплообменного аппарата дистанционирующие элементы выполнены в виде стержней, на которых размещены бобышки с установленным шагом h по высоте, расположенных на равных расстояниях от соседних теплообменных труб, в центре равностороннего треугольника, в вершинах которого установлены теплообменные трубы, а концы стержней дистанционирующих элементов заделаны в трубные доски. Технический результат - снижение металлоемкости, увеличение коэффициента использования материала заготовок, обеспечение простоты изготовления и сборки, увеличение вибрационной прочности. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в парогенераторах и теплообменных аппаратах на АЭС с продольным и поперечным обтеканием жидкометаллического теплоносителя в межтрубном пространстве.
В настоящее время известны различные устройства для дистанционирования труб. Так, например, Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (патент №2579788 от 30.12.2014 г., F28F 9/013), 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. Также Блок опорных перегородок для труб кожухотрубного теплообменника (патент №2 153 643 от 27.07.2000 г., F28F 9/22), в котором каждая перегородка выполнена в виде части круга с отверстиями под трубы, причем смежные перегородки смещены одна относительно другой на заданный угол и соединены стержнями, а боковые кромки перегородок имеют профиль, соответствующий сопряженным с ними дугами окружностей отверстий под трубы, а по периметру перегородки снабжены ребрами жесткости.
Недостатками данных технических решений являются высокая металлоемкость, низкий коэффициент использования материала заготовки, сложность изготовления (изготовление должно проводиться на станках с ЧПУ) и, соответственно, высокая стоимость изготовления.
К их недостаткам можно также отнести низкую вибрационную прочность из-за недостаточно жесткого дистанционирования труб в трубном пучке.
По большинству сходных признаков и достигаемому техническому результату к заявляемому техническому решению наиболее близким является Опорно-дистанционирующая решетка (п.м. №168 720 от 07.04.2016 г., F28F 9/013), принятая за прототип, содержащая опорные элементы типа втулок, соединенные перемычками между собой и с ободом, образующая ячейки для прохода среды. Стенки втулок и перемычек имеют переменную толщину. Толщина стенок и перемычек увеличивается по направлению от входа среды к выходу среды, при этом толщины стенок втулок на входе и выходе среды меньше расстояния между соседними теплообменными трубами.
Ее недостатками также являются высокая металлоемкость, низкий коэффициент использования материала заготовки, сложность изготовления (изготовление должно проводиться на станках с ЧПУ) и, соответственно, высокая стоимость изготовления. К недостаткам можно также отнести низкую вибрационную прочность из-за недостаточно жесткого дистанционирования труб в трубном пучке.
Технической задачей данного изобретения является создание трубной системы теплообменного аппарата, обеспечивающей теплообмен между теплоносителем и нагреваемой средой.
Техническим результатом решения поставленной задачи является снижение металлоемкости, увеличение коэффициента использования материала заготовок, обеспечение простоты изготовления и сборки, увеличение вибрационной прочности.
Указанный технический результат достигается тем, что в трубной системе теплообменного аппарата, содержащей трубный пучок с параллельным расположением теплообменных труб по равносторонней треугольной сетке, по концам заделанных в трубные доски, дистанционирующие элементы выполнены в виде стержней, на которых размещены бобышки с установленным шагом h по высоте, расположенных на равных расстояниях от соседних теплообменных труб в центре равностороннего треугольника в вершинах которого установлены теплообменные трубы, а концы стержней дистанционирующих элементов заделаны в трубные доски.
Дистанционирующие элементы выполнены трех типов: первого, второго и третьего уровня, отличающиеся расположением первых бобышек от базовых торцов стержней размерами h1, h2 и h3 и расположены с обеспечением чередования первого, второго и третьего уровней в периодическом порядке 1, 2, 3, 1, 2, 3, … по всему сечению трубного пучка.
В бобышках могут быть выполнены сквозные каналы.
На фиг.1 и 2 показан общий вид трубной системы теплообменного аппарата без дистанционирующих элементов.
На фиг.3 показан общий вид дистанционирующего элемента.
На фиг.4 показан общий вид трубной системы теплообменного аппарата в поперечном сечении с дистанционирующими элементами без сквозных каналов.
На фиг.5 показан общий вид трубной системы теплообменного аппарата в поперечном сечении с дистанционирующими элементами со сквозными каналами.
На фиг.6 изображены дистанционирующие элементы трех уровней.
На фиг.7 показан общий вид трубной системы теплообменного аппарата в поперечном сечении с дистанционирующими элементами первого уровня.
На фиг.8 показан общий вид трубной системы теплообменного аппарата в поперечном сечении с дистанционирующими элементами второго уровня.
На фиг.9 показан общий вид трубной системы теплообменного аппарата в поперечном сечении с дистанционирующими элементами третьего уровня.
Предлагается теплообменный аппарат, в котором трубная система 1 представлена в виде параллельных труб по концам заделанных в трубные доски 2 (см. фиг.1) с расположением теплообменных труб (в поперечном сечении) по треугольной сетке (см. фиг.2).
Дистанционирующие элементы представляют собой стержни 3 на которых расположены бобышки 4 с установленным шагом h по высоте (см. фиг.3а). Бобышки могут быть выполнены как без сквозных каналов так и со сквозными каналами (см. фиг.3б и фиг.3в, соответственно). Наличие каналов позволяет увеличить площадь проходного сечения для циркуляции греющего теплоносителя.
Дистанционирование осуществляется контактом дистанционирующих элементов, расположенных на равных расстояниях от соседних теплообменных труб в центре равностороннего треугольника в вершинах которого расположены теплообменные трубы, с наружным диаметром теплообменных труб (см. фиг.4 и 5).
В вариантном исполнении дистанционирующие элементы представлены трех типов: первого (см. фиг.6а), второго (см. фиг.6б) и третьего уровня (см. фиг.6в), отличающихся расположением начальных бобышек от базовых торцов стержней размерами h1, h2 и h3. Дистанционирование осуществляется контактом дистанционирующих элементов, расположенных по треугольной сетке с обеспечением чередования первого, второго и третьего уровней в периодическом порядке 1, 2, 3, 1, 2, 3 … по всему сечению трубного пучка и на равных расстояниях от соседних теплообменных труб, с наружным диаметром теплообменных труб (см. фиг.7, 8, 9).
Концы стержней дистанционирующих элементов закреплены в верхней и нижней трубных досках.
В процессе работы поток может двигаться в межтрубном пространстве как параллельно, так и поперек стержней с установленными бобышками.
Для обеспечения высокой вибрационной прочности предполагается либо проводить сборку трубного пучка с дистанционирующими элементами путем их обжатия, либо путем подбора материалов дистанционирующих элементов с коэффициентами температурного расширения выше, чем у теплообменных труб, либо путем установки бобышек с наружным диаметром, превышающим расстояние между трубами.
Таким образом, выполнение дистанционирующих элементов в виде стержней на которых размещены бобышки с установленным шагом h по высоте, расположенных на равных расстояниях от соседних теплообменных труб в центре равностороннего треугольника в вершинах которого установлены теплообменные трубы, позволяет снизить металлоемкость, увеличить коэффициент использования материала заготовок, обеспечить простоту изготовления и сборки, а также увеличить вибрационную прочность трубной системы теплообменного аппарата.
Claims (3)
1. Трубная система теплообменного аппарата, содержащая трубный пучок с параллельным расположением теплообменных труб по равносторонней треугольной сетке, по концам заделанных в трубные доски, дистанционирующие элементы, отличающаяся тем, что дистанционирующие элементы выполнены в виде стержней, на которых размещены бобышки с установленным шагом h по высоте, расположенных на равных расстояниях от соседних теплообменных труб, в центре равностороннего треугольника, в вершинах которого установлены теплообменные трубы, а концы стержней дистанционирующих элементов заделаны в трубные доски.
2. Трубная система теплообменного аппарата по п. 1, отличающаяся тем, что дистанционирующие элементы выполнены трех типов: первого уровня, второго уровня, третьего уровня, отличающихся расположением первых бобышек от базовых торцов стержней размерами h1, h2 и h3, и расположены с обеспечением чередования первого, второго и третьего уровней в периодическом порядке 1, 2, 3, 1, 2, 3, … по всему сечению трубного пучка.
3. Трубная система теплообменного аппарата по п. 1, отличающаяся тем, что в бобышках выполнены сквозные каналы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134496A RU2770381C1 (ru) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Трубная система теплообменного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134496A RU2770381C1 (ru) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Трубная система теплообменного аппарата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2770381C1 true RU2770381C1 (ru) | 2022-04-15 |
Family
ID=81255522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134496A RU2770381C1 (ru) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Трубная система теплообменного аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770381C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1141292A1 (ru) * | 1983-09-07 | 1985-02-23 | Предприятие П/Я А-3605 | Кожухотрубный теплообменник |
RU2153643C1 (ru) * | 1999-07-07 | 2000-07-27 | Открытое акционерное общество "Сатэкс" | Блок опорных перегородок для труб кожухотрубного теплообменника |
RU2579788C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-04-10 | Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг" | Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты) |
CN205317063U (zh) * | 2015-12-21 | 2016-06-15 | 上海沃迪自动化装备股份有限公司 | 一种应用于管式换热器的支撑装置 |
RU168720U1 (ru) * | 2016-04-07 | 2017-02-17 | Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" (АО ОКБ "ГИДРОПРЕСС") | Опорно-дистанционирующая решетка |
CN108939836A (zh) * | 2018-05-19 | 2018-12-07 | 泰州市宏泰电力设备有限公司 | 一种干式加热器装置及安装方法 |
-
2020
- 2020-10-20 RU RU2020134496A patent/RU2770381C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1141292A1 (ru) * | 1983-09-07 | 1985-02-23 | Предприятие П/Я А-3605 | Кожухотрубный теплообменник |
RU2153643C1 (ru) * | 1999-07-07 | 2000-07-27 | Открытое акционерное общество "Сатэкс" | Блок опорных перегородок для труб кожухотрубного теплообменника |
RU2579788C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-04-10 | Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг" | Устройство дистанционирования трубок теплообменного аппарата (варианты) |
CN205317063U (zh) * | 2015-12-21 | 2016-06-15 | 上海沃迪自动化装备股份有限公司 | 一种应用于管式换热器的支撑装置 |
RU168720U1 (ru) * | 2016-04-07 | 2017-02-17 | Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" (АО ОКБ "ГИДРОПРЕСС") | Опорно-дистанционирующая решетка |
CN108939836A (zh) * | 2018-05-19 | 2018-12-07 | 泰州市宏泰电力设备有限公司 | 一种干式加热器装置及安装方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3420297A (en) | Heat exchanger tube support and spacing structure | |
CA2637001C (en) | Nubbed u-bend tube support | |
SU1314963A3 (ru) | Трубчато-пластинчатый теплообменник | |
US8720387B2 (en) | Heat exchanger | |
JPS6023280B2 (ja) | 容器内におけるパイプ列保持装置 | |
US9677825B2 (en) | Shell and tube heat exchanger | |
JP2007502963A (ja) | 熱交換器 | |
US3610330A (en) | Heat exchanger | |
US5642778A (en) | Rod baffle heat exchangers | |
CN103047882A (zh) | 波浪管折流栅式方形换热器 | |
RU2583321C1 (ru) | Парогенератор с горизонтальным пучком теплообменных труб и способ его сборки | |
KR20170103810A (ko) | 원자력 발전소용 수평 증기 발생기 | |
US20070169924A1 (en) | Heat exchanger installation | |
CN101523146A (zh) | 具有开狭缝的隔板的减少振动的管束装置 | |
US3955620A (en) | Heat exchanger | |
RU2770381C1 (ru) | Трубная система теплообменного аппарата | |
US4245694A (en) | Supports for closely spaced tubes | |
CS202599B2 (en) | Lamellar heat exchanger | |
CS195329B2 (en) | Lamellar heat exchanger | |
RU2068165C1 (ru) | Теплообменник | |
RU2534396C1 (ru) | Теплообменник и вытеснитель используемый в нем | |
CN203687726U (zh) | 一种传热管和使用该传热管的气体换热器 | |
CN112985120B (zh) | 一种四种流体热交换控制的立式管壳式换热器 | |
CN211178072U (zh) | 换热板、换热器及洗涤冷却塔 | |
KR20160084841A (ko) | 반응기 및 열교환기용 체널형 스텍 및 그 제조 방법 |