SU1019905A1

SU1019905A1 - Vertical steam generator

Info

Publication number: SU1019905A1
Application number: SU803228082A
Authority: SU
Inventors: А.С. Шамароков; Л.М. Андреев; Г.А. Филиппов; В.Ф. Москвичев; В.И. Гришаков; Г.А. Таранков
Original assignee: Предприятие П/Я А-3357
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1984-11-15

Abstract

1 ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР , содержаишй корпус с пучком вертикальных ширм, образованных трубами радиально подключенными конечными участками к центральному коллектору, а также по крайней мере одну установленную в корпусе обечайку, образующую в последнем подъемный и опускной циркул ционные , отличающийс тем, что, с целью повышени мощности без увеличени габари тов, обечайка расположена между двум соседними ширмами эксцентрично относительно оси Kopnyda. 2. Парогенератор по п.1, о т л ичающийс тем, что обечайка снабжена верхней торцовой заглушкой, а по оси корпуса над коллектором дополнительно установлен стакан, об; ращенный к- последнему днищем, плотно примыкающий к обечайке боковой стенкой и образующий с полостью корпуса кольцевой проем, в котором расположены верхние участки ширм, причем в обечайке и стакане в зоне их . (Л примыкани выполнено отверстие.1 VERTICAL STEAM GENERATOR, containing a body with a bundle of vertical screens, formed by pipes radially connected end sections to the central collector, and also at least one shell installed in the body, forming in the latter a lifting and lowering circulating, characterized by the fact that in order to increase power without increasing the dimensions, the shell is located between two adjacent screens eccentrically relative to the Kopnyda axis. 2. The steam generator according to claim 1, wherein the shell is provided with an upper end cap, and a cup, about; expanded to the last bottom, tightly adjoining the sidewall of the sidewall and forming an annular opening with the body cavity in which the upper portions of the screens are located, moreover, in the sidewall and glass in their area. (L adjoining hole made.

Description

ф со Изобретение отйоситс к области энергетики и может быть использовано на атомных электрических станци х . Известен вертикальный парогенера тор, содержсиций корпус с витым пуч ком, образованньм трубЬми, радиально подключенными конечными участками к центральному коллектору, а так же установленную в корпусе обечайку образующую в последнем подъемный и опускной рециркул ционные каналы l Недостатком известного вертикаль ного парогенератора вл етс сложность технологии изготовлени , монт жа и демонтажа, обусловленна тем, что пучок труб выполнен витым. Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс верти кальный парогенератор, содержащий корпус с пучком вертикальных.ширм, образованных трубами, радиально под ключенными конечными участками к центральному коллектору, а также установленную в корпусе обечайку, образующую в последнем подъемный и опускной циркул ционные каналы 2j . Недостатком такого вертикального парогенератора вл етс то, что дл повышени его мощности необходимо увеличить габариты парогенератора. Этот недостаток обусловлен следующим обсто тельством. В парогенераторе оптимальна скорость нагреваемой среды обеспечиваетс благодар разности ее нивелирных столбов в опускном и подъемном каналах циркул ции. При этом необходимым меропри тием дл повышени мощности парогенератора вл етс увеличение количества труб в каждой ширме. Однако увеличение количества труб в каждой ширме без увеличени диаметра корпуса приводит к снижению проходного сечени опускного канала, увеличению скорости движени среды в нем, и, как следствие, захвату пара в опускной канал. Последнее обсто тельство облегчает нивелирный столб среды , наход щийс в опускном канале, уменьшает разность нивелирных столбов в опускном и подъемном каналах циркул ции и уменьшает скорость движени нагреваемой, среды в межтрубном пространстве, что, в свою очередь, приводит к запариванию ширм и снижению устойчивости потока. Лри этом парогенератор переходит в пульсаци онный режим работы, что недопустимо дл нормальной его эксплуатации. Дл обеспечени оптимальной скорости циркул ции нагреваемой среды с одновременным увеличением мощности парогенератора в прототипе необходимо увеличить проходное сечение опускного -канала до величины, исключающей захват в него пара. Однако это требует увеличени диаметра корпуса,и, следовательно, увеличени габаритов парогенератора. Учитыва , что современные энергетические парогенераторы имеют габариты, максимально допустимые с точки зрени их транспортабельности , даже незначительное увеличение диаметра корпуса может сделать его непригодным дл перевозок по железным дорогам, что резко увеличит затраты на доставку парогенератора к месту его установки. Целью изобретени вл етс повышение мощности вертикального паро- , генератора без увеличени его габаритов . Эта цель достигаетс тем, что в предложенном вертикальном парогенераторе обечайка расположена между двум соседними ширмами эксцентрично относительно оси корпуса. Кроме того, вертикальна обечайка может быть снабжена верхней торцовой заглушкой, а по оси корпуса над коллектором может быть дополнительно установлен стакан, обращенный к последнему днищем, плотно примыкающий к обечайке боковой стенкой и образующий с полостью корпуса ольцевой проем, в котором располо-. верхние участки ширм.В обечайке и стакане в зоне их примыкани выполнено отверстие На фиг. 1 изображен вертикальный парогенератор, в котором центральный коллектор разделен на.входную и выходную камеры внутренней обечайкой; на фиг. 2 - вертикальный парогенератор, в котором входна и Выходна камеры центрального коллектора закреплены на противоположных торцовых стенках корпуса; на фиг. 3 - вертикальный парогенератор, в котором верхние участки ширм расположены выше верхнего торца центрального коллектора; на фиг. 4 разрез А-А фиг. 3 (вариант Выполнени ширм радиальными); на фиг. 5 разрез А-А фиг. 3 (вариант выполнени ширм, изогнутых по ломаной образующей ) ; на фиг. 6 - разрез В-Б фиг. и 2, (вариант выполнени ширм, изогнутых по дуге окружности или эволь7 венте)1 Вертикальный парогенератор содержит Корпус 1 с пучком вертикальных ширм, образованных трубами 2, радиально подключенными конечными участками к центральному коллектору, а также по крайней мере одну установленную в корпусе 1 обечайку 3, Обечайка 3 образует в корпусе 1 подъемный 4 и опускной 5 циркул ционные каналы. Обечайка 3 расположена между двум соседними ширмами эксцентрично относительно оси корпуса 1. В парогенераторе (см, фиг. 3, 4 и 5), в котором верхние учатки ширм расположен выше верхнего торца центрального коллектора, обечайка 3 снабжена верхней торцовой заглушкой 6, а по оси корпуса 1 над коллектором дополнительно.установлен стакан 7/ обращенный к последнему днищем, плотно примыкающий к обечайке.3 боковой стенкой и образующий с корпусом 1 кольцевой проем, в котором расположены верхние участки ширм. В обечайке 3 и стакане 7 в зоне их примыкани выполнено отверстие 8. В парогенераторе, показанном на фиг. 1 и 3, центргипьный коллектор разделен на входную 9 и выходную 10 камеры внутренней обечайкой 11, а в вертиксшьном парогенераторе, пока занном на фиг. 2, входна 9 и выход на 10 камеры закреплены на противо положных торцовых стенках корпуса 1 Вертикальные ширмы Moryt быть выполнены радиальными (см. фиг. 4}, а также могут быть изогнуты-по лома ной образующей (см. фиг. 5), по дуг окружности или эвольвенте (см. фиг. Над пучком ширм установлены циклонные сепараторы 12 и жалюзийные секторы 13. Под пучком ширм размеще питательный коллектор 14, а в верхней части корпуса 1 закреплен паробтвод щий патрубок 15. Работает вертикальный парогенератор следующим образом. Греющий теплоноситель перепускают из камеры 9 в камеру 10 центрального коллектора по тр.убам 2, в которых он охлаждаетс , отдава тепло нагреваемой среде. Эта среда по каналу 4 поднимаетс вверх, подогрева сь и частично испар сь. Паровод на смесь проходит сепараторы 12 где осуществл етс перва ступень сепарации пара. Образованный пар опускаетс по каналу 5 под ширмы, где к нему подмешивают питательную воду из коллектора 14/- образуетс циркул ционна вода, котора направл етс в канал 4. Пар, образованный в результате первой ступени сепарадии , поднимаетс вверх, проходит сепараторы 13, в которых осущес гвл етс втора ступень сепарации пара, а затем через патрубок 15 направл етс потребителю; В таком .парогенераторе благодар перенесению спускного канала 5 с периферии полости корпуса 1 в зону между соседними ширмами удалось увеличить количество труб 2 в каждой ширме .и тем самым повысить мощность парогенератора без увеличени его габаритов.The invention relates to the field of energy and can be used in nuclear power plants. A vertical steam generator is known, a housing with a twisted beam, formed by pipes, radially connected end sections to the central collector, and a shell installed in the housing and forming in the latter the lifting and lowering recirculation channels. The disadvantage of the known vertical steam generator is the complexity of the manufacturing technology. , assembly and disassembly, due to the fact that the tube bundle is made twisted. The closest technical solution to the invention is a vertical steam generator, comprising a housing with a beam of vertical widths formed by pipes radially connected end sections to the central collector, as well as a shell installed in the housing, forming in the latter lifting and lowering circulation channels 2j. The disadvantage of such a vertical steam generator is that in order to increase its capacity, it is necessary to increase the dimensions of the steam generator. This disadvantage is due to the following circumstance. In the steam generator, the optimum velocity of the heated medium is ensured by the difference in its leveling pillars in the downward and upward circulation channels. In this case, the necessary measure to increase the power of the steam generator is to increase the number of pipes in each screen. However, an increase in the number of pipes in each screen without an increase in the diameter of the body leads to a decrease in the flow area of the descending channel, an increase in the velocity of the medium in it, and, as a result, the steam trapped in the descending channel. The latter circumstance facilitates the leveling pillar of the medium in the descending channel, reduces the difference of the leveling pillars in the descending and ascent circulation channels and reduces the speed of movement of the heated medium in the annular space, which in turn leads to steaming of the screens and reducing flow stability . In this case, the steam generator goes into a pulsating mode of operation, which is unacceptable for its normal operation. In order to ensure an optimal circulation rate of the heated medium while simultaneously increasing the power of the steam generator in the prototype, it is necessary to increase the flow area of the descending channel to a value that prevents steam from being trapped in it. However, this requires an increase in the diameter of the body, and, consequently, an increase in the dimensions of the steam generator. Considering that modern energy steam generators have dimensions that are maximum allowable from the point of view of their transportability, even a slight increase in the diameter of the hull can make it unsuitable for transportation by rail, which will sharply increase the cost of delivering the steam generator to its installation site. The aim of the invention is to increase the power of the vertical steam generator, without increasing its size. This goal is achieved by the fact that in the proposed vertical steam generator the shell is located between two adjacent screens eccentrically relative to the axis of the housing. In addition, the vertical shell can be equipped with an upper end cap, and along the axis of the housing above the collector a cup can be additionally installed facing the last bottom, tightly adjacent to the shell by a side wall and forming a circular opening with the housing cavity. the upper portions of the screen. In the shell and the glass in the area of their adjoining hole is made. In FIG. 1 shows a vertical steam generator in which the central collector is divided into an input and output chambers by an inner shell; in fig. 2 - a vertical steam generator in which the input and output chambers of the central collector are fixed on opposite end walls of the housing; in fig. 3 - vertical steam generator, in which the upper portions of the screens are located above the upper end of the central collector; in fig. 4, section A-A of FIG. 3 (option Execution of screens radial); in fig. 5, section A-A of FIG. 3 (an embodiment of screens curved along a broken generatrix); in fig. 6 - section bb of FIG. and 2, (an embodiment of screens curved along a circular arc or an evolve 7) 1 Vertical steam generator contains Case 1 with a bundle of vertical screens formed by pipes 2 radially connected end sections to the central collector, and also at least one side shell installed in the case 3, The shell 3 forms in the casing 1 a lifting 4 and a descending 5 circulation channels. The shell 3 is located between two adjacent screens eccentric with respect to the axis of the housing 1. In the steam generator (see, Fig. 3, 4 and 5), in which the upper walls of the screens are located above the upper end of the central collector, the shell 3 is provided with an upper end cap 6, and along the axis housing 1 above the collector additionally. a glass 7 / facing the last bottom is installed, tightly adjoining the shell. The side wall and forming an annular opening with the housing 1, in which the upper portions of the screens are located. In the shell 3 and the glass 7, an opening 8 is made in the region of their abutment. In the steam generator shown in FIG. 1 and 3, the centrifugal manifold is divided into an inlet 9 and an outlet 10 of the chamber by an inner shell 11, and in a vertical steam generator, as shown in FIG. 2, inlet 9 and outlet 10 of the chamber are fixed on the opposite end walls of the housing 1 Vertical screens Moryt can be made radial (see Fig. 4}, and can also be bent along a breaking line (see Fig. 5), according to circular arcs or evolvent (see Fig. Above the beam of the screens installed cyclone separators 12 and louver sectors 13. Under the beam of screens placed nutrient collector 14, and in the upper part of the housing 1 is fixed steam supply pipe 15. The vertical steam generator works as follows. The heating coolant is bypass from the camera 9 into the central collector chamber 10 along the trunks 2, in which it is cooled, releasing heat to the heated medium. This medium rises up through channel 4 and heats up and partially evaporates. The steam duct passes through the separators 12 where the first steam separation stage takes place Formed steam descends through channel 5 under the screens, where feedwater is mixed with it from the collector 14 / - circulating water is formed, which is directed into channel 4. The steam formed as a result of the first stage of the separator rises, separators pass 13, in which the second stage of steam separation is carried out, and then directed through the pipe 15 to the consumer; In such a steam generator, due to the transfer of the drain channel 5 from the periphery of the cavity of the housing 1 to the zone between adjacent screens, it was possible to increase the number of pipes 2 in each screen and thereby increase the capacity of the steam generator without increasing its dimensions.

1313

f3f3

Фиг.ЗFig.Z

УЫ.Vy.

4-А4-A

8eight

Фиг.66

Claims

D. VERTICAL STEAM GENERATOR, comprising a housing with a bundle of vertical screens formed by pipes radially connected by end portions to the central manifold, as well as at least one shell mounted in the housing, forming in the latter lifting and lowering circulation channels, characterized in that, in order to increase power without increasing dimensions *, the shell is located between two adjacent screens eccentrically relative to the axis of the housing.

2. The steam generator according to claim 1, wherein the shell is provided with an upper end cap, and an additional glass is installed on the housing axis above the collector · about? grown to the last bottom, tightly adjacent to the shell by the side wall and forming an annular opening with the body cavity, in which the upper sections of the screens are located, moreover, in the shell and the glass in their zone. adjacency made hole.

>