[go: up one dir, main page]

RU2341749C1 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2341749C1
RU2341749C1 RU2007111580/06A RU2007111580A RU2341749C1 RU 2341749 C1 RU2341749 C1 RU 2341749C1 RU 2007111580/06 A RU2007111580/06 A RU 2007111580/06A RU 2007111580 A RU2007111580 A RU 2007111580A RU 2341749 C1 RU2341749 C1 RU 2341749C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screen
horizontal
ring
screens
platen
Prior art date
Application number
RU2007111580/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Шамароков (RU)
Александр Сергеевич Шамароков
Владимир Иосифович Жингель (RU)
Владимир Иосифович Жингель
Владимир Николаевич Успенский (RU)
Владимир Николаевич Успенский
Алексей Николаевич Трещенков (RU)
Алексей Николаевич Трещенков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ")
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
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ") filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ")
Priority to RU2007111580/06A priority Critical patent/RU2341749C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2341749C1 publication Critical patent/RU2341749C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear power engineering.
SUBSTANCE: heat exchanger consists of a central header with a distributing and collecting chambers arranged in a shell and a ring-shaped bank of tubular platens with upper and lower sections arranged in the shell as well and connected with radial tube ends to the appropriate header chambers made, in plan view, as bent to one side in the direction from header to shell and communicating between each other along the tube space by means of appropriate middle platen sections; at that in each platen the upper and lower sections are connected to each other at least with one vertical tube spacer in the platen, which is connected with one of its ends to support-and-ring horizontal beam, and with the other end - with horizontal ring of platen spacer ring in the bank. Each vertical tube spacer in the platen is connected with support-and-ring horizontal beam by means of a hinge, and the above horizontal ring consists of horizontal plates throughout its length, each of which is installed so that it mates the adjacent plate.
EFFECT: providing free thermal tube elongation in each platen and constant pitch between platens, and avoiding extreme tube bank vibrations and local platen tube wear.
4 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при проектировании воздушных теплообменников систем аварийного расхолаживания (САРХ) и систем пассивного отвода тепла (СПОТ) реакторных установок, а также при конструировании трубных систем сепараторов-пароперегревателей турбоустановок атомных электростанций.The invention relates to nuclear energy and can be used in the design of air heat exchangers for emergency cooling systems (CAPX) and passive heat removal systems (SPOT) of reactor plants, as well as in the design of pipe systems of separator superheaters of turbine plants of nuclear power plants.

Известен теплообменник, содержащий размещенные в корпусе центральный коллектор с раздающей и собирающей камерами и кольцевой пучок трубчатых ширм с верхними и нижними участками, подключенными радиальными концами труб к соответствующим камерам коллектора, выполненными в плане изогнутыми в одну сторону в направлении от коллектора к корпусу и сообщенными между собой по трубному пространству посредством соответствующих средних участков ширм, причем в каждой ширме верхние и нижние участки связаны между собой, по меньшей мере, одним вертикальным устройством дистанционирования труб в ширме, а наружные трубы ширм соединены с опорно-кольцевыми горизонтальными балками (см. Разработка компактных теплообменных аппаратов. / Острецов И.Н. и др. // Энергомашиностроение. №5. 1989. С.31-34).A heat exchanger is known comprising a central collector located in the housing with distributing and collecting chambers and an annular bundle of tubular screens with upper and lower sections connected by radial ends of the pipes to the respective collector chambers, curved in one direction in the direction from the collector to the housing and communicated between along the pipe space by means of the corresponding middle sections of the screens, and in each screen the upper and lower sections are interconnected by at least one vert an external device for spacing pipes in the screen, and the outer pipes of the screens are connected to supporting annular horizontal beams (see Development of compact heat exchangers. / Ostretsov I.N. et al. // Power Engineering. No. 5. 1989. P. 31-34) .

Такое устройство теплообменника допустимо при использовании ширм относительно небольших длин (до 2-х метров) и веса. При использовании длинномерных ширм с большими весовыми нагрузками описанная система крепления и дистанционирования оказывается неспособной воспринять вес пучка и при этом обеспечить вибрации в пучке в допустимых пределах, поэтому при работе возникает сильный износ труб в местах их соединения с планками дистанционирования и опорно-кольцевыми балками, что снижает ресурс теплообменника.Such a heat exchanger device is acceptable when using screens of relatively small lengths (up to 2 meters) and weight. When using long screens with large weight loads, the described mounting and spacing system is unable to absorb the beam weight and at the same time ensure vibrations in the beam within acceptable limits, so during operation there is severe wear of the pipes at their junctions with the spacing bars and supporting-ring beams, which reduces the life of the heat exchanger.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных (прототипом) является теплообменник, содержащий размещенные в корпусе центральный коллектор с раздающей и собирающей камерами и кольцевой пучок трубчатых ширм с верхними и нижними участками, подключенными радиальными концами труб к соответствующим камерам коллектора, выполненными в плане изогнутыми в одну сторону в направлении от коллектора к корпусу и сообщенными между собой по трубному пространству посредством соответствующих средних участков ширм, причем в каждой ширме верхние и нижние участки связаны между собой, по меньшей мере, одним вертикальным устройством дистанционирования труб в ширме, которое одним концом соединено с опорно-кольцевой горизонтальной балкой, а другим - с горизонтальным кольцом дистанционирования ширм в пучке (см. патент США №3376858. Н. кл. 122-32. 1968).The closest technical solution known (prototype) to the present invention is a heat exchanger containing a central collector located in the housing with distributing and collecting chambers and an annular bundle of tubular screens with upper and lower sections connected by radial ends of the pipes to the corresponding collector chambers, curved in plan in one direction in the direction from the collector to the housing and communicated with each other through the pipe space by means of the corresponding middle sections of the screens, m in each screen, the upper and lower sections are interconnected by at least one vertical pipe spacing device in the screen, which is connected at one end to a supporting annular horizontal beam and the other to a horizontal ring spacing ring in the beam (see US patent No. 3376858. N. Cl. 122-32. 1968).

Такой теплообменник обеспечивает вибрации ширм в пучке в допустимых пределах при использовании длинномерных ширм, но при условии, что температуры теплоносителей трубного и межтрубного пространств, а значит, и температуры труб и планок дистанционирования не будут сильно отличаться друг от друга (до 50°С).Such a heat exchanger provides vibrations of screens in the beam to within acceptable limits when using long screens, but provided that the temperatures of the coolants of the pipe and annular spaces, and hence the temperatures of the pipes and spacing bars, do not differ much from each other (up to 50 ° C).

Однако при использовании такого технического решения в качестве воздушного теплообменника САРХ указанная разность температур может достигать 400°С, учитывая, что температура охлаждающего воздуха в зимнее время может иметь отрицательные значения.However, when using such a technical solution as an air heat exchanger CAPX, the indicated temperature difference can reach 400 ° C, given that the temperature of the cooling air in winter can have negative values.

Большая разница температур труб и планок дистанционирования в прототипе усугубляется жесткой конструкцией кольца дистанционирования ширм в пучке, жестким соединением планок дистанционирования с опорно-кольцевой балкой, что, учитывая сложную конфигурацию ширм, приводит к защемлению труб в планках дистанционирования и возникновению в них повышенных температурных компенсационных напряжений, снижающих эксплуатационную надежность теплообменника.The large temperature difference between the pipes and the distance bars in the prototype is exacerbated by the rigid design of the distance spacing rings in the beam, the rigid connection of the distance bars to the support-ring beam, which, given the complicated configuration of the screens, leads to pinching of the pipes in the distance bars and the appearance of increased temperature compensation voltages in them that reduce the operational reliability of the heat exchanger.

Таким образом, недостатком теплообменника, принятого в качестве прототипа, является его низкая эксплуатационная надежность из-за повышенных температурных компенсационных напряжений в трубах ширм.Thus, the disadvantage of the heat exchanger adopted as a prototype is its low operational reliability due to the increased temperature compensation stresses in the pipes of the screens.

Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности теплообменника путем понижения температурных компенсационных напряжений в трубах ширм.An object of the invention is to increase the operational reliability of the heat exchanger by lowering the temperature compensation stresses in the pipes of the screens.

Техническая задача изобретения решается в теплообменнике, содержащем размещенные в корпусе центральный коллектор с раздающей и собирающей камерами и кольцевой пучок трубчатых ширм с верхними и нижними участками, подключенными радиальными концами труб к соответствующим камерам коллектора, выполненными в плане изогнутыми в одну сторону в направлении от коллектора к корпусу и сообщенными между собой по трубному пространству посредством соответствующих средних участков ширм, причем в каждой ширме верхние и нижние участки связаны между собой, по меньшей мере, одним вертикальным устройством дистанционирования труб в ширме, которое одним концом соединено с опорно-кольцевой горизонтальной балкой, а другим - с горизонтальным кольцом дистанционирования ширм в пучке, при этом каждое вертикальное устройство дистанционирования труб в ширме соединено с опорно-кольцевой горизонтальной балкой посредством шарнира, а горизонтальное кольцо дистанционирования ширм в пучке выполнено по длине составным из горизонтальных пластин, каждое из которых установлено с примыканием к смежной пластине.The technical problem of the invention is solved in a heat exchanger containing a central collector located in the housing with distributing and collecting chambers and an annular bundle of tubular screens with upper and lower sections connected by radial ends of the pipes to the respective chambers of the manifold, curved in one direction in the direction from the collector to the housing and communicated with each other through the pipe space by means of the respective middle sections of the screens, and in each screen the upper and lower sections are connected between at least one vertical pipe spacing device in the screen, which at one end is connected to the supporting annular horizontal beam and the other to the horizontal screen spacing ring in the beam, with each vertical pipe spacing device in the screen connected to the supporting ring horizontal beam by means of a hinge, and the horizontal ring of distance of screens in the beam is made along the length of the composite of horizontal plates, each of which is installed adjacent to adjacent th plate.

Кроме того, в каждой ширме средний участок может быть выполнен с горизонтальным устройством дистанционирования труб в ширме, которое со стороны корпуса соединено посредством дополнительного шарнира с бандажом, охватывающим пучок ширм, а со стороны центрального коллектора скреплено с вертикальным устройством дистанционирования труб в ширме.In addition, in each screen, the middle section can be made with a horizontal pipe spacing device in the screen, which is connected on the housing side via an additional hinge with a bandage covering the beam of screens, and is fastened to the vertical pipe spacing device in the screen on the side of the central collector.

Кроме того, каждое вертикальное устройство дистанционирования труб в ширме участком, расположенным между шарниром и пучком ширм, может быть соединено с дополнительным горизонтальным кольцом дистанционирования ширм в пучке.In addition, each vertical pipe spacing device in the screen by a portion located between the hinge and the screen bundle can be connected to an additional horizontal screen spacing ring in the beam.

Кроме того, каждое вертикальное устройство дистанционирования труб в ширме участком, расположенным между верхними и нижними участками ширм, может быть соединено с дополнительным горизонтальным кольцом дистанционирования ширм в пучке.In addition, each vertical pipe spacing device in the screen with a section located between the upper and lower sections of the screens can be connected to an additional horizontal ring for spacing the screens in the beam.

Соединение каждого вертикального устройства дистанционирования труб в ширме с опорно-кольцевой горизонтальной балкой посредством шарнира и выполнение горизонтального кольца дистанционирования ширм в пучке по длине составным из горизонтальных пластин, каждая из которых установлена с примыканием к смежной пластине, приводят к тому, что упомянутое кольцо, продолжая выполнять функции дистанционирования ширм между собой, стало более податливым к температурным перемещениям труб в ширме. Это существенно снизило температурные компенсационные напряжения в трубах ширм, что повысило эксплуатационную надежность теплообменника.The connection of each vertical pipe spacing device in the screen with the supporting annular horizontal beam by means of a hinge and the execution of the horizontal ring spacing of the screens in the beam along the length with a composite of horizontal plates, each of which is installed adjacent to the adjacent plate, lead to the mentioned ring, continuing to perform the functions of spacing screens between themselves, it has become more malleable to the temperature movements of pipes in the screen. This significantly reduced the temperature compensation stresses in the screen tubes, which increased the operational reliability of the heat exchanger.

Дополнительные кольца дистанционирования ширм в пучке и горизонтальные устройства дистанционирования средних участков труб в ширме, соединенные посредством дополнительных шарниров с бандажами, охватывающими пучок, и скрепленные со стороны центрального коллектора с вертикальным устройством дистанционирования труб в ширме, еще в большей степени снижают температурные компенсационные напряжения в трубах ширм, что еще в большей степени повышает эксплуатационную надежность теплообменника.Additional ring spacers in the bundle and horizontal spacers for middle pipe sections in the screen, connected by additional hinges with bandages covering the bundle and fastened on the side of the central manifold to the vertical pipe spacer in the screen, reduce the temperature compensation stresses in the pipes even more screen, which further increases the operational reliability of the heat exchanger.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид теплообменника; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2; на фиг.4 - фрагмент горизонтального кольца дистанционирования ширм в пучке; на фиг.5 - вид Г фиг.4; на фиг.6 -узел Д фиг.4; на фиг.7 - сечение Е-Е фиг.6; на фиг.8 - сечение Ж-Ж фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the heat exchanger; figure 2 is a section aa of figure 1; figure 3 is a section bB of figure 2; figure 4 is a fragment of a horizontal ring spacing screens in the beam; figure 5 is a view of figure 4; figure 6 - node D of figure 4; Fig.7 is a cross-section EE of Fig.6; in Fig.8 is a section FJ of Fig.1.

Теплообменник содержит корпус 1, в котором размещены центральный коллектор с раздающей камерой 2 и собирающей камерой 3, а также кольцевой пучок трубчатых ширм с верхними участками 4 и нижними участками 5. Верхние участки 4 пучка трубчатых ширм подключены радиальными концами труб к раздающей камере 2 коллектора, а нижние участки 5 этого пучка - аналогичными концами к его камере 3. Раздающая камера 2 подключена к трубопроводу 6 подвода теплоносителя трубного пространства ширм, а собирающая камера 3 - к трубопроводу 7 отвода этого теплоносителя.The heat exchanger comprises a housing 1, in which a central manifold with a distribution chamber 2 and a collecting chamber 3 is placed, as well as an annular bundle of tubular screens with upper sections 4 and lower sections 5. The upper sections 4 of the bundle of tubular screens are connected by the radial ends of the pipes to the distributing chamber 2 of the collector, and the lower sections 5 of this bundle - with similar ends to its chamber 3. The distributing chamber 2 is connected to the pipeline 6 for supplying the coolant of the pipe space of the screens, and the collecting chamber 3 is connected to the pipeline 7 of the removal of this coolant.

Участки 4 и 5 ширм выполнены в плане изогнутыми в одну сторону в направлении от коллектора к корпусу 1 (см. фиг.2) и сообщенными между собой по трубному пространству посредством соответствующих средних участков 8 ширм.Sections 4 and 5 of the screens are made in plan curved in one direction in the direction from the collector to the housing 1 (see figure 2) and communicated with each other through the tube space by means of the corresponding middle sections of 8 screens.

В каждой ширме участки 4 и 5 связаны между собой, по меньшей мере, одним устройством 9 дистанционирования труб в ширме. Устройства 9 устанавливаются в пучке ширм в кольцевые ряды вокруг коллектора. В данном примере конкретной реализации изобретения устройства 9 установлены в три кольцевых ряда (см. фиг.2).In each screen, sections 4 and 5 are interconnected by at least one pipe spacing device 9 in the screen. Devices 9 are installed in a bundle of screens in annular rows around the collector. In this example of a specific implementation of the invention, devices 9 are installed in three annular rows (see FIG. 2).

Каждое устройство 9 (см. фиг.3) в зоне расположения труб участков 4 и 5 выполнено из двух гофрированных планок 10 и 11, расположенных по обе стороны от труб ширм и соединенных между собой в зазорах между трубами посредством крепежных элементов 12.Each device 9 (see figure 3) in the area of the pipe sections 4 and 5 is made of two corrugated strips 10 and 11 located on both sides of the pipe screens and interconnected in the gaps between the pipes by means of fasteners 12.

Каждое устройство 9 в каждом кольцевом ряду одним концом посредством шарнира 13 соединено с соответствующей опорно-кольцевой горизонтальной балкой 14, а другим - с соответствующим горизонтальным кольцом 15 дистанционирования ширм в пучке.Each device 9 in each annular row at one end is connected via a hinge 13 to the corresponding supporting annular horizontal beam 14, and the other to the corresponding horizontal ring 15 for spacing the screens in the beam.

На чертеже показано, что устройства 9 верхними концами посредством верхних шарниров 13 соединены с опорно-кольцевыми горизонтальными балками 14, которые расположены над пучком ширм. При этом кольца 15 расположены под пучком ширм. Таким образом, реализуется подвесной вариант крепления пучка в теплообменнике.The drawing shows that the device 9 with its upper ends by means of the upper hinges 13 are connected to the supporting-annular horizontal beams 14, which are located above the beam of screens. In this case, the rings 15 are located under a beam of screens. Thus, the suspended option of fixing the beam in the heat exchanger is realized.

Однако в общем случае возможен и опорный вариант крепления пучка. В опорном варианте, который на чертеже не показан, устройства дистанционирования труб в ширме нижними концами посредством нижних шарниров будут соединены с опорно-кольцевыми горизонтальными балками, расположенными под пучком ширм. При этом кольца дистанционирования ширм будут расположены над пучком ширм.However, in the general case, a support option for fixing the beam is also possible. In the support version, which is not shown in the drawing, the pipe spacing devices in the screen with their lower ends by means of lower hinges will be connected to supporting annular horizontal beams located under the beam of the screens. In this case, the distance rings of the screens will be located above the beam of screens.

В подвесном варианте крепления пучка, который принят в качестве примера конкретной реализации данного изобретения, на центральном коллекторе (см. фиг.1) устанавливается опорная обечайка 16, а на корпусе 1 - кронштейны 17. При этом опорно-кольцевые горизонтальные балки 14 соединяются с крестовиной 18, которая концами, расположенными со стороны коллектора, крепится неподвижно к опорной обечайке 16, а другими концами, расположенными со стороны корпуса 1, соединяется с кронштейнами 17 с возможностью перемещения относительно их.In the suspended embodiment of the beam fastening, which is adopted as an example of a specific implementation of the present invention, a support shell 16 is mounted on the central manifold (see Fig. 1), and brackets 17 are mounted on the housing 1. In this case, the support-ring horizontal beams 14 are connected to the cross 18, which with the ends located on the side of the collector is fixedly fixed to the support shell 16, and the other ends located on the side of the housing 1 are connected to the brackets 17 with the possibility of movement relative to them.

Каждое кольцо 15 дистанционирования ширм в пучке (см. фиг.4 и 5) выполнено по длине составным из горизонтальных пластин 19, каждая из которых установлена с примыканием к смежной пластине 19, то есть пластины 19 подвижно и последовательно подсоединены одна к другой с образованием кольца 15.Each ring 15 spacing screens in the beam (see figure 4 and 5) is made along the length of a composite of horizontal plates 19, each of which is installed adjacent to the adjacent plate 19, that is, the plate 19 is movably and sequentially connected to one another to form a ring fifteen.

Существует множество вариантов подвижного соединения пластин 19 между собой. В примере конкретной реализации изобретения показан один из этих вариантов. В соответствии с фиг.4 каждая пара смежных пластин 19 соединяется болтом 20 с гайкой 21. При этом в одной пластине 19 выполняется цилиндрическое отверстие 22 под болт 20, а смежная пластина 19 выполняется с овальным отверстием 22 под болт 20 для возможности перемещения пластин 19 относительно друг друга в процессе работы теплообменника.There are many options for the movable connection of the plates 19 to each other. An example of a specific implementation of the invention shows one of these options. In accordance with Fig. 4, each pair of adjacent plates 19 is connected by a bolt 20 to a nut 21. In this case, a cylindrical hole 22 for a bolt 20 is made in one plate 19, and an adjacent plate 19 is made with an oval hole 22 for a bolt 20 for the plates 19 to be moved relative to each other during the operation of the heat exchanger.

В случае больших габаритов кольцевого пучка ширм одного кольца 15 дистанционирования ширм в каждом кольцевом ряду устройств 9 может оказаться недостаточным, чтобы вибрации в пучке были в допустимых пределах. В этом случае в каждом кольцевом ряду устройств 9 используют дополнительное горизонтальное кольцо 23 дистанционирования ширм в пучке (см. фиг.3), с которым каждое устройство 9 соединено участком, расположенным между шарниром 13 и пучком ширм. Если этого окажется недостаточно, то используют еще одно дополнительное горизонтальное кольцо 24 дистанционирования ширм в пучке, с которым каждое устройство 9 соединено участком, расположенным между верхними и нижними участками 4 и 5 соответственно ширм.In the case of large dimensions of the annular beam of screens of one ring 15, the spacing of the screens in each annular row of devices 9 may be insufficient so that the vibrations in the beam are within acceptable limits. In this case, in each annular row of devices 9, an additional horizontal ring 23 is used for spacing the screens in the beam (see FIG. 3), to which each device 9 is connected by a section located between the hinge 13 and the beam of screens. If this is not enough, then use another additional horizontal ring 24 for spacing the screens in the beam, with which each device 9 is connected by a section located between the upper and lower sections 4 and 5, respectively, of the screen.

Каждое из дополнительных колец 23 и 24 выполнено по аналогии с кольцом 15 составным из дополнительных горизонтальных пластин, каждое из которых установлено с примыканием к смежной дополнительной пластине, то есть дополнительные пластины подвижно и последовательно подсоединены одна к другой с образованием соответствующих колец 23 или 24. Дополнительные пластины колец 23 и 24 на чертеже условно не показаны.Each of the additional rings 23 and 24 is made by analogy with the ring 15 composed of additional horizontal plates, each of which is installed adjacent to an adjacent additional plate, that is, additional plates are movably and sequentially connected to each other with the formation of the corresponding rings 23 or 24. Additional plate rings 23 and 24 in the drawing conventionally not shown.

В каждой ширме средний участок 8 выполнен (см. фиг.8) с горизонтальным устройством 25 дистанционирования труб в ширме. Устройство 25 со стороны корпуса 1 соединено посредством дополнительного шарнира 26 с бандажом 27, охватывающим пучок ширм, а со стороны центрального коллектора скреплено с вертикальным устройством 9 дистанционирования труб в ширме.In each screen, the middle section 8 is made (see Fig. 8) with a horizontal pipe spacing device 25 in the screen. The device 25 from the side of the housing 1 is connected via an additional hinge 26 with a bandage 27 covering the bundle of screens, and from the side of the central collector is attached to the vertical device 9 for spacing pipes in the screen.

Каждое устройство 25 выполнено из изогнутой полосы, части 28 и 29 которой расположены по обе стороны от труб ширм и соединены между собой в зазорах между трубами посредством крепежных элементов 30.Each device 25 is made of a curved strip, parts 28 and 29 of which are located on both sides of the pipe screens and are interconnected in the gaps between the pipes by means of fasteners 30.

При работе в качестве воздушного теплообменника системы аварийного расхолаживания реакторной установки с жидкометаллическим теплоносителем последний с температурой 505°С по трубопроводу 6 подают в камеру 2 центрального коллектора. Далее теплоноситель последовательно проходит по трубам участков 4, 8 и 5 ширм, в которых охлаждается до 300°С. Охлажденный теплоноситель собирается в камере 3 центрального коллектора, из которой отводится трубопроводом 7.When operating as an air heat exchanger of the emergency cooling system of a reactor installation with a liquid metal coolant, the latter with a temperature of 505 ° C is fed through a pipe 6 to the chamber 2 of the central manifold. Next, the coolant passes sequentially through the pipes of sections 4, 8 and 5 of the screens, in which it is cooled to 300 ° C. The cooled coolant is collected in the chamber 3 of the central manifold, from which it is discharged by the pipeline 7.

Теплоноситель охлаждается наружным воздухом, который за счет естественной тяги в корпусе 1 проходит по межтрубному пространству пучка ширм. Расчетная температура воздуха в зимнее время равна -43°С.The coolant is cooled by external air, which due to natural traction in the housing 1 passes through the annular space of the beam of screens. The estimated air temperature in winter is -43 ° C.

При работе теплообменника трубы ширм имеют температуру, близкую к температуре охлаждаемого теплоносителя, а устройства 9, 25 и кольца 15, 23, 24 - температуру воздуха. В результате по высоте пучка устанавливается очень большой перепад температур, который приводит к различным температурным перемещениям труб на входных и выходных участках 4 и 5 соответственно. Однако благодаря шарнирам 13 и выполнению колец 15 дистанционирования ширм в пучке по длине составными из горизонтальных пластин 19, каждая из которых установлена с примыканием к смежной пластине 19, обеспечиваются свободное температурное удлинение труб в каждой ширме и постоянство шага между ширмами. При этом удается избежать сильных вибраций в пучке и локального износа труб ширм, что повышает эксплуатационную надежность теплообменника.During operation of the heat exchanger, the pipes of the screens have a temperature close to the temperature of the cooled coolant, and devices 9, 25 and rings 15, 23, 24 have the air temperature. As a result, a very large temperature difference is established along the height of the beam, which leads to different temperature movements of the pipes at the inlet and outlet sections 4 and 5, respectively. However, due to the hinges 13 and the implementation of the rings 15, the spacing of the screens in the beam along the length of the composite of horizontal plates 19, each of which is installed adjacent to the adjacent plate 19, provides free temperature elongation of the pipes in each screen and a constant pitch between the screens. At the same time, it is possible to avoid strong vibrations in the beam and local wear of the pipe tubes, which increases the operational reliability of the heat exchanger.

Claims (4)

1. Теплообменник, содержащий размещенные в корпусе центральный коллектор с раздающей и собирающей камерами и кольцевой пучок трубчатых ширм с верхними и нижними участками, подключенными радиальными концами труб к соответствующим камерам коллектора, выполненными в плане изогнутыми в одну сторону в направлении от коллектора к корпусу и сообщенными между собой по трубному пространству посредством соответствующих средних участков ширм, причем в каждой ширме верхние и нижние участки связаны между собой, по меньшей мере, одним вертикальным устройством дистанционирования труб в ширме, которое одним концом соединено с опорно-кольцевой горизонтальной балкой, а другим - с горизонтальным кольцом дистанционирования ширм в пучке, отличающийся тем, что каждое вертикальное устройство дистанционирования труб в ширме соединено с опорно-кольцевой горизонтальной балкой посредством шарнира, а горизонтальное кольцо дистанционирования ширм в пучке выполнено по длине составным из горизонтальных пластин, каждая из которых установлена с примыканием к смежной пластине.1. A heat exchanger comprising a central collector located in the housing with distributing and collecting chambers and an annular bundle of tubular screens with upper and lower sections connected by radial ends of the pipes to the respective collector chambers, curved in one plan in the direction from the collector to the housing and communicated between each other through the tube space by means of the corresponding middle sections of the screens, and in each screen the upper and lower sections are interconnected by at least one vertical a pipe spacing device in a screen, which is connected at one end to a supporting annular horizontal beam and the other to a horizontal screen spacing ring in a beam, characterized in that each vertical pipe spacing device in a screen is connected to a supporting annular horizontal beam through a hinge, and the horizontal distance ring of the screens in the beam is made along the length of the composite of horizontal plates, each of which is installed adjacent to the adjacent plate. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что в каждой ширме средний участок выполнен с горизонтальным устройством дистанционирования труб в ширме, которое со стороны корпуса соединено посредством дополнительного шарнира с бандажом, охватывающим пучок ширм, а со стороны центрального коллектора скреплено с вертикальным устройством дистанционирования труб в ширме.2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that in each screen the middle section is made with a horizontal pipe spacing device in the screen, which is connected from the housing side via an additional hinge with a bandage covering the bundle of screens, and fastened to the vertical device from the side of the central collector pipe spacing in the screen. 3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что каждое вертикальное устройство дистанционирования труб в ширме участком, расположенным между шарниром и пучком ширм, соединено с дополнительным горизонтальным кольцом дистанционирования ширм в пучке.3. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that each vertical pipe spacing device in the screen with a portion located between the hinge and the screen bundle is connected to an additional horizontal screen spacing ring in the beam. 4. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что каждое вертикальное устройство дистанционирования труб в ширме участком, расположенным между верхними и нижними участками ширм, соединено с дополнительным горизонтальным кольцом дистанционирования ширм в пучке.4. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that each vertical pipe spacing device in the screen by a portion located between the upper and lower parts of the screens is connected to an additional horizontal ring spacing ring in the beam.
RU2007111580/06A 2007-03-30 2007-03-30 Heat exchanger RU2341749C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111580/06A RU2341749C1 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111580/06A RU2341749C1 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2341749C1 true RU2341749C1 (en) 2008-12-20

Family

ID=40375267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111580/06A RU2341749C1 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2341749C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489642C1 (en) * 2011-12-27 2013-08-10 Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом") Heat exchanger

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU200584A1 (en) * COIL SURFACE HEAT EXCHANGE PACKAGE
US3376858A (en) * 1965-12-27 1968-04-09 Combustion Eng Steam generator with spherical steam generating chamber
SU1312308A1 (en) * 1985-11-26 1987-05-23 Белгородский завод энергетического машиностроения им.60-летия Союза ССР Screen-type heat surface
RU2116265C1 (en) * 1996-04-03 1998-07-27 Владимир Алексеевич Зоркин Method for cleaning oil slimes and grounds
RU2206820C1 (en) * 2001-10-04 2003-06-20 Максимов Лев Николаевич Steam generating boiler

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU200584A1 (en) * COIL SURFACE HEAT EXCHANGE PACKAGE
US3376858A (en) * 1965-12-27 1968-04-09 Combustion Eng Steam generator with spherical steam generating chamber
SU1312308A1 (en) * 1985-11-26 1987-05-23 Белгородский завод энергетического машиностроения им.60-летия Союза ССР Screen-type heat surface
RU2116265C1 (en) * 1996-04-03 1998-07-27 Владимир Алексеевич Зоркин Method for cleaning oil slimes and grounds
RU2206820C1 (en) * 2001-10-04 2003-06-20 Максимов Лев Николаевич Steam generating boiler

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489642C1 (en) * 2011-12-27 2013-08-10 Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом") Heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2392045C2 (en) Shell-and-tube reactors with liquid cooling under pressure
EP3688396B1 (en) Air-cooled condenser system
CN101896260B (en) Support system for heat exchanger plates in isothermal chemical reactors
KR101863016B1 (en) Installation for condensing steam
EP2331245B1 (en) Heat exchanger with radially arranged elements for isothermal chemical reactors
US4384550A (en) Thermal receiver
US20200318909A1 (en) Air-cooled condenser system
WO2013004254A1 (en) Heat exchange reactor
RU2583321C1 (en) Steam generator with horizontal beam of heat exchange pipes and assembly method thereof
US20190063843A1 (en) Internals in a helically coiled heat exchanger for suppressing gas vortices
RU2341749C1 (en) Heat exchanger
RU2494307C2 (en) Thermal power plant
WO2020257598A1 (en) Air-cooled condenser system
JP3131318B2 (en) Apparatus for capturing migratory objects in a secondary circuit of a steam generator
CN105107434A (en) Novel reactor for preparing epoxy propane by oxidizing propylene with hydrogen peroxide
EP4532095A1 (en) Catalyst support system for ammonia oxidation burners
CN101844965B (en) Heat exchange device for methanol synthesis reactor
CN213335690U (en) Gas heat exchanger
US20090050295A1 (en) Heat exchange assembly exchanging heat between a first and a second fluid
RU2534396C1 (en) Heat exchanger and displacer used in it
CN208061674U (en) Reactor and its passive condensing unit
AU2015340904B2 (en) Sealed structure for an external solar receiver in a tower of a concentrated solar power plant
RU2489642C1 (en) Heat exchanger
RU2781598C1 (en) Heat exchanger
SU1525428A1 (en) Spacing tube sheet for heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20181130