CS254711B1 - Intenzifikační vestavba - Google Patents

Abstract

Očelem řešení je dosáhnout, aby mrtvé prostory nevznikaly v žádném průřezu svazku teplosménných ploch, pomocí intenzifikační vestavby, která se bude skládat z přepážky, jež má tvar šroubové plochy a přiléhá vnějším obvodem k plášti a vnitřním obvodem naopak k centrální trubce, přičemž pro teplosměnné trubky jsou v této přepážce vytvořeny otvory. Použití intenzifikační vestavby snižuje spotřebu vysoce kvalitního materiálu potřebného va výrobu teplosménných ploch. Řešení je možno využít v jaderné i v klasické energetice.

Description

Vynález se týká intenzifikační vestavby uspořádané v mezitrubkovém prostoru parního generátoru tvořeného svazkem teplosměnných trubek uspořádaných v plášti a vytěsnaných centrální trubkou.

Pro zlepšení teplotechnických podmínek v mezitrubkovém prostoru výměníků tepla a parních generátorů se navrhují intenzifikační vestavby, které zvyšují turbulenci v mezitrubkovém prostoru. Tím je zlepšeno omývání jednotlivých teplosměnných trubek, což vede ke zvýšení přestupu tepla. ,Je známa intenzifikační vestavba tvořená rovinnými deskami po obvodu uchycenými k plášti parního generátoru, přičemž desky jsou upraveny tak, že jsou mezi pláštěm a deskou v některém místě vytvořeny otvory ve tvaru trubkové úseče nebo výseče.

Tyto vestavby vytvářejí velké mrtvé prostory a jsou tedy velmi málo účinné. Jsou známy rovněž vestavby vějířovítě vzestupné, tvořené kruhovými výsečemi, které jsou stupňovitě uspořádány kolem centrální vytěsňovací trubky. Tato vestavba má nevýhodu v tom, že je výrobně složitá a přitom vytváří v místě stupňů na teplosměnných trubkách mrtvé prostory, ve kterých jsou teplosměnné trubky hůře omývány a tím je opět snižována efektivnost této vestavby.

Dále jsou používány intenzifikační vestavby tvořené rovinnými deskami po celém obvodu pláště parního generátoru těsně s tímto pláštěm spojené. Deskami procházejí teplosměnné trubky a jsou v nich vytvořeny přepouštěcí otvory, nad nimiž jsou provedeny krycí stříšky usměrňující tok média v mezitrubkovém prostoru. Nevýhoda tohoto provedení tkví v tom, že intenzifikační vestavba působí velký odpor proti proudění, což snižuje její efekt.

Je známa též intenzifikační vestavba tvořená přepážkou ve tvaru šroubové plochy, přiléhající svým vnějším obvodem k plášti a svým vnitřním obvodem k centrální trubce.

Nevýhoda tohoto uspořádání tkví v tom, že záporný gradient rychlosti v blízkosti přepážky je značně vysoký, což zhoršuje omývání teplosměnných trubek v okolí přepážky a snižuje tak efektivnost využití teplosměnné plochy.

Uvedené nevýhody odstraňuje intenzifikační vestavba podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že otvory v přepážkách mají větší průměr než je vnější průměr trubek, pro umožnění průtoku intenzifikujícího přestup tepla.

Výhoda intenzifikační vestavby podle vynálezu spočívá v tom, že zvyšuje rychlost podélného obtékání teplosměnných trubek v místech, kde je příčná rychlost vlivem obtékání stěny přepážky příliš nízká, aby umožňovala efektivní využití teplosměnné plochy. Přitom v žáčném průřezu svazku teplosměnných trubek nevznikají mrtvé prostory, což vede k vysoké efektivnosti.

Přepážka je hladká bez aerodynamických nerovností, což příznivě ovlivňuje hydraulické poměry v mezitrubkovém prostoru a snižuje tlakovou ztrátu výměníku, což je energeticky velmi výhodné. Přitom užití intenzifikační vestavby snižuje podstatně spotřebu vysoce kvalitního materiálu, z něhož jsou vyráběny teplosměnné plochy, což snižuje celkové náklady na výrobu parního generátoru.

Příklad provedení intenzifikační vestavby podle vynálezu je zobrazen na přiloženém obrázku.

Přepážka 1 mající tvar šroubové plochy .8 je umístěna uvnitř pláště 3. tak, že je svým vnějším obvodem 2 těsně spojena s pláštěm _3 a svým vnitřním obvodem .4 je těsně spojena s centrální trubkou 5. V přepážce _1 jsou provedeny otvory 7_, kterými procházejí teplosměnné trubky € s dostatečnou vůlí pro průtok, umožňující intenzifikaci přestupu tepla.

Médium proudící v mezitrubkovém prostoru je přepážkou 2 usměrňováno tak, že jeho jedna část proudí v obvodovém směru těsně k teplosměnným trubkám 6. a druhá jeho část proudí otvory 2 rovnoběžně s osami teplosměnných trubek 6.

Tím je velmi účinné zvyšována turbulence a tedy i přestup tepla.

Intenzifikační vestavba podle vynálezu je zvláště vhodná pro parní generátory užívající jako teplonositele tekutý kov proudící v teplosměnných trubkách. S výhodou ji však lze použít u všech výměníků tepla, u nichž je potřeba zvýšit přestupní součinitele v mezitrubkovém prostoru, at již v potravinářském a chemickém průmyslu, nebo v energetice.

Claims (1)

1. Intenzifikační vestavba uspořádaná v mezitrubkovém prostoru parního generátoru, zvláště pro jaderné elektrárny, kterýžto parní generátor je tvořen svazkem teplosměnných trubek uspořádaných v plášti, tvořená přepážkou ve tvaru šroubové plochy přiléhající svým vnějším obvodem k plášti svým vnitřním obvodem k centrální trubce, přičemž teplosměnné trubky procházejí otvory v přepážce, vyznačující se tím, že otvory (7) v přepážce (1) mají větší průměr než je vnější průměr trubek (6) pro umožnění průtoku intenzifikujícího přestup tepla.