ES2488852T3 - Structural support frame for a tubular heat exchanger - Google Patents

Abstract

Un armazón estructural de soporte (39) para un intercambiador de calor tubular (26) que tiene por lo menos un banco de tubos de serpentín (28) dispuestos en filas separadas en relación paralela en yuxtaposición, incluyendo cada una de las filas segmentos de tubo inclinados alargados coplanarios separados (30) y segmentos de tubo de recodo de retorno, incluyendo el armazón estructural de soporte primeros y segundos elementos de soporte (36, 38, 42, 44), estando emparejados los primeros elementos (36, 42) para disponerse a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados (30) de cada una de por lo menos algunas de las filas, y extendiéndose los segundos elementos (38, 44) entre los segmentos de tubo inclinados (30) de las filas a horcajadas, donde algunos de los segundos elementos de soporte (38, 44) son bloques cóncavos-cóncavos que tienen lados rebajados situados frente a partes adyacentes de los segmentos de tubo inclinados (30) de la fila a horcajadas, y estando interconectados rígidamente los primeros y los segundos elementos de soporte (36, 38, 42, 44) para proporcionar un ajuste de soporte de tubos lo suficientemente holgado como para permitir el desplazamiento relativo entre los tubos y el armazón estructural de soporte, debido a la contracción y la expansión térmicas diferenciales.A structural support frame (39) for a tubular heat exchanger (26) having at least one bank of coil tubes (28) arranged in separate rows in parallel juxtaposition, including each of the tube segment rows inclined elongated separate coplanar (30) and segments of return bend tube, including the first and second supporting structural support frame (36, 38, 42, 44), the first elements (36, 42) being paired to be arranged astride the inclined tube segments (30) of each of at least some of the rows, and the second elements (38, 44) extending between the inclined tube segments (30) of the astride rows, where some of the second support elements (38, 44) are concave-concave blocks having recessed sides facing adjacent portions of the inclined tube segments (30) of the straddle row, and being interconnected rigidly the first and second support elements (36, 38, 42, 44) to provide a sufficiently loose tube support adjustment to allow relative displacement between the tubes and the structural support frame, due to the contraction and Differential thermal expansion.

Description

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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Armazón estructural de soporte para un intercambiador de calor tubular Structural support frame for a tubular heat exchanger

5 Campo y antecedentes de la invención 5 Field and background of the invention

La presente invención se refiere, en general, a un armazón estructural de soporte para intercambiadores de calor tubulares de tipo serpentín situados en pasos verticales de gas de generadores de vapor, y más en particular, a la estructura y al soporte de los tubos de serpentín orientados, a efectos de provocar el drenaje del fluido recogido en los mismos cuando los generadores de vapor son apagados. The present invention relates, in general, to a structural support frame for tubular heat exchangers of the coil type located in vertical gas passages of steam generators, and more particularly, to the structure and support of the coil tubes oriented, in order to cause the drainage of the fluid collected in them when the steam generators are turned off.

Es una práctica común en el diseño de un generador de vapor de alta capacidad moderno proporcionar superficies de intercambio de calor en forma de tubos metálicos de serpentín muy próximos, dispuestos en un paso vertical a través del cual se transportan los gases de combustión a velocidades relativamente altas, teniendo los tubos de It is a common practice in the design of a modern high capacity steam generator to provide heat exchange surfaces in the form of very close metal coil tubes, arranged in a vertical passage through which the flue gases are transported at relatively high speeds. high, having the tubes of

15 metal en cada fila segmentos que se extienden horizontalmente, que transportan el fluido que se está calentando, y están dispuestos en filas paralelas separadas, distribuidas transversalmente a la dirección del flujo de gas. 15 metal in each row segments that extend horizontally, which carry the fluid being heated, and are arranged in separate parallel rows, distributed transversely to the direction of the gas flow.

Cada vez que se apaga el generador de vapor, se acumula agua a lo largo de los segmentos que se extienden horizontalmente de los tubos del intercambiador de calor. La retención de agua en los tubos después de que ha sido apagado un generador de vapor, si no es retirada, conducirá a una corrosión del metal por picaduras y a un eventual fallo del metal si sus paredes se vuelven demasiado delgadas como resultado de la corrosión. Dicho evento es muy costoso debido a que requiere la sustitución de los tubos debilitados o averiados, lo que tiene como resultado un tiempo de parada del generador de vapor. Each time the steam generator is turned off, water accumulates along the horizontally extending segments of the heat exchanger tubes. Retention of water in the pipes after a steam generator has been turned off, if not removed, will lead to pitting of the metal and eventual failure of the metal if its walls become too thin as a result of corrosion. Such an event is very expensive because it requires the replacement of the weakened or damaged pipes, which results in a downtime of the steam generator.

25 La corrosión por picaduras es una forma localizada de corrosión mediante la que se producen cavidades u orificios en un metal. Se observan normalmente picaduras en superficies que tienen poca o ninguna corrosión general. La corrosión por picaduras resulta, en términos generales, más preocupante que la corrosión uniforme debido a que es más difícil su detección y la protección contra la misma. Los productos de la corrosión recubren a menudo las picaduras, dificultando su identificación. Aparte de la pérdida localizada de grosor en la superficie metálica del tubo, las picaduras de corrupción pueden ser asimismo perjudiciales al actuar como concentradores de tensión. Las picaduras de corrosión son normalmente los puntos iniciales para grietas y fatiga. 25 Pitting corrosion is a localized form of corrosion through which cavities or holes in a metal are produced. Pitting is usually observed on surfaces that have little or no general corrosion. Pitting corrosion is, in general terms, more worrying than uniform corrosion because it is more difficult to detect and protect against it. Corrosion products often cover bites, making identification difficult. Apart from the localized loss of thickness on the metal surface of the tube, corruption bites can also be detrimental when acting as stress concentrators. Corrosion bites are usually the starting points for cracks and fatigue.

Normalmente, dentro de una picadura por corrosión se forma un microentorno extremadamente corrosivo que varía considerablemente respecto del entorno corrosivo en general. Este microentorno corrosivo puede acelerar el Normally, an extremely corrosive microenvironment is formed within a corrosion sting that varies considerably from the corrosive environment in general. This corrosive microenvironment can accelerate the

35 crecimiento de picaduras una vez que se ha formado inicialmente. La corrosión por picaduras puede producir picaduras de diversas configuraciones. Por ejemplo, se pueden formar picaduras abiertas, o las picaduras pueden estar cubiertas con una capa semipermeable que comprende productos corrosivos. Las picaduras pueden ser hemisféricas o en forma de copa, de paredes planas, o tener una forma completamente irregular. Las picaduras pueden asimismo revelar la estructura cristalina del metal del tubo. Las picaduras de forma transversal pueden ser estrechas y profundas, o poco profundas y anchas. Las picaduras laterales pueden estar por debajo de la superficie, socavadas, o atacar el grano del metal horizontalmente. 35 bite growth once it has initially formed. Pitting corrosion can cause pitting of various configurations. For example, open bites may form, or the bites may be covered with a semipermeable layer comprising corrosive products. The bites can be hemispherical or cup-shaped, with flat walls, or have a completely irregular shape. The pitting can also reveal the crystal structure of the tube metal. Transverse bites can be narrow and deep, or shallow and wide. The lateral bites may be below the surface, undercut, or attack the metal grain horizontally.

El problema de la corrosión se agrava en posiciones en las que hay soldaduras de fijación realizadas en los tubos del intercambiador de calor, tal como con los soportes utilizados para mantener los tubos y las filas de tubos de un The corrosion problem is exacerbated in positions where there are fixing welds made in the heat exchanger tubes, such as with the supports used to hold the tubes and the rows of tubes of a

45 banco del tubo del intercambiador de calor en una relación coplanaria separada y paralela. Las zonas de la soldadura de fijación afectadas por el calor son propensas a corrosión por picaduras. Se sabe asimismo que las fijaciones por soldadura limitan la expansión y la contracción térmicas de los tubos y, por lo tanto, pueden hacer que estos se deformen o se comben, de manera que se forman depresiones en los tramos horizontales de los tubos. Estas depresiones recogen el agua después de ser apagado el generador de vapor del sistema y son susceptibles a la corrosión por picaduras. 45 bank of the heat exchanger tube in a separate and parallel coplanar relationship. Fixing weld areas affected by heat are prone to pitting corrosion. It is also known that welding bindings limit the thermal expansion and contraction of the tubes and, therefore, can cause them to deform or merge, so that depressions are formed in the horizontal sections of the tubes. These depressions collect water after the system's steam generator is turned off and are susceptible to pitting corrosion.

El documento GB 1496443 da a conocer una estructura economizadora soportada por varillas de soporte. El documento describe en mayor detalle una disposición de armazones de inhibición de vibración sin soporte de peso. Este documento no muestra, por lo menos, parte de una serie de elementos de soporte que se extiendan entre GB 1496443 discloses an economizer structure supported by support rods. The document describes in greater detail an arrangement of vibration inhibition frames without weight support. This document does not show, at least, part of a series of support elements that extend between

55 segmentos de tubos inclinados de filas de tubos a horcajadas que tengan bloques cóncavos-cóncavos con lados rebajados situados frente a partes adyacentes de los segmentos de tubo inclinados de la fila a horcajadas. 55 segments of inclined tubes of rows of astride tubes having concave-concave blocks with recessed sides facing adjacent parts of the inclined tube segments of the straddle row.

El documento US 6.244.330 describe lazos antivibración para haces de tubos. Los lazos antivibración de este documento se dan a conocer sin una conexión adicional a un soporte externo y están localizados aproximadamente a medio trayecto entre soportes externos adyacentes. US 6,244,330 describes anti-vibration loops for tube bundles. The anti-vibration loops in this document are disclosed without an additional connection to an external support and are located approximately midway between adjacent external supports.

El documento GB 2180046 describe un deflector de distribución de flujo de tipo parrilla para un intercambiador de calor. El deflector de distribución de flujo de tipo parrilla está dispuesto para un conjunto de tubos de intercambio de calor sustancialmente paralelos, orientados verticalmente, en el interior de un intercambiador de calor, en particular 65 un generador de vapor nuclear, y para controlar el flujo del fluido de intercambio de calor a lo largo de la longitud de dichos tubos. El deflector comprende una serie de elementos de parrilla de enclavamiento para proporcionar un GB 2180046 describes a grid-type flow distribution baffle for a heat exchanger. The grill-type flow distribution baffle is arranged for a set of substantially parallel, vertically oriented heat exchange tubes, inside a heat exchanger, in particular a nuclear steam generator, and for controlling the flow of the heat exchange fluid along the length of said tubes. The baffle comprises a series of interlocking grill elements to provide a

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conjunto de celdas de captura de tubos paralelos, de paredes lisas, para los tubos de intercambio de calor. Una estructura de brida resistente al flujo de fluido, para fomentar el flujo de fluido perpendicular a los tubos, está dispuesta en un extremo de cada una de las celdas, en las esquinas de las mismas, pero no está en contacto con el tubo de tal modo que se eviten zonas de contacto puntual con el tubo que tendrían como resultado un desgaste. set of parallel tube capture cells, with smooth walls, for heat exchange tubes. A fluid flow resistant flange structure, to promote fluid flow perpendicular to the tubes, is arranged at one end of each of the cells, at the corners thereof, but is not in contact with the tube of such so that areas of punctual contact with the tube that would result in wear are avoided.

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Sumario de la invención Summary of the invention

En las reivindicaciones adjuntas se exponen aspectos particulares de la invención. Particular aspects of the invention are set forth in the appended claims.

La corrosión por picaduras experimentada como resultado de la retención de agua en los segmentos horizontales de los tubos del intercambiador de calor, a continuación del apagado de un generador de vapor, se superan en buena medida mediante el nuevo armazón estructural de intercambiador de calor de la presente invención. Este armazón es aplicable a un intercambiador de calor que tiene por lo menos un banco de filas separadas de tubos de transporte de fluido del serpentín, dispuestas dentro de un paso vertical del generador de vapor, en relación paralela The pitting corrosion experienced as a result of water retention in the horizontal segments of the heat exchanger tubes, following the shutdown of a steam generator, is largely overcome by the new structural framework of the heat exchanger of the present invention This frame is applicable to a heat exchanger having at least one bank of separate rows of coils fluid transport tubes, arranged within a vertical passage of the steam generator, in parallel relationship

15 yuxtapuesta a través de la corriente de gas que está fluyendo a través del paso. Cada una de las filas de tubos incluye segmentos de tubo inclinados alargados, separados y sustancialmente coplanarios, y segmentos de tubo con recodo de retorno. Los segmentos de tubo inclinados sustituyen los segmentos de tubo horizontal de la técnica anterior y, por lo tanto, facilitan sensiblemente el drenaje de agua desde el intercambiador de calor, cuando el generador de vapor es apagado. 15 juxtaposed through the gas stream that is flowing through the passage. Each of the tube rows includes elongated, separated and substantially coplanar inclined tube segments, and return bend tube segments. The inclined tube segments replace the horizontal tube segments of the prior art and, therefore, significantly facilitate water drainage from the heat exchanger, when the steam generator is turned off.

De acuerdo con los armazones estructurales del intercambiador de calor de la presente invención, según la reivindicación independiente, el banco de tubos de serpentín está soportado de tal modo que se permite que tenga lugar la expansión y la contracción térmicas sin provocar que los tubos se deformen o se comben y formen, de ese modo, depresiones que son propensas a recoger agua cuando el generador de vapor es apagado. Estos armazones 25 estructurales incluyen grupos emparejados de primeros elementos de soporte que se extienden vertical y diagonalmente, que se disponen de manera contigua a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados. Los armazones estructurales verticales están formados de primeros elementos de soporte emparejados que se extienden verticalmente, que están conectados rígidamente mediante segundos elementos de soporte o barras transversales laterales que se extienden entre los segmentos de tubo inclinados a horcajadas. Los armazones estructurales diagonales están formados de primeros elementos de soporte emparejados que se extienden diagonalmente, que están conectados rígidamente mediante segundos elementos de soporte o soportes de compresión lateral que se extienden entre los segmentos de tubo inclinados a horcajadas. Los armazones estructurales diagonales transmiten las cargas de soporte del intercambiador de calor a las paredes del paso vertical que aloja el intercambiador de calor. Los armazones estructurales mantienen la separación entre los segmentos de According to the structural frames of the heat exchanger of the present invention, according to the independent claim, the coil tube bank is supported such that thermal expansion and contraction is allowed to occur without causing the tubes to deform or in this way they combine and form depressions that are prone to collect water when the steam generator is turned off. These structural frames 25 include paired groups of first support elements that extend vertically and diagonally, which are arranged adjacent to astride the inclined tube segments. The vertical structural frames are formed of first vertically coupled paired support elements, which are rigidly connected by second support elements or lateral crossbars that extend between the inclined pipe segments. The diagonal structural frames are formed of first diagonally coupled paired support elements, which are rigidly connected by second support elements or lateral compression supports that extend between the inclined pipe segments. The diagonal structural frames transmit the support loads of the heat exchanger to the walls of the vertical passage that houses the heat exchanger. The structural frameworks maintain the separation between the segments of

35 tubo inclinados e impiden el contacto directo entre superficies de tubo contiguas, pero no están fijados a los segmentos de tubo a horcajadas y, por lo tanto, proporcionan un ajuste de soporte de tubos que es lo suficientemente holgado como para permitir que los tubos se desplacen libremente debido a la expansión y la contracción térmicas en regímenes diferentes respecto de los armazones estructurales, impidiendo de ese modo la deformación y el combado de los tubos y la formación de depresiones de recogida de agua. 35 inclined tubes and prevent direct contact between adjacent tube surfaces, but are not fixed to the straddle tube segments and, therefore, provide a tube support fit that is loose enough to allow the tubes to they move freely due to thermal expansion and contraction in different regimes with respect to structural frameworks, thereby preventing deformation and bending of the tubes and the formation of water collection depressions.

Estas y otras características y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor, y sus ventajas se apreciarán más fácilmente, a partir de la descripción detallada de la realización preferida, especialmente al leerla haciendo referencia a los dibujos adjuntos. These and other features and advantages of the present invention will be better understood, and their advantages will be more readily appreciated, from the detailed description of the preferred embodiment, especially when read by referring to the accompanying drawings.

45 Breve descripción de los dibujos 45 Brief description of the drawings

La figura 1 es una vista en sección lateral, esquemática, de un generador de vapor que incluye un intercambiador de calor que realiza la presente invención; Figure 1 is a schematic side sectional view of a steam generator that includes a heat exchanger that performs the present invention;

la figura 2 es una vista lateral en sección, parcial, del intercambiador de calor, y sus bancos de tubos y elementos de soporte; Figure 2 is a partial sectional side view of the heat exchanger, and its banks of tubes and support elements;

la figura 3 es una vista en perspectiva, parcial, de los bancos de tubos y elementos de soporte del intercambiador de calor; Figure 3 is a partial perspective view of the banks of tubes and support elements of the heat exchanger;

55 la figura 4 es una vista en sección a mayor escala, parcial, de los elementos de soporte verticales y las barras transversales laterales, tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 3; Figure 4 is an enlarged, partial sectional view of the vertical support elements and the lateral crossbars, taken along line 4-4 of Figure 3;

la figura 5 es una vista lateral a mayor escala, parcial, de los elementos de soporte verticales y las barras transversales laterales, tomada a lo largo de la línea 5-5 de la figura 4; Figure 5 is a side view on a larger scale, partial, of the vertical support elements and the lateral crossbars, taken along line 5-5 of Figure 4;

la figura 6 es una vista en sección a mayor escala, parcial, de los elementos de soporte diagonales y los soportes de compresión laterales, tomada a lo largo de la línea 6-6 de la figura 3; y Figure 6 is a partial, larger-scale sectional view of the diagonal support elements and lateral compression brackets, taken along line 6-6 of Figure 3; Y

65 la figura 7 es una vista lateral a mayor escala, parcial, de los elementos de soporte diagonales y los soportes de compresión laterales, tomada a lo largo de la línea 7-7 de la figura 6. Figure 7 is a side view on a larger scale, partial, of the diagonal support elements and the side compression brackets, taken along line 7-7 of Figure 6.

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Descripción de la realización preferida Description of the preferred embodiment

En lo sucesivo se hará referencia a los dibujos que se acompañan, en los que los números de referencia similares 5 indican en todas las figuras elementos similares. Hereinafter reference will be made to the accompanying drawings, in which similar reference numbers 5 indicate similar elements in all figures.

Haciendo referencia a la figura 1, se muestra un generador de vapor 10 que incluye paredes tubulares refrigeradas por agua 12 que definen una cámara de horno o espacio de combustión 14 al que se suministra una mezcla de combustible y aire mediante quemadores, tal como se muestra esquemáticamente en 16. Después de que la combustión se ha completado en la cámara del horno 14, los gases calientes fluyen hacia arriba y alrededor de la parte de morro 18 de la cámara del horno, y atraviesan la sección horizontal 22 del paso de convección 23, y desde allí descienden a través de la sección vertical 24 del paso de convección 23 que está definida mediante paredes 25 e incluye un intercambiador de calor, tal como el sobrecalentador principal 26. Normalmente, los gases que salen de la sección vertical 24 del paso de convección 23 fluyen a través de un calentador de aire, no mostrado, y desde allí a Referring to Figure 1, a steam generator 10 is shown that includes water-cooled tubular walls 12 defining a furnace chamber or combustion space 14 to which a mixture of fuel and air is supplied by burners, as shown. schematically at 16. After combustion has been completed in the furnace chamber 14, the hot gases flow up and around the nose portion 18 of the furnace chamber, and pass through the horizontal section 22 of the convection passage 23 , and from there they descend through the vertical section 24 of the convection passage 23 which is defined by walls 25 and includes a heat exchanger, such as the main superheater 26. Normally, the gases leaving the vertical section 24 of the passage convection 23 flow through an air heater, not shown, and from there to

15 través de un sistema de depuración del gas, no mostrado, y a continuación son descargados a través de la chimenea, no mostrada. 15 through a gas purification system, not shown, and then discharged through the chimney, not shown.

Se comprenderá que, de acuerdo con la práctica habitual, el intercambiador de calor 26 incluye bancos de filas 27 de tubos de serpentín separados 28, tal como se muestra en la figura 3, que se extienden a través de la anchura de la sección vertical 24 del paso de convección 23, y están dispuestos para el flujo de fluido a su través y en intercambio de calor indirecto con los gases de combustión que fluyen a través de la sección vertical o paso 24. It will be understood that, according to usual practice, the heat exchanger 26 includes banks of rows 27 of separate coil tubes 28, as shown in Figure 3, which extend across the width of the vertical section 24 of the convection passage 23, and are arranged for the flow of fluid therethrough and in indirect heat exchange with the combustion gases flowing through the vertical section or step 24.

Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, se muestran vistas parciales en sección lateral y en perspectiva, respectivamente, de un intercambiador de calor 26 que incluye una serie de tubos de serpentín 28 dispuestos en Referring to Figures 2 and 3, partial views are shown in side section and in perspective, respectively, of a heat exchanger 26 which includes a series of coil tubes 28 arranged in

25 relación de yuxtaposición en paralelo entre sí, tal como se muestra en la figura 3, y a través de la corriente de gas que fluye a través de la sección vertical 24 del paso de convección 23, tal como se muestra en las figuras 1 y 2, y teniendo cada tubo de serpentín 28 segmentos de tubo inclinados alargados 30 y segmentos de tubo de recodo de retorno 32 que forman las filas 27 de bancos de tubos 34. De acuerdo con la invención, los segmentos de tubo alargados 30 de los tubos de serpentín 28 se extienden en un ángulo descendente respecto de la horizontal, para provocar el drenaje del fluido desde los tubos de serpentín 28 cuando el generador de vapor 10, mostrado en la figura 1, es apagado. 25 parallel juxtaposition relationship with each other, as shown in Figure 3, and through the gas stream flowing through the vertical section 24 of the convection passage 23, as shown in Figures 1 and 2 , and each coil tube having 28 elongated inclined tube segments 30 and return bend tube segments 32 forming the rows 27 of tube banks 34. According to the invention, the elongated tube segments 30 of the tubes of coil 28 extend at a downward angle to the horizontal, to cause fluid to drain from the coil tubes 28 when the steam generator 10, shown in Figure 1, is turned off.

Los tubos de serpentín 28 del intercambiador de calor 26 están soportados mediante armazones estructurales que se extienden verticalmente 39 y armazones estructurales que se extienden diagonalmente 41. El propio The coil tubes 28 of the heat exchanger 26 are supported by vertically extending structural frameworks 39 and diagonally extending structural frameworks 41. The framework itself

35 intercambiador de calor 26 está soportado mediante las paredes 25, mostradas en las figuras 1 y 2, por medio de las primeras patillas de soporte 35 que están conectadas rígidamente, preferentemente por soldadura, al extremo inferior del segmento más exterior de tubo de recodo de retorno 32 de cada banco de tubos 34, y están acopladas de manera deslizante con las segundas patillas de soporte 37, estando estas últimas conectadas rígidamente, preferentemente por soldadura, a las paredes 25. Los armazones estructurales que se extienden diagonalmente 41 están en la posición más próxima a los segmentos de recodo de retorno 32 y transmiten las cargas de soporte del intercambiador de calor 26 a las primeras patillas de soporte 35 que, a su vez, transmiten las cargas de soporte a las segundas patillas de soporte 37 y, desde allí, a las paredes 25 del paso vertical 24. 35 heat exchanger 26 is supported by the walls 25, shown in Figures 1 and 2, by means of the first support pins 35 that are rigidly connected, preferably by welding, to the lower end of the outermost segment of bend pipe of return 32 of each tube bank 34, and are slidably coupled with the second support pins 37, the latter being rigidly connected, preferably by welding, to the walls 25. The diagonally extending structural frames 41 are in the position closer to the return bend segments 32 and transmit the support loads of the heat exchanger 26 to the first support pins 35 which, in turn, transmit the support loads to the second support pins 37 and, from there , to the walls 25 of the vertical passage 24.

El armazón estructural que se extiende verticalmente 39 incluye primeros elementos de soporte 36 que tienen, en The vertically extending structural framework 39 includes first support elements 36 which have, in

45 general, forma de placas o barras que se extienden verticalmente, que están emparejadas para disponerse de manera contigua a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados 30, y segundos elementos de soporte 38, mostrados en la figura 3, que tienen, en general, forma de placas o barras transversales que se extienden lateralmente, que discurren entre los segmentos de tubo inclinados a horcajadas 30. 45, in the form of plates or bars that extend vertically, which are paired to be arranged adjacent to astride the inclined tube segments 30, and second support elements 38, shown in Figure 3, which generally have form of laterally extending plates or crossbars that run between the inclined tube segments astride 30.

Los primeros elementos de soporte que se extienden verticalmente 36 están fijados rígidamente a, o conectados con los segundos elementos de soporte que se extienden lateralmente 38, preferentemente por soldadura, para asegurar que estos últimos permanecen ligados firmemente a los segmentos de tubo inclinados a horcajadas 30, manteniendo al mismo tiempo la separación entre segmentos de tubo inclinados 30 e impidiendo el contacto directo entre superficies de tubo contiguas. De acuerdo con la invención, los primeros y segundos elementos de soporte The first vertically extending support elements 36 are rigidly fixed to, or connected with the second laterally extending support elements 38, preferably by welding, to ensure that the latter remain firmly linked to the inclined pipe segments 30 , while maintaining the separation between inclined tube segments 30 and preventing direct contact between adjacent tube surfaces. According to the invention, the first and second support elements

55 interconectados rígidamente 36 y 38, respectivamente, no están soldados o fijados de otro modo a los tubos de serpentín 28, creando de este modo un armazón estructural 39 que proporciona un ajuste de soporte de tubos lo suficientemente holgado como para permitir la expansión y la contracción térmicas relativas de los tubos de serpentín 28 y el armazón 39, componiéndose este último de los primeros y los segundos elementos de soporte 36 y 38, respectivamente. 55 rigidly interconnected 36 and 38, respectively, are not welded or otherwise fixed to the coil tubes 28, thereby creating a structural framework 39 that provides a tube support fit loose enough to allow for expansion and relative thermal contraction of the coil tubes 28 and the frame 39, the latter being composed of the first and second support elements 36 and 38, respectively.

El armazón estructural que se extiende diagonalmente 41 incluye primeros elementos de soporte 42 que tienen, en general, forma de placas o barras que se extienden diagonalmente, que están emparejadas para disponerse de manera contigua a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados 30, y segundos elementos de soporte o soportes de compresión 44, mostrados en la figura 3, que tienen, en general, forma de bloques que se extienden The diagonally extending structural framework 41 includes first support elements 42 which are, in general, in the form of diagonally extending plates or bars, which are paired to be contiguously arranged astride the inclined tube segments 30, and seconds support elements or compression brackets 44, shown in Figure 3, which are generally in the form of blocks that extend

65 lateralmente, que discurren entre los segmentos de tubo inclinados a horcajadas 30, y están perfilados para engranar con las superficies adyacentes de los segmentos de tubo inclinados 30. 65 laterally, which run between the inclined tube segments 30, and are profiled to engage with the adjacent surfaces of the inclined tube segments 30.

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Los soportes de compresión 44 están fijados rígidamente a los primeros elementos de soporte emparejados que se extienden diagonalmente 42, preferentemente por soldadura, para asegurar que los últimos permanecen ligados firmemente a los segmentos de tubo inclinados a horcajadas 30, manteniendo al mismo tiempo la separación entre 5 los segmentos de tubo inclinados 30, e impidiendo el contacto directo entre superficies de tubo contiguas, y transmitiendo asimismo las cargas de soporte del intercambiador de calor 26, desde las primeras patillas de soporte 35 a las segundas patillas de soporte 37 y, desde allí, a las paredes 25 que forman la sección vertical 24 del paso de convección 23. De acuerdo con la invención, los primeros y segundos elementos de soporte interconectados rígidamente o soportes de compresión 42 y 44, respectivamente, no están soldados o fijados de otro modo los tubos The compression brackets 44 are rigidly fixed to the first paired support elements that extend diagonally 42, preferably by welding, to ensure that the latter remain firmly linked to the inclined pipe segments 30, while maintaining the separation between 5 the inclined tube segments 30, and preventing direct contact between adjacent tube surfaces, and also transmitting the support loads of the heat exchanger 26, from the first support pins 35 to the second support pins 37 and, from there , to the walls 25 forming the vertical section 24 of the convection passage 23. According to the invention, the first and second rigidly interconnected support elements or compression brackets 42 and 44, respectively, are not welded or otherwise fixed. the tubes

10 de serpentín 28, creando de ese modo un armazón estructural 41 que proporciona un soporte del intercambiador de calor y de los tubos lo suficientemente holgado como para permitir la expansión y la contracción térmicas relativas de los tubos de serpentín 28 y del armazón 41, componiéndose éste último de los primeros y los segundos elementos de soporte 42 y 44. 10 of coil 28, thereby creating a structural framework 41 that provides a support of the heat exchanger and the tubes loose enough to allow for relative thermal expansion and contraction of the coil tubes 28 and the frame 41, being composed the latter of the first and second support elements 42 and 44.

15 Haciendo referencia a las figuras 4 y 5, se muestran vistas en sección y lateral, parciales, a mayor escala, de los primeros elementos de soporte que se extienden verticalmente 36 y los segundos elementos de soporte que se extienden lateralmente o barras transversales 38. Los primeros elementos de soporte emparejados 36 se disponen a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados 30 de los tubos de serpentín 28. Los primeros elementos de soporte 36 están ligados firmemente a los segmentos de tubo inclinados 30 y se mantienen rígidamente en dicha posición 15 Referring to FIGS. 4 and 5, partial sectional and side views, on a larger scale, of the first vertically extending support elements 36 and the second laterally extending support elements or transverse bars 38 are shown. The first paired support elements 36 are astride the inclined tube segments 30 of the coil tubes 28. The first support elements 36 are firmly linked to the inclined tube segments 30 and are rigidly held in said position.

20 mediante segundos elementos de soporte o barras laterales 38, que están fijados rígidamente a los primeros elementos de soporte 36 mediante soldaduras 40. El armazón estructural que se extiende verticalmente 39 formado por los primeros elementos de soporte 36 y los segundos elementos de soporte 38 mantiene la separación entre los segmentos de tubo inclinados 30 e impide el contacto directo entre superficies de tubo contiguas, pero no está unido a los segmentos de tubo inclinados a horcajadas 30 y es lo suficientemente holgado como para permitir que los 20 by means of second support elements or side bars 38, which are rigidly fixed to the first support elements 36 by welding 40. The vertically extending structural framework 39 formed by the first support elements 36 and the second support elements 38 maintains the separation between the inclined tube segments 30 and prevents direct contact between adjacent tube surfaces, but is not attached to the inclined tube segments 30 and is loose enough to allow the

25 tubos de serpentín 28 y el armazón estructural 39 se desplacen libremente en respuesta a la expansión y la contracción térmicas. 25 coil tubes 28 and the structural frame 39 move freely in response to thermal expansion and contraction.

Haciendo referencia a las figuras 6 y 7 se muestran vistas parciales en sección y lateral, a mayor escala, de los primeros elementos de soporte que se extienden diagonalmente 42 y los segundos elementos de soporte que se 30 extienden lateralmente o soportes de compresión 44. Los primeros elementos de soporte 42 están ligados firmemente a los segmentos de tubo inclinados 30 y se mantienen en dicha posición mediante segundos elementos de soporte o soportes de compresión 44 que están unidos rígidamente a los primeros elementos de soporte 42 mediante soldaduras 43. Los segundos elementos de soporte o soportes de compresión 44 están formados como un bloque macizo de configuración cóncavo-cóncavo en sección transversal, de manera que tienen rebajes cóncavos 35 45 que se acoplan con la parte contigua de los segmentos de tubo inclinados adyacentes 30, tal como se muestra en la figura 7, y soportan de ese modo el tubo de serpentín 28 en los primeros elementos de soporte 42, manteniendo al mismo tiempo la separación entre segmentos de tubo inclinados adyacentes 30. El armazón que se extiende diagonalmente 41 formado por los primeros elementos de soporte 42 y los segundos elementos de soporte o soportes de compresión 44 mantiene la separación entre los segmentos de tubo inclinados 30 e impide el contacto Referring to Figures 6 and 7, partial sectional and side views, on a larger scale, of the first diagonally extending support elements 42 and the second laterally extending support elements 30 or compression supports 44 are shown. First support elements 42 are firmly connected to the inclined tube segments 30 and are held in said position by second support elements or compression supports 44 that are rigidly attached to the first support elements 42 by welding 43. The second elements of compression support or supports 44 are formed as a solid block of concave-concave configuration in cross-section, so that they have concave recesses 35 45 which engage with the contiguous part of adjacent inclined tube segments 30, as shown in Figure 7, and thus support the coil tube 28 in the first support elements 42, maintain while separating between adjacent inclined tube segments 30. The diagonally extending frame 41 formed by the first support elements 42 and the second support elements or compression supports 44 maintains the separation between the inclined tube segments 30 and prevents contact

40 directo entre superficies de tubo adyacentes, soportando asimismo al mismo tiempo los tubos de serpentín 28 en los elementos de soporte 42, pero no está unido a los segmentos de tubo inclinados a horcajadas 30, y es lo suficientemente holgado como para permitir que los tubos de serpentín 28 y el armazón estructural 41 se desplacen libremente en respuesta a la expansión y la contracción térmicas. 40 directly between adjacent tube surfaces, while also supporting the coil tubes 28 in the support elements 42, but is not attached to the astride inclined tube segments 30, and is loose enough to allow the tubes of coil 28 and structural framework 41 move freely in response to thermal expansion and contraction.

45 Si bien la presente invención ha sido descrita anteriormente haciendo referencia a medios, materiales y realizaciones particulares, debe comprenderse que esta invención se puede modificar de muchas maneras sin salir del alcance de las reivindicaciones adjuntas, y por lo tanto no está limitada a estos particulares dados a conocer, sino que por el contrario se extiende a todos los equivalentes dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. While the present invention has been described above with reference to particular media, materials and embodiments, it should be understood that this invention can be modified in many ways without departing from the scope of the appended claims, and therefore is not limited to these particulars. disclosed, but instead extends to all equivalents within the scope of the appended claims.

Claims (5)

imagen1image 1 REIVINDICACIONES 1. Un armazón estructural de soporte (39) para un intercambiador de calor tubular (26) que tiene por lo menos un banco de tubos de serpentín (28) dispuestos en filas separadas en relación paralela en yuxtaposición, incluyendo 5 cada una de las filas segmentos de tubo inclinados alargados coplanarios separados (30) y segmentos de tubo de recodo de retorno, incluyendo el armazón estructural de soporte primeros y segundos elementos de soporte (36, 38, 42, 44), estando emparejados los primeros elementos (36, 42) para disponerse a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados (30) de cada una de por lo menos algunas de las filas, y extendiéndose los segundos elementos (38, 44) entre los segmentos de tubo inclinados (30) de las filas a horcajadas, donde algunos de los segundos elementos 1. A structural support frame (39) for a tubular heat exchanger (26) having at least one bank of coil tubes (28) arranged in separate rows in parallel juxtaposition, including 5 each of the rows separate coplanar inclined inclined tube segments (30) and return bend tube segments, including the first and second supporting structural support frame (36, 38, 42, 44), the first elements (36, 42 being paired) ) for astride the inclined tube segments (30) of each of at least some of the rows, and the second elements (38, 44) extending between the inclined tube segments (30) of the astride rows where some of the second elements 10 de soporte (38, 44) son bloques cóncavos-cóncavos que tienen lados rebajados situados frente a partes adyacentes de los segmentos de tubo inclinados (30) de la fila a horcajadas, y estando interconectados rígidamente los primeros y los segundos elementos de soporte (36, 38, 42, 44) para proporcionar un ajuste de soporte de tubos lo suficientemente holgado como para permitir el desplazamiento relativo entre los tubos y el armazón estructural de soporte, debido a la contracción y la expansión térmicas diferenciales. 10 support (38, 44) are concave-concave blocks having recessed sides facing adjacent portions of the inclined tube segments (30) of the row astride, and the first and second support elements being rigidly interconnected ( 36, 38, 42, 44) to provide a sufficiently loose tube support adjustment to allow relative displacement between the tubes and the structural support frame, due to differential thermal contraction and expansion. 15 fifteen 2. El armazón estructural acorde con la reivindicación 1, en el que los primeros elementos de soporte (36, 42) son barras que se extienden verticalmente, emparejadas para disponerse a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados (30) de cada una de por lo menos algunas de las filas. 2. The structural framework according to claim 1, wherein the first support elements (36, 42) are bars that extend vertically, paired to astride the inclined tube segments (30) of each of them. At least some of the rows. 20 3. El armazón estructural acorde con la reivindicación 1 ó 2, en el que los segundos elementos de soporte (38, 44) son barras que se extienden lateralmente, emparejadas para disponerse a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados de cada una de por lo menos algunas de las filas. The structural framework according to claim 1 or 2, wherein the second support elements (38, 44) are laterally extending bars, paired to astride the inclined tube segments of each of them. At least some of the rows. 4. El armazón estructural acorde con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que los primeros elementos de soporte (36, 42) 4. The structural framework according to claim 1, 2 or 3, wherein the first support elements (36, 42) 25 son barras que se extienden diagonalmente, emparejadas para disponerse a horcajadas en los segmentos de tubo inclinados de cada una de por lo menos algunas de las filas. 25 are bars that extend diagonally, paired to astride the inclined tube segments of each of at least some of the rows. 5. El armazón estructural (39) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye que los lados 5. The structural framework (39) according to any of the preceding claims, which includes that the sides rebajados están perfilados para adaptarse a la forma en sección transversal de las partes confrontadas de los 30 segmentos de tubo inclinados (30). The recesses are profiled to fit the cross-sectional shape of the confronted parts of the 30 inclined tube segments (30). 6. En combinación, un generador de vapor en línea (10) que produce una corriente de gas de escape caliente e incluye un paso vertical a través del cual es transportada la corriente de gas, un armazón estructural de soporte (39) acorde con cualquier reivindicación anterior, y medios para hacer pasar un fluido a calentar a través de los tubos. 6. In combination, an in-line steam generator (10) that produces a hot exhaust gas stream and includes a vertical passage through which the gas stream is conveyed, a structural support frame (39) in accordance with any previous claim, and means for passing a fluid to be heated through the tubes. 6 6