Дрoccель
Автoр: Пивин Иван Федoрoвич
Назначение: предназначенo для иcпoльзoвания в качеcтве уcтрoйcтва при регулирoвании раcхoда жидкocти в теплooбменнике c U-oбразным трубным пучкoм. Изoбретение заключаетcя в тoм, чтo в дрoccеле, уcтанoвленном на входном учаcтке теплообменной трубы c возможноcтью взаимодейcтвия c прижимной решеткой, cкрепленной разъемным cоединением с трубной доской, содержащем хвостовик и стакан с возможностью взаимодействия днища этого стакана с прижимной решеткой, решетка установлена с возможностью перемещения вдоль труб, полость, образованная хвостовиком и стаканом, снабжена пружиной, укрепленной одним концом в корпусе дросселя, другим - в перфорированной диафрагменной шайбе, жестко соединенной с игольчатым штоком, расположенным соосно входному отверстию дросселя с возможностью входа в него с зазором. Технический результат - конструкция дросселя предлагаемого вида позволяет обеспечить расходную характеристику по отверстиям трубного пучка теплообменника по линейной закономерности в широком диапазоне пропускной способности для жидкости. 1 ил.
Изобретение относится к дроссельным устройствам теплообменной техники и предназначено для использования в качестве регулятора потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком труб ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.
Известно дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор, содержащее дроссели, вставленные в отверстия труб коллектора, причем дроссели прикреплены к рейке, установленной в коллекторе [1].
Недостатком этого технического решения является то, что оно состоит из большого количества элементов, взаимосвязанных между собой большими протяженными площадями соприкосновения. Опыт эксплуатации дроссельных устройств показал, что накипеобразующие отложения в таких конструкциях за время межремонтного периода настолько крепко связывают эти элементы, что профилактическое проведение демонтажа для ревизионного контроля состояния оборудования становится трудновыполнимым. Кроме того, это устройство рассчитано на небольшой ряд дросселей, так как монтаж связан с межосевыми расстояниями отверстий под трубы, что также суживает область применения данного устройства.
Известно дросселирующее устройство, преимущественно для парогенерирующего элемента, содержащее корпус, обтекатель и деформируемый дроссель, причем корпус разделен радиальными и поперечными сетчатыми перегородками на ячейки, а дроссель выполнен в виде упругих пустотелых элементов, размещенных в этих ячейках [2].
Недостатком этого технического решения является то, что не обеспечивается равномерная раздача по площади поперечного сечения теплообменной трубы, приводящая к температурной разверке по стенке трубы. Опыт эксплуатации дроссельных устройств при такой разверке показал, что это являлось причиной межкристаллитных трещин стенок труб. Кроме того, работоспособную конструкцию дросселя предлагаемого вида для трубы малого диаметра при больших диапазонах изменения давления, расхода, температуры для соответствующего межремонтного ресурса выполнить достаточно сложно либо экономически нецелесообразно.
Технический результат изобретения - обеспечение надежности системного регулирования потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком труб для организации форсированного теплообмена в режиме переменных нагрузок, а также удобство контроля и проведения профилактических ремонтных работ.
Указанный технический результат достигается тем, что в дросселе, установленном на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской, содержащем хвостовик и стакан с возможностью взаимодействия днища этого стакана с прижимной решеткой, решетка установлена с возможностью перемещения вдоль труб, полость, образованная хвостовиком и стаканом, снабжена пружиной, укрепленной одним концом в корпусе дросселя, другим - в перфорированной диафрагменной шайбе, жестко соединенной с игольчатым штоком, расположенным соосно входному отверстию дросселя с возможностью входа в него с зазором.
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, где показан продольный разрез дросселя.
Теплообменник (не показан) содержит дроссели, состоящие из хвостовиков 0, охватываемых стаканами 1, причем последние образуют между собой полость, внутри которой размещена перфорированная диафрагменная шайба 2, выполненная совместно с игольчатым штоком 3, а между поверхностью хвостовика 0 и перфорированной диафрагменной шайбой 2 установлена пружина 4, жестко соединенная одним концом с хвостовиком 0, а другим концом - с перфорированной диафрагменной шайбой 2 с возможностью сжатия и растяжения внутри полости дросселя, вставляемого в теплообменную трубу 5, закрепленную в трубной доске 6, причем плотное прилегание всего дросселя осуществляется с помощью прижимной решетки 7.
Дроссель работает следующим образом.
При работе дроссельное устройство находится в объеме раздающей камеры теплообменника, куда поступает котловая вода из сепаратора (не показан), далее по перфорации прижимной решетки 7 поступает в полость, образованную хвостовиком 0 и стаканом 1, откуда по проточным каналам перфорированной диафрагменной шайбы 2 проходит внутри пружины 4, попадает в канал хвостовика 0, далее - в полость теплообменной трубы 5. При увеличении давления пружина 4 приведет характеристику расхода к линейной зависимости, обеспечив необходимое профилирование расходной характеристики по высоте теплообменника.
Применение конструкции дросселя предлагаемого вида позволяет обеспечить расходную характеристику по отверстиям U-образного трубного пучка теплообменника по линейной закономерности в широком диапазоне пропускной способности для жидкости, повысит эксплуатационную надежность конструкции теплообменника в целом.
Источники информации
1. Титов В.Ф. и др. Дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор. А.с. SU 564489. F22B 37/74. Приоритет - 28.05.74. Опубл. бюллетень изобретений 25. 05.07.1977 - аналог.
2. Дресвянкин B.C. и др. Дросселирующее устройство. А.с. SU 848885. F22В 37/74. Приоритет - 26.11.79. Опубл. бюллетень изобретений 27. 23.07.1981 - прототип.
