CS214416B1

CS214416B1 - Experimental member of the vapour generator

Info

Publication number: CS214416B1
Application number: CS809188A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Kugler; Oldrich Matal; Josef Martoch
Original assignee: Vladimir Kugler; Oldrich Matal; Josef Martoch
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1982-04-09

Description

(54) Experimentální článek parního generátoru(54) Experimental steam generator

Vynález řeší experimentální článek parního generátoru a dvojitými trubkami a s vnější obalovou trubkou.The invention solves an experimental steam generator cell with double tubes and an outer casing tube.

Jednou z velmi důležitých etap při vývoji nového typu teplosměnného článku parního generátoru, je etapa jeho experimentálního ověření. K tomuto účelu slouží zvlášt konstruované a vyráběné články, na nichž se ověřují teplotechnické, hydraulické, pevnostní a jiné další charakteristiky nového teplosměnného článku parního generátoru. Tyto experimentální články parního generátoru jsou v podstatě modely skutečného teplosměnného článku s určitým počtem teplosměnnýoh trubek, přizpůsobené k ověřování výše uvedených charakteristik. Jedno z nejdůležitějších ověření je ověření charakteristiky článku v havarijních situacích, t.j. při vzniku netěsnosti mezi teplonositelera na jedné straně a pracovní látkou na straně druhé, zvláště pak v tom případě, je-li teplonositelem alkalický kov, např. sodík.One of the most important stages in the development of a new type of steam generator heat exchange element is the experimental verification stage. For this purpose, specially designed and manufactured cells are used to verify the thermal, hydraulic, strength and other characteristics of the new steam generator heat transfer element. These experimental steam generator cells are essentially models of a true heat exchange cell with a number of heat exchange tubes, adapted to verify the above characteristics. One of the most important verifications is to verify the cell characteristics in emergency situations, i.e. when there is a leak between the heat carrier on the one hand and the working substance on the other, especially if the heat carrier is an alkali metal such as sodium.

U dosud konstruovaných, vyráběných, ověřovaných a provozovaných experimentálních článků parních generátorů jsou teplosměnné trubky at jednoduché či dvojité konstrukce ukotveny v trubkovnicích stejným způsobem jako u skutečných energetických teplosměnnýoh článků parních generátorů, tj. svařováním nebo válcováním a svařováním. Tento způsob ukotvení trubek v trubkovnicích je nutný u experimentálních článků, určených k ověřování, např. teplotechnických charakteristik,, kdy se vyžaduje bezpodmínečná těsnost spoje trub214 416For experimental steam generators experimentally designed, manufactured, tested and operated, heat transfer tubes at single or double structures are anchored in tube sheets in the same way as for real power heat exchange steam generators, ie by welding or rolling and welding. This method of anchoring the tubes in the tube sheet is necessary for experimental cells intended for verification, for example temperature characteristics, where an unconditional tightness of the tube joint is required214 416

214 416 ka-trubkovnice. U experimentálních článků s dvojitými trubkami, určených k ověřování havarijních charakteristik je však tento způsob ukotvení dvojitých trubek v trubkovnicích nevhodný.214 416 tube tube. However, this method of anchoring double pipes in tube sheets is unsuitable for experimental double-tube cells designed to verify emergency characteristics.

Nevýhoda takto provedeného experimentálního článku spočívá v tom, že nelze zjistit průtoky indikační tekutiny v jednotlivých dvojitých trubkách. Další nevýhodu má toto prov vedení v tom, že na jednom experimentálním článku lze ověřit pouze jeden případ bud nahodilým nebo imitovaným způsobem vzniklé netěsnosti na teplosměnné trubce, protože vzniklou zjištěnou a změřenou netěsností končí životnost tohoto článku. Při ověřování havarijních charakteristik je však nutno měnit celou řadu výchozích hodnot, což vede k tomu, že pro odzkoušení článku v různých havarijních situacích by bylo potřebné mít připravenu celou řadu experimentálních článků.The disadvantage of this experimental cell is that the flow rates of the indicator fluid in the individual double tubes cannot be determined. A further disadvantage of this embodiment is that only one case of either an accidental or imitated leakage on the heat exchange tube can be verified on one experimental cell, because the leak detected and measured leakage ends the life of the cell. However, when verifying the emergency characteristics, it is necessary to change a number of default values, which means that a number of experimental cells would have to be prepared for testing the cell in various emergency situations.

Uvedené nevýhody odstraňuje experimentální článek parního generátoru s dvojitými trubkami a s vnější obalovou trubkou podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vnější obalová trubka je na obou koncích opatřena přírubou, mezipřírubou, vnější přírubou a vnější trubky, dvojitých trubek, volně procházející na obou svých koncích mezipřírubou, jsou suvně uloženy ve vnější přírubě, mezitrubkový prostor je pomocí těsnících kroužků na ně navlečených a sevřených mezipřírubou a vnější přírubou těsně oddělen od prostorů, vytvořených vnějšími trubkami a vnitřními trubkami dvojitých trubek, zatím co vnitřní trubky dvojitých trubek jsou na obou koncích zaslepeny víčkem a jsou suvně uloženy v lůžkách přecházejících ve vnější přírubě v souosé komůrky, propojené jednak s meziprostory vytvořenými vnějšími trubkami a vnitřními trubkami dvojitých trubek a jednak otvory s nátrubky přičemž alespoň jedna experimentální vnitřní trubka dvojité trubky, volně procházející vnější přírubou, je na jednom konci suvně uložena v lůžku pravého nástavce, přecházející v prodlouženou souosou komůrku propojenou jednak s meziprostorem, vytvořeným vnější trubkou a experimentální vnitřní trubkou a jednak s potrubím a na svém druhém konci po průchodu souosou prodlouženou komůrkou druhého nástavce propojenou jednak s meziprostorem vytvořeným vnější trubkou a experimentální vnitřní trubkou dvojité trubky, jednak s potrubím je zavařena v protipřírubě krkové příruby.These disadvantages are overcome by the experimental double-tube steam generator and outer shell tube of the present invention. SUMMARY OF THE INVENTION The outer casing tube is provided at both ends with a flange, an intermediate flange, an outer flange and an outer tube, the double tubes freely extending at both ends through the flange are slidably mounted in the outer flange. threaded and clamped by the intermediate flange and the outer flange are closely separated from the spaces formed by the outer tubes and the inner tubes of the double tubes, while the inner tubes of the double tubes are blinded at both ends by a cap and slidably mounted in the beds with the interstices formed by the outer tubes and the inner tubes of the double tubes and on the other hand by the openings with sleeves, wherein at least one experimental inner tube of the double tube, freely passing through the outer flange, is slidable at one end housed in the right extension bed, passing into an elongated coaxial chamber interconnected with the interspace formed by the outer tube and the experimental inner tube, and on the other end after passing through the coaxial elongated chamber of the second extension interconnected with the interspace formed by the outer tube and the experimental inner double pipe, on the one hand with the pipe is welded in the counter flange of the neck flange.

Experimentální článek podle vynálezu je proveden jako rozebíratelný, s vyměnitelnými dvojitými trubkami, jehož výhoda spočívá v tom, že na něm lze ověřovat průtoky indikační tekutiny v jednotlivých dvojitých trubkách a že po jeho zabudování do zkušebního okruhu je mošno měnit vnitřní dvojité trubky trubkového svazku, aniž by bylo nutno zasahovat do potrubního systému zkušebního okruhu. Další výhodou je, že při použití experimen tální trubky se zabudovaným vstřikovacím zařízením lze na tomto experimentálním článku přivádět bez dalších úprav imitované havarijní situace. Jeden experimentální článek posta čí pro ověření jakých koliv havarijních situací, stačí měnit pouze poškozené trubky teplo směnného svazku.The experimental element according to the invention is designed as removable, with replaceable double tubes, the advantage of which is that the flow rates of the indicator fluid in the individual double tubes can be verified and that, once incorporated into the test circuit, the inner double tubes of the tube bundle can be changed without it would be necessary to interfere with the piping system of the test circuit. A further advantage is that when using an experimental tube with a built-in injection device, the imitated emergency situation can be supplied to the experimental cell without further modification. One experimental cell is sufficient to verify any emergency situation, it is sufficient to change only damaged tubes of the heat exchange beam.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese, který představuje po délný řez experimentálním článkem se sedmi vnitřními dvojitými trubkami.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawing, which is a longitudinal section through an experimental cell with seven inner double tubes.

vin

K obalové trubce se vstupním a výstupním nátrubkem je na obou koncích přivařena pří·The casing tube with inlet and outlet nozzles is welded at both ends with a ·

214 416 ruba £, na kterou dosedá mezipříruba 2 a na ni vnější příruba £. Vnější trubky £ dvojitých trubek volně prochází na obou koncích mezipřírubou 2 a suvně jsou uloženy v osazení otvorů vnější příruby £. Vnitřní trubky £ dvojitých trubek jsou na obou koncích zaslepeny víčky 2 ^a jsou suvně uloženy v lůžkách 9 vnější příruby £. Lůžka 9, přecházejí ve vnější přírubě £ v souosé komůrky £0, propojené s prostorem vytvořeným vnější trubkou 4 a vnitřní trubkou £ dvojité trubky a otvorem 11 s nátrubkem 12. Těsnost mezitrubkového prostoru 8 vůči vnějšímu prostředí je zajištěna těsnícími kroužky, vloženými mezi přírubu £ a mezipřírubu 2 a mezi mezipřírubu 2 a vnější přírubu £. Těsnost jednotlivých prostorů mezi vnějšími trubkami £ a vnitřními trubkami £ zajištují těsnící kroužky 6, navlečené na vnější trubky £ dvojitých trubek a sevřené mezipřírubou 2 a vnější přírubou £. Jedna experimentální vnitřní trubka 13 dvojité trubky však volně prochází vnější přírubou £ a je na jednom konci suvně uložena v lůžku 14 prvého nástavce 15. které přechází v prodlouženou souosou komůrku £6 propojenou jednak s prostorem vnější trubky 4 a experimentální vnitřní trubky ££, jednak s potrubím 17. Na druhém konci prochází experimentální vnitřní trubka ££ souosou prodlouženou komůrkou 18 druhého nástavce 19 a je zavřena v protipřírubě 20 krkové příruby 21. Prodloužená souosá komůrka 18 je propojena s prostorem vnější trubky 4 a experimentální vnitřní trubky 13 a s potrubím 17.214 416 a tube 4, which is supported by an intermediate flange 2 and an outer flange 4. The outer tubes 8 of the double tubes freely extend at both ends through the intermediate flange 2 and are slidably mounted in the shoulder of the openings of the outer flange 4. The inner tubes 4 of the double tubes are blinded at both ends by caps 2 ^and are slidably mounted in the seats 9 of the outer flange 4. The receptacles 9 pass into the outer flange 60 in coaxial chambers 60 connected to the space formed by the outer tube 4 and the inner tube 60 of the double tube and the opening 11 with the sleeve 12. and an intermediate flange 2 and between the intermediate flange 2 and the outer flange 6. The tightness of the individual spaces between the outer tubes 4 and the inner tubes 4 is provided by the sealing rings 6, threaded onto the outer tubes 6 of the double tubes and clamped between the intermediate flange 2 and the outer flange 6. However, one experimental inner tube 13 of the double tube freely passes through the outer flange 6 and is slidably mounted at one end in the seat 14 of the first extension 15, which passes into an elongated coaxial chamber 64 connected to the outer tube 4 and experimental inner tube 4. At the other end, the experimental inner tube 18 extends through the coaxial extension chamber 18 of the second extension 19 and is closed in the counter flange 20 of the neck flange 21. The extended coaxial chamber 18 communicates with the space of the outer tube 4 and the experimental inner tube 13 and the pipe 17.

Experimentální článek parního generátoru je proveden jako Isotermický, t.j. pouze s průtokem teplonositele a indikační tekutiny. Svazek trubek je tu reprezentován 7-mi dvojitými trubkami z nichž jedna, v tomto případě střední slouží jako experimentální. Dvojité trubky jsou v lůžkách uloženy suvně a mohou proto volně dilatovat. Prostor mezi vnitřní trubkou £ a vnější trubkou £ každé dvojité trubky ústí do samostatné souosé komůrky, do níž také ústí otvor vstupního, resp. výstupního nátrubku indikační tekutiny. Těsnící kroužky 6 navlečené na vnější trubky £ dvojitých trubek těsní mezitrubkový prostor článku od jednotlivých prostorů mezi vnějšími trubkami £ a vnitřními trubkami 4 dvojitých trubek a prostory mezi vnějšími a vnitřními trubkami £, £ navzájem. Vnitřní trubka střední dvojité trubky je na obou koncích protažena vnější přírubou do nástavců.The experimental cell of the steam generator is made isothermal, i.e. only with the flow of the heat carrier and the indicator fluid. The tube bundle is represented here by 7 double tubes, one of which, in this case the middle one, serves as an experimental one. The double pipes are sliding in the beds and can therefore loose. The space between the inner tube 4 and the outer tube 4 of each double tube opens into a separate concentric chamber, into which also the opening of the inlet and the inlet opens respectively. indicator fluid outlet nozzle. Sealing rings 6 threaded onto the outer tubes of the double tubes seal the inter-tube space of the cell from the individual spaces between the outer tubes and the inner tubes of the double tubes and the spaces between the outer and inner tubes. The inner tube of the middle double tube is extended at both ends by an outer flange into the extensions.

Na jednom konci je suvně uložena v lůžku 14 nástavce 15 a na druhém konci je zavařena v protipřírubě 20. která dosedá na přírubu druhého nástavce. V obou nástavcích je vytvořena prodloužená souosá komůrka, do níž ústí prostor mezi vnější a vnitřní střední dvojitou trubkou a otvor vstupního, resp, výstupního potrubí. Vnitřní trubka střední dvojité trubky je vyjímatelná nezávisle na ostatních vnitřních a nezávisle na všech vnějších trubkách dvojitých trubek. Pro imitaci havarie s průnikem vody do prostoru mezi vnitřní a vnější střední dvojitou trubku svazku se použije zvlášt uzpůsobená vnitřní trubka s navařeným vstřikovacím zařízením, napojeným na vnější zdroj tlakové tekutiny.At one end it is slidably received in the seat 14 of the extension 15 and at the other end it is welded in the counter-flange 20 which abuts the flange of the other extension. In both extensions, an elongated concentric chamber is formed, into which the space between the outer and inner middle double tubes and the opening of the inlet and outlet piping open. The inner tube of the middle double tube is removable independently of the other inner tubes and independently of all outer tubes of the double tubes. A specially adapted inner tube with a welded injection device connected to an external source of pressurized fluid is used to imitate the accident with water penetration into the space between the inner and outer middle double tube of the bundle.

Teplonositel vstupuje vstupním nátrubkem do mezitrubkového prostoru článku, jímž protéká směrem k výstupnímu nátrubku. Tok teplonositele experimentálním článkem může být buď směrem nahoru nebo dolů. Indikační tekutina vstupuje vstupními nátrubky a otvory ve vnější přírubě do souosých komůrek článku, z nichž vstupuje do prostorů mezi vnitřními a vnějšími trubkami dvojitých trubek. Na druhém konci článku vystupuje indikační tekutinaThe heat carrier enters the inlet pipe into the inter-tube space of the cell through which it flows towards the outlet pipe. The heat carrier flow through the experimental cell can be either up or down. The indicator fluid enters the coaxial cells of the cell through the inlet sleeves and openings in the outer flange, from which it enters the spaces between the inner and outer tubes of the double tubes. At the other end of the cell, the indicating fluid exits

214 416 z prostoru dvojitých trubek opět do souosých komůrek, z nichž je otvory ve vnější přírubě 2 ® výstupními nátrubky odváděna z článku.214 416 from the double pipe space again into coaxial chambers, from which the openings in the outer flange 2 ® are discharged from the cell via the outlet sleeves.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An experimental double-tube steam generator element with an outer casing tube, characterized in that the outer casing tube is provided at both ends with a flange (1), an intermediate flange (2), an outer flange (3) and an outer tube (4) of the double tubes. extending at both ends thereof by an intermediate flange (2), they are slidably mounted in the outer flange (3) and the inter-tube space (6) is tightly separated from the outer flange (2) and clamped by the sealing rings (6). the spaces formed by the outer tubes (4) and the inner tubes (5) of the double tubes, while the inner tubes (5) of the double tubes are blinded at both ends by a cap (7) and slidably mounted in the cradles (9) (3) in coaxial chambers (10), interconnected with interspaces formed by outer tubes (4) and inner tubes (5) of double tubes and of the raft (11) with the sleeves (12), wherein at least one experimental inner tube (13) of the double tube, freely passing through the outer flange (3), is slidably mounted in one bearing in the seat (14) of the first extension (15) a chamber (16) interconnected with the interspace formed by the outer tube (4) and the experimental inner tube (13) and on the other hand through the conduit (17) and at its other end after passing through the coaxial extension chamber (18) of the second extension (19) connected The interspace formed by the outer pipe (4) and the experimental inner pipe (13) of the double pipe, both with the pipe (17), is firmly fixed in the counter flange (20) of the neck flange (21).

Experimental cell according to claim 1, characterized in that the inner tubes (5) of the double tubes are filled with test fluid,

An experimental steam generator element according to Claims 1 and 2, characterized in that the experimental inner tube (13) is provided with an injection device connected to an external source of pressure fluid.