CS243168B1

CS243168B1 - Spacer grid of steam generator

Info

Publication number: CS243168B1
Application number: CS846464A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Riman; Oldrich Manek; Josef Srutek; Vaclav Malasek; Vaclav Masek
Original assignee: Jaroslav Riman; Oldrich Manek; Josef Srutek; Vaclav Malasek; Vaclav Masek
Priority date: 1984-08-28
Filing date: 1984-08-28
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS646484A1

Abstract

U provedení distanční mříže parního generátoru podle vynálezu je tato tvořena soustavou třílistých distančních prvků, které jsou ve středu trojúhelníků trubkové mříže uspořádány tak, že každý ze tří listů distančního prvku je zasunut do jednoho ze tří otvorů pro průchod teplosměnných trubek příčnou přepážkou. Zmíněné otvory jsou uspořádány ve vrcholech trojúhelníků trubkové mříže a přitom na obvodu této mříže jsou použity dvoulisté distanční prvky, přičemž třílistě distanční prvky jsou tvořeny středovým kruhem. Tím vším je jednak zaručeno, že trubka je v distanční mříži upevněna s minimální možností vibrace a současně je usnadněna montáž této distanční mříže na trubkovou mříž. Vynálezu je možno využít především u parních generátorů, nebo u výměníků tepla, u nichž v mezitrubkovém prostoru proudí teplonosné médium kolmo k teplosměnným trubkám.In the embodiment of the spacer grid of the steam generator according to the invention, it is formed by a system of three-leaf spacer elements, which are arranged in the center of the triangles of the tube grid in such a way that each of the three leaves of the spacer element is inserted into one of the three holes for the passage of heat exchange tubes through the transverse partition. The said holes are arranged in the vertices of the triangles of the tube grid, and at the same time, two-leaf spacer elements are used on the perimeter of this grid, while the three-leaf spacer elements are formed by a central circle. All this guarantees that the tube is fixed in the spacer grid with a minimum possibility of vibration and at the same time the assembly of this spacer grid on the tube grid is facilitated. The invention can be used primarily in steam generators or in heat exchangers, in which the heat transfer medium flows perpendicularly to the heat exchange tubes in the intertube space.

Description

Vynález se týká distanční mříže parního generátoru zvláště pro jaderné elektrárny, jehož teplosměnné plocha je tvořena teplosměnnými trubkami uspořádanými do trubkového svazku s trojúhelníkovou mříží, v jehož mezitrubkovém prostoru jsou umístěny příčné přepážky.The invention relates to a steam generator spacer grid, in particular for nuclear power plants, the heat exchange surface of which is formed by heat exchange tubes arranged in a tube bundle with a triangular grid, in whose inter-tube space transverse partitions are located.

Teplosměnné plocha parních generátorů, zéjména parních generátorů pro jaderné elektrárny, je tvořena trubkami z vysoce kvalitního materiálu. To klade na konstruktéra těchto zařízení požadavky, aby teplosměnné plocha byla efektivně využita. Tento požadavek vede k zvyšování rychlosti proudění zvláště v mezitrubkovém prostoru parního generátoru a dále k vytváření různých intenzifikačních vestaveb, které zvyšují turbulenci proudu a tím zlepšují teploteohnické poměry v parním generátoru.The heat exchange surface of steam generators, especially steam generators for nuclear power plants, consists of tubes of high quality material. This imposes requirements on the design engineer of these devices to use the heat exchange surface effectively. This requirement leads to an increase in the flow velocity especially in the inter-tube space of the steam generator and further to the creation of various intensification assemblies, which increase the turbulence of the current and thereby improve the temperature conditions in the steam generator.

Zvyšování rychlosti v mezitrubkovém prostoru,a zvláště vytváření příčné složky proudění vzhledem k ose teplosměnných trubek, však klade zvýšené požadavky na distanční mříže parního generátoru.However, increasing the velocity in the inter-tube space, and in particular the formation of the transverse flow component relative to the axis of the heat exchange tubes, imposes increased requirements on the steam generator spacers.

Distanční mříž je prvek parního generátoru, který má zabránit kmitání teplosměnných trubek ve svazku. Jsou známy distanční mříže vytvořené z vytvarovaných plechů, které obepínají s jistou malou vůlí jednotlivé teplosměnné trubky a dovolují jim kmitavý pohyb pouze v rozsahu vůle mezi trubkou a plechem. Jsou rovněž známy distanční mříže sestavené s přesně obrobených prstenců vzájemně pospojovaných a natažených na trubkový svazek.The spacer grid is a steam generator element designed to prevent the heat exchange tubes from vibrating in the bundle. There are known spacers made of shaped sheets which enclose the individual heat exchange tubes with some small play and allow them to oscillate only within the clearance range between the tube and the sheet. Also known are spacers assembled with precisely machined rings interconnected and stretched onto the tube bundle.

Společnou nevýhodou uvedených konstrukcí je vysoká cena, složitost výroby a složitost montáže distanční mříže na trubkový svazek. Aby se zabránilo kmitání trubek, musí být distanční mříž vyrobená s vysokou přesností, což stěžuje navlečení mříže na trubkový svazek. Přitom nejnovější pevnostní výpočty ukazují, že tento typ distančních mříží je nepostačující pro zabezpečení trubkového svazku před kmitáním při příčném omývání svazku trubek, což má za následek zvyšování počtu distančních mříží a další konstrukční a montážní potíže.The common disadvantage of these constructions is the high cost, the complexity of production and the complexity of mounting the spacer grille on the tube bundle. In order to prevent pipe vibrations, the spacer grid must be made with high precision, making it difficult to put the grid on the tube bundle. However, the latest strength calculations show that this type of spacer grids is insufficient to secure the tube bundle from oscillation during transverse washing of the tube bundle, resulting in an increase in the number of spacer grilles and other constructional and assembly difficulties.

Uvedené nevýhody odstraňuje distanční mříž parního generátoru zvláště pro jaderné elektrárny, jehož teplosměnné plocha je tvořena teplosměnnými trubkami uspořádanými do trubkového svazku s trojúhelníkovou trubkovou mříží, v jehož mezitrubkovém prostoru jsou umístěny příčné přepážky a otvory, jimiž prochází teplosměnné trubky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že distanční mříž je tvořena soustavou třílistých distančních prvků uspořádaných ve středu trojúhelníků trubkové mříže tak, že každý ze tří listů distančního prvku je zasunut do jedné ze tří otvorů pro průchod teplosměnných trubek příčnou přepážkou, kteréžto otvory jsou uspořádány ve vrcholech trojúhelníků trubkové mříže, přitom na obvodu trubkové mříže jsou použity dvoulisté distanční prvky, přičemž třílisté distanční prvky jsou tvořeny středovým kruhem, na jehož okraji jsou uspořádány listy vybíhající ze středového kruhu.These disadvantages are overcome by the steam generator spacer grid, especially for nuclear power plants, the heat exchange surface of which is formed by heat exchange tubes arranged in a tube bundle with a triangular tubular grid, transverse partitions and openings through which the heat exchange tubes according to the invention pass. in that the spacer grid consists of a set of three-blade spacers arranged in the center of the triangular tubular grids so that each of the three sheets of the spacer is inserted into one of the three openings for the heat exchange tubes to pass through the transverse partition; two-bladed spacers are used on the circumference of the tubular grate, the three-bladed spacers being formed by a central circle at the edge of which hundreds extending from the center circle.

Výhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že výroba nosné části distanční mříže není náročná na přesnost, otvory v příčných přepážkách mohou být provedeny s dostatečnou vůlí a ukotvení trubek je provedeno listy distančního prvku ve třech úsecích na obvodě trubky.The advantage of this arrangement is that the production of the support part of the spacer grid is not exacting, the openings in the transverse partitions can be made with sufficient clearance and the anchoring of the tubes is made by the blades of the spacer in three sections on the circumference of the tube.

Tím je jednak zaručeno, že trubka je v distanční mříži upevněna skutečně s minimální možností vibrace a přitom je usnadněna montáž distanční mříže na trubkovou mříž.This ensures, on the one hand, that the tube is fixed in the distance grid with minimal vibration, while facilitating the installation of the distance grid on the tube grid.

Při zvláště exponovaném namáhání teplosměnných trubek je možno podepřít trubku v otvoru tak, že místo ve třech bodech ji lze podepřít v šesti bodech tím, že se distanční prvky umístí do každého trojúhelníku. Uvedené výhody snižují náklady na výrobu distančních mříží, snižují náklady na montáž parního generátoru, což snižuje spotřebu vysoce kvalitního materiálu a zvyšuje využitelnosti elektrárny.Under particularly stressed heat exchange tubes, it is possible to support the tube in the opening so that instead of at three points it can be supported at six points by placing the spacers in each triangle. These benefits reduce the cost of manufacturing the grid, reduce the cost of assembling the steam generator, which reduces the consumption of high quality material and increases the usability of the plant.

Příklad uspořádání distanční mříže podle tohoto vynálezu je zobrazen na přiložených výkresech 1 až 6, kde obr. 1 představuje řez trubkovou mříží s distanční mříží svislou rovinou, obr. 2 představuje řez vodorovnou rovinou, na obr. 3 je zobrazen řez třílistýra distančním prvkem, obr. 4 představuje distanční prvek a obr. 5 a 6 zobrazuje příklad rozvinutého střižního plánu třílistého a dvouliátého distančního prvku.An example of a spacer grid arrangement according to the present invention is shown in the attached drawings 1 to 6, wherein Fig. 1 is a cross-section of a tubular grid with a vertical grid, Fig. 2 is a cross-section of a horizontal plane; Fig. 4 shows a spacer and Figs. 5 and 6 show an example of a developed shear pattern of a three-leaf and two-leaf spacer.

Teplosměnné trubky 2 jsou uspořádány do trojúhelníkové mříže 2 tak, že každá trubka leží ve vrcholu 2 myšleného trojúhelníka 2· ^ve středu 10 trojúhelníka 2 je vložen třílistý distanční prvek 2» který svými listy 2 distančního prvku 2 zasahuje do otvoru £ příčné přepážky 2, kterýmžto otvorem 4 příčné přepážky 2 prochází teplosměnné trubky £.The heat exchange tubes 2 are arranged in a triangular lattice 2 such that each tube lies at the apex 2 of the imaginary triangle 2, ^{at the} center 10 of the triangle 2 a three-leaf spacer 2 is inserted. through the opening 4 of the transverse partition 2 the heat exchange tubes 6 pass.

Po obvodě 5 trubkové mříže 2 jsou rozmístěny dvoulisté distanční prvky 11. Třílisté distanční prvky 2 jsou tvořeny středovým kruhem 12, na jehož okraji 13 jsou vytvořeny listy £ radiálně vybíhající ze středového kruhu 12, s nímž jsou pevně spojeny.Two-bladed spacers 11 are disposed around the perimeter 5 of the tubular grid 2. The three-bladed spacers 2 are formed by a central circle 12, on the edge of which 13 leaves are formed radially extending from the central circle 12 to which they are fixedly connected.

Na obr. 2 je zobrazen případ, kdy distanční prvky 2 jsou rozmístěny v každém druhém středu 10 trojúhelníku 6. Distanční prvky 2 lze však rozmístit do každého trojúhelníku 6, takže .teplosmenná trubka 2 je pak podepřena v šesti bodech.Fig. 2 shows the case where the spacers 2 are disposed in every second center 10 of the triangle 6. However, the spacers 2 can be disposed in each triangle 6 so that the heat exchange tube 2 is then supported at six points.

V případě jiné mříže než trojúhelníkové, kdy jednotlivé teplosměnné trubky £ leží kupříkladu místo ve vrcholech trojúhelníku 6 ve vrcholech víceúhelníku, je možno distanční prvek 2 provést více listy, at již souměrnými nebo nesouměrnými, podle rozložení trubkové mříže 2 ^a funkce distančního prvku je stejná.In the case of other grids than triangular, where the individual heat exchange tubes £ is, for example, instead of the vertices of the triangle 6 at the vertices of a polygon, it is possible spacer element 2 make more sheets, whether symmetrical or asymmetrical, depending on the layout of the tube grid 2 ^{and the} function of spacer element is the same.

Distanční mříž podle tohoto vynálezu je zvláště vhodná pro parní generátory nebo pro výměníky tepla, u kterých v mezitrubkovém prostoru teplonosné medium proudí kolmo k teplosměnným trubkám.The spacer grid according to the invention is particularly suitable for steam generators or heat exchangers, in which the heat transfer medium flows perpendicularly to the heat exchange tubes in the inter-tube space.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. Spacer of a steam generator, in particular for nuclear power stations, the heat exchange surface of which consists of heat exchange tubes arranged in a tube bundle with a triangular tubular grid and transverse bulkheads with openings through which the heat exchange tubes pass, characterized by a system three-leaf spacers (1) arranged in the centers (10) of the triangles (6) of the tubular grid (7) such that each of the three leaves (8) of the spacers (1) is inserted into one of the three openings (4) (3) by means of a transverse partition (2), which openings (4) are arranged at the apexes (9) of the triangles (6) of the tubular grid (7).

Spacer according to claim 1, characterized in that two-blade spacers (11) are used on the circumference of the tubular grid (7).

Spacer according to Claims 1 and 2, characterized in that the three-blade spacers (1) are formed by a central circle (12), on the edge of which (13) are arranged leaves extending from the central circle (12).