RO118332B1

RO118332B1 - Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate la curatarea tevilor schimbatoarelor de caldura

Info

Publication number: RO118332B1
Application number: RO9901202A
Authority: RO
Inventors: Georg Kraemer; Franz Ammann
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2003-04-30

Abstract

Inventia se refera la un dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate la curatarea tevilor schimbatoarelor de caldura, indeosebi la curatarea schimbatoarelor de caldura din instalatiile nucleare. Dispozitivul de colectare, conform inventiei, este prevazut cu un recipient de colectare (26), montat la placa tubulara (8) a unui schimbator de caldura (2), si orificiul sau de admisie (28) cuprinde capetele mai multor tevi ale schimbatorului de caldura (2). Recipientul de colectare (26) are forma de palnie si este montat etans la placa tubulara (8).

Description

Invenția se referă la un dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, din instalațiilor nucleare.

în timpul funcționării unui schimbător de căldură, se formează depuneri în țevile acestuia. Ele reduc capacitatea de transmitere a căldurii, pentru țeava respectivă, și cu aceasta, și gradul de eficiență al schimbătorului de căldură. în plus, depunerile îngreunează verificarea țevii schimbătorului de căldură, la eventualele deteriorări. Semnalele măsurate, la investigare, de capetele de verificare, pot fi puternic influențate de depuneri, astfel că o apreciere referitoare la starea țevilor schimbătorului de căldură nu este posibilă decât în condițiile în care țevile au fost curățate.

» *

Din considerente de securitate, este necesară o verificare a țevilor schimbătorului de căldură, mai ales dacă acesta este utilizat într-o instalație nucleară. La un asemenea schimbător, depunerile pot fi contaminate radioactiv, și o curățare manuală este exclusă.

Este cunoscut un dispozitiv prevăzut cu perii, care este introdus printr-o țeavă a schimbătorului de căldură. Depunerile se desprind și se îndepărtează chimic sau prin intermediul unui jet abraziv.

Este cunoscut un dispozitiv pentru curățarea periodică a țevilor schimbătoarelor de căldură, prevăzut cu un șir de duze alimentate cu gaz sub presiune, prin care gazul cu jetul îndreptat spre deschiderile tuburilor pătrunde în tuburi, realizând desprinderea depunerilor.

Dispozitivul de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură asigură îndepărtarea depunerilor de pe țevi, prin aceea că recipientul de colectare este montat la placa tubulară, sub aceasta, și orificiul de admisie cuprinde mai multe capete ale țevilor schimbătorului de căldură; recipientul de colectare are formă de pâlnie; recipientul de colectare este montat etanș pe placa tubulară; recipientul de colectare prezintă, în jurul orificiului de admisie, un furtun gonflabil; recipientul de colectare este pliabil; recipientul de colectare este realizat, cel puțin parțial, din material flexbil; recipientul de coletare este prevăzut cu un dispozitiv de aspirare; recipientul de colectare este prevăzut cu un dispozitiv de scuturare; recipientul de colectare este prevăzut cu un dispozitiv de poziționare; recipientul de colectare se fixează pe placa tubulară cu niște dispozitive de fixare; furtunul se strânge prin niște scoabe montate în placa tubulară a schimbătorului de căldură.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantanje:

- colectarea depunerilor desprinse din țevi, astfel încât rezultă o îndepărtare completă, din schimbătorul de căldură, a depunerilor;

- recipientul de colectare cuprinde cu orificiul său de pătrundere mai multe capete de țevi, în același timp, la curățarea acestora, nu este nevoie să fie deplasat de la un capăt de țeavă la altul;

- etanșare sigură față de mediul înconjurător.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare în legătură și cu fig.1 ...3, care reprezintă:

- fig. 1, secțiune longitudinală printr-un schimbător de căldură, în zona plăcii tubulare a acestuia, unde este montat un dispozitiv de colectare a depunerilor, conform invenției;

- fig.2, secțiune transversală prin schimbătorul de căldură din fig.1;

- fig.3, reprezentare mărită a zonei de etanșare și poziționare a dispozitivului, conform invenției.

Dispozitivul de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform invenției, este conceput pentru a curăța un schimbător de căldură 2 al unei centrale nucleare, reprezentat numai fragmentat, ce prezintă, la capătul său inferior, un fund (4) semicircular, în secțiune, în care este prevăzută o gură de vizitare 6 sau un orificiu de deservire. Deasupra fundului 4, schimbătorul de căldură 2 prezintă un element

R0118332 Β1 central 7 de formă cilindrică. în zona de trecere între elementul central 7 de formă cilindrică și fundul 4, este plasată o placă tubulară 8, care este orizontală. Această placă tubulară 8 50 acoperă complet un spațiu inferior 10, creat de fundul 4. Pe placa tubulară 8, sunt plasate, vertical, țevi ale schimbătorului de căldură 2, din care au fost reprezentate numai o parte în desene. Țevile schimbătorului de căldură 2 au niște capete de intrare 14 și niște capete de ieșire 16, montate la sau în placa tubulară 8. Ele străbat elementul central 7 și pot avea, de exemplu, formă de U. 55

Spațiul inferior 10, aflat sub placa tubulară 8, este împărțit în niște subspații 20A și 20B printr-o placă de separare 18. în regimul de lucru normal al schimbătorului de căldură 2, subspațiul 20A servește, de exemplu, ca spațiu de admisie, iar subspațiul 20B, ca spațiu de evacuare, pentru un mediu care servește schimbului de căldură.

Pentru curățarea țevilor schimbătorului de căldură 2, este utilizat, în cazul de față, 60 un manipulator 22, reprezentat schematic, care este plasat în subspațiul 20A. Pentru aceasta, manipulatorul 22 este introdus mai întâi într-o deschidere 12 sau 12a, a țevii schimbătorului de căldură 2, care urmează a fi curățată. Pentru desprinderea depunerilor, se introduce, de exemplu, o perie de la manipulatorul 22 în deschiderea 12A a țevii sau se poate sufla, din manipulatorul 22, un jet prin deschiderea 12A a țevii. Acest proces este executat 65 succesiv la toate țevile schimbătorului de căldură 2, astfel încât un recipient de colectare 26 rămâne în aceeași poziție, plasat sub placa tubulară 8. Astfel, depunerile sunt desprinse din țeava corespunzătoare și transportate spre un capăt 14A corespunzător, al țevii, spre ieșire, acolo ele ies din țeava schimbătorului de căldură prin deschiderea 12A. Depunerile desprinse sunt captate și evacuate. 70

Dispozitivul de colectare 26 cuprinde, în deschidere, toată placa tubulară 8 în semispațiul 20B, astfel încât toate capetele de intrare 14 ale țevilor, care dau în acest semispațiu 20B, sunt complet incluse într-un orificiu de admisie 28 al recipientului de colectare 26.

Recipientul de colectare 26 este fixat în zona plăcii tubulare, lateral, pe margine, prin niște dispozitive de fixare 30, din care, în fig. 1 sunt reprezentate numai două. Ele pot fi pozi- 75 ționate fie direct pe partea inferioară a plăcii tubulare 8, fie pe fundul 4 sau pe pereții laterali ai schimbătorului de căldură 2, în partea inferioară.

Recipientul de colectare 26 se îngustează dinspre placa tubulară 8 în jos. El este realizat sub formă de con sau de pâlnie. Un perete 36 este orientat oblic în jos. Peretele 36 se poate compune, de exemplu, din niște elemente laterale 37 triunghiulare, îmbinate între ele, care, 80 în stare desfăcută, cuprind un spațiu aproximativ de forma unei semisfere, ca în fig. 2. La capătul de jos al dispozitivului de colectare 26, deci în zona vârfului conului sau pâlniei, este plasat un orificiu de aspirare 32. Acesta este pus în legătură cu un dispozitiv de aspirare 31, reprezentat numai principial, de exemplu, o pompă sau un sistem de vacuumare, printr-o țeavă 33 introdusă spre exterior prin orificiul de deservire 6. Depunerile captate din dispozi- 85 tivul de colectare 26 sunt aspirate prin orificiul de aspirare 32 și îndepărtate din schimbătorul de căldură 2.

în stare montată, dispozitivul de colectare 26 este etanșat față de mediul care îl înconjoară. El este fixat de orificiul său de admisie, în zona plăcii tubulare 8, cu etanșare, prin intermediul a cel puțin unui element de etanșare. Dacă, în orificiul de admisie 28, apare o 90 neetanșeitate, în recipientul de colectare 26, pătrunde aer, din exterior, deoarece, datorită dispozitivului de aspirare 31, în recipientul de colectare 26, există o anumită subpresiune. Depunerile nu pot deci, în nici un caz, să ajungă în spațiul inferior 10 al schimbătorului de căldură 2 printr-o astfel de neetașeitate.

RO 118332 Β1

Etanșarea orificiului de admisie 28 este realizată, în cazul de față, printr-un singur element de etanșare, care este realizat ca un furtun gonflabil 34, fixat pe marginile dispozitivului de colectare 26. Ca elemente de etanșare, se pot monta și garnituri din cauciuc sau resorturi care apasă recipientul de colectare 26 pe placa tubulară 8, se pot folosi de asemenea arcuri spiralate. Ca alternativă, etanșarea orificiului de admisie 28 se poate realiza și printr-o combinație de diverse elemente de etanșare.

Pe peretele 36 oblic al recipientului de colectare 26, este prevăzut un dispozitiv de scuturare 38. Aceasta exercită, asupra peretelui 36, o forță, de exemplu printr-o proptea 39, și aduce peretele 36 în starea de a oscila. Depunerile prinse de peretele 36 sunt astfel desprinse și transportate în direcția orificiului de aspirare 32, astfel încât să evite înfundarea recipientului de colectare 26. Dispozitivul de scuturare 38 poate fi plasat ca alternativă și la orificiul de aspirare 32.

Recipientul de colectare 26 este astfel realizat, încât poate fi împăturit sau roluit pe spațiu mic. în cazul de față, elementele laterale 37 sunt, de exemplu unite printr-o îmbinare flexibilă, sau recipientul de colectare 26, ca întreg, este dintr-un material flexibil. Ca material flexibil, se poate folosi metalul, materialul plastic, materialul textil sau cauciucul. Un astfel de recipient de colectare 26, nedesfășurat, poate fi introdus fără efort prin orificiul de deservire 6 în semispațiul 20B. Acolo el este desfăcut până la întreaga lui mărime.

în fig. 2, se poate observa separarea determinată de placa de separare 18 a spațiului inferior 10 în semispațiul de pe partea de intrare 20A și semispațiul de pe partea de ieșire 20B.

Pe partea semispațiului 20B de la ieșire, se observă că orificiul de admisie 28 al recipientului de colectare 26 cuprinde suprafața totală a semispațiului 20B, care este reprezentată semicircular. Buza orificiului de admisie 28 este adaptată la această geometrie semicirculară, ea etanșează recipientul de colectare 26. De preferință, se utilizează un furtun gonflabil 34. Furtunul 34 înconjoară în întregime orificiul de admisie 28. Pentru fixarea recipientului de colectare 26, este suficient ca furtunul 34 să fie bine fixat de buza orificiului de admisie 28, numai în anumite puncte, prin niște dispozitive de strângere 30. La montaj, mai întâi este strâns furtunul 34, în dispozitivele de strângere 30. Apoi furtunul 34 este umflat. El se adaptează astfel automat la geometria semispațiului 20B și închide etanș recipientul de colectare 26 față de placa tubulară 8.

Locul marcat cu un cerc X, din fig.1, împreună cu dispozitivul de strângere 30 este reprezentat mărit în fig. 3. Conform fig. 3, pe muchia unde se întâlnesc placa tubulară 8 și partea inferioară a fundului 4 a schimbătorului pe căldură 2, este fixată o clemă 42 în care se poate strânge elementul de etanșare menționat, deci furtunul 34 sau un arc rotund. în jurul furtunului 34, este introdus un laț 44, care poate, de exemplu, să constea dintr-o țesătură elastică, de preferință cauciucată. Acest laț 44 este unit cu marginea peretelui 36 a recipientului de colectare 26 sau se continuă cu aceasta. Pentru protejarea lațului 44 și a furtunului 34, clema 42 poate fi prevăzută, pe partea ei interioară, cu o protecție la frecare, care nu este reprezentată. Ea constă de exemplu, din materiale tip spume sau cauciuc, și se află între clema 42 și lațul 44 sau furtunul 34.

în fig. 3, este reprezentat un dispozitiv de poziționare 46, care permite poziționarea recipientului de colectare 26 fără ca personalul de deservire să pătrundă în spațiul 20B al schimbătorului de căldură 2. Dispozitivul de poziționare 46 cuprinde o degajare 47 în clema

42. Prin degajarea 47, este introdus un cablu reprezentat cu linie întreruptă. Prin intermediul unei role de ghidare 50 a dispozitivului de poziționare 46, un cablu 48 este trimis spre orificiul de deservire 6. La plasarea recipientului de colectare 26 în schimbătorul de căldură 2, un

R0118332 Β1 capăt al cablului 48 este fixat de exemplu, printr-o conexiune cu cârlige cu furtunul 34. Prin tragerea de celălalt capăt al cablului 48, furtunul 34 și recipientul de colectare 26 pot fi plasate din afara schimbătorului de căldură 2, în dema 42, și astfel poziționate. Un atare dispozitiv de poziționare 46 este prevăzut, de preferință, la mai multe sau la toate dispozitivele de 145 fixare.

Dispozitivul de poziționare 46 poate utiliza și un număr de bare, de preferință telescopice, cu ajutorul cărora, recipientul de colectare 26 este întins în schimbătorul de căldură 2. Recipientul de colectare 26 este apăsat contra plăcii tubulare 8 și ținut fix cu ajutorul barelor telescopice și deplasabile individual. în zona orificiului de deservire 6, barele se sprijină, de 150 exemplu de schimbătorul de căldură 2. Barele sunt prinse între placa tubulară 8 și peretele interior al schimbătorului de căldură 2 prin scoaterea în afară sau depărtarea, unele de altele, a barelor telescopice.

Recipientul de colectare 26 este realizat sub formă pliabilă, în scopul asigurării unui montaj simplu și rapid, și în stare montată, acoperă toată placa tubulară 8 din semispațiul 155 20B. La montaj, recipientul de colectare 26, pliat, este introdus inițial în schimbătorul de căldură 2, prin orificiul de deservire 6, acolo unde este desfăcut, fixat de placa tubulară 8 și etanșat față de mediul înconjurător prin umflarea furtunului 34.

Claims

Revendicări 160

1. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, îndeosebi ale schimbătoarelor de căldură ale unor instalații nucleare, prevăzut cu un recipinet de colectare cu orificiu de admisie, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) este montat la placa tubulară (8), sub aceasta, și orificiul de admisie 165 (28) cuprinde mai multe capete (14,14A și 16A) ale țevilor schimbătorului de căldură (2).
2. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) are formă de pâlnie.
3. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoa- 170 relor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) este montat etanș pe placa tubulară (8).
4. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) prezintă, în jurul orificiului de admisie (28), un furtun (34) gonflabil. 175
5. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) este pliabil.
6. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare 180 (26) este realizat, cel puțin parțial, din material flexibil.
7. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) este prevăzut cu un dispozitiv de aspirare (31).
8. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoa- 185 relor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) este prevăzut cu un dispozitiv de scuturare (38).

RO 118332 Β1
9. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare

190 (26) este prevăzut cu un dispozitiv de poziționare (46).
10. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoarelor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că recipientul de colectare (26) se fixează pe placa tubulară (8) cu niște dispozitive de fixare (30).
11. Dispozitiv de colectare a depunerilor rezultate de la curățarea țevilor schimbătoa-

195 relor de căldură, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că furtunul (34) se strânge prin niște scoabe (42) montate în placa tubulară (8) a schimbătorului de căldură (2).