ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A
POPIS VYŇAL EZU K MPT
F 28 d 7/10 C 21 d 5/10
PT
17 f 5/02 21 g 21/22
MDT
621.5U5.94
Přihlášeno 31. X. 1973 (PV 7460-73)
Zveřejněno 25. XI. 1U74 ÚRAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY
Autor vynálezu
Vydáno 15. VII. 1976
Ing. VLADIMÍR KŘÍŽEK, CSc., a doe. ing. FRANTIŠEK DUBŠEK, CSc., 13 R;N O
Tepelný výměník pro jaderné
1
2 pokud se netýká průtlačných systémů bez bubnů. Výměníkové články s bubnem jsou uspoiádány uvnitř montážní a izolační krabice, přičemž buben je kyvně přichycen závěsy. Výměníkově články mohou tedy vykyvovai. společně se zavěšeným bubnem, resp. posouvat se ve směru tepelné dilatace primárního potrubí. Tímto řešením je zajištěno r o v n o m ě r n é rozdelení proudu teplonositele a tím t předpoklad správné tepelné f u n k c e . Články tvaru U umožňují individuální tepelnou dilatai:i vnitřního svazku trubek, dilataci vlastních pružných článků i celé jejich soustavy se spojovacím potrubím. Vnitřní trubky vo výměníkových článcích jsou bez svarových spojů a na tyto trubky je n a v l e č e n a vnější plášťová t r u b k a bez svarového spoje v ohybu. Minimální počot svarových spojů dává předpoklad i minimálních netěsností teplonositele. Články tvaru U je možno sériově vyrábět a vkládal do s n a d n o p ř e p r a vitelných montážních bloků, o p a t ř e n ý c h vnější plechovou krabicí s tepelnou izolací. Skládáním těchto bloků je tvořena výa5 měníková jednotka jaderné elektrárny. Plechové krabice umožňují měření těsnosti teplonositele za provozu i vnější desaktivaci článků. Jednotlivé typy výměníkových .„, článků tvaru U je možno snadno odzkoušet
Předmětem vynálezu je tepelný výměník pro j a d e r n é elektrárny. Při stavbě tepelných výměníků pro j a d e r né elektrárny se používá tělesového, článkového čí integrálního řešení. Pro vyšší 3 tlaky teplonositele a vyšší výkony se ukázalo řešení tělesové, ekonomicky, prov:>zně i bezpečnostně nevhodné. Integrální řešení se používá u plynného teplonositele, kde tepelný výměník je umístěn společně s re- ,„ aktoroin v betonové nádobě. Článkové vy moníky jsou vhodné pro nejvyšši tlaky teplonositele (plyn, tlakov:'> voda, t e k u t é kovy) i pracovní látky (voda, p á r a ] a pro nejvyšší jednotky výkonů. Používá se různých typů článku, napr. přímých, kruhových i různě ohnutých. Jednotlivá řešení maji specifické nevýhody, jako napr. nerovnoměrnost p r o u d ě n í teplonositele, obtížnost technologie výroby i montáže, velký počet 2I) svarů, kde mohou vznikat netěsnosti apocl. Uvedené nevýhody o d s t r a ň u j e tepelný výměník pro j a d e r n é e l e k t r á r n y podle vynálezu, jehož podstata záleží v tom, že jeho teplosmenná plocha jo tvořena výměníkovými články tvaru U s vnitřními celistvými trubkami, na které je navlečena plášťová trubka celistvá v ohybu. Tato teplosmenná plocha je symetricky či bočně u s p o ř á d á n a vzhledem k ose bubnů či s e p a r á t o m .páry. 1 G 3 6 5 6
elektrárny
1 B3B56 4
3
a ověřit jejich p a r a m e t r y s neaktivním teplonositelem přeci z a h á j e n í m sériové výroby, takže na jadernou e l e k t r á r n u jde f u n k č n ě o v ě ř e n é zařízení. Příklad provedení vynálezu je schematic- 5 ky z n á z o r n ě n na přiložených výkresech, kde obr. 1 p ř e d s t a v u j e schéma jednotlakého s y m e t r i c k é h o výměníku podle vynálezu v nárysu a obr. 2 v půdorysu, obr. 3 schéma odparovaeího symetrického výměníku podle vynálezu, obr. 4 schéma p r ú t l a č n é h o výměníku podle vynálezu a obr. 5 s c h é m a jednoho výměníkového článku tvaru U. Na obr. 1, 2 je znázorněno provedeni jednotlakového symetrického tepelného vý- •s měníku podle vynálezu, který je zejména vhodný pro plynné teplonositele s vysokým tlakem. Horký teplonositel přitéká přívodním potrubím 1 a vystupuje z výměníku odvodním potrubím 2. Protéká jednotlivými 20 výměníkovými články tvaru U, v tomto případě např. p ř e h ř í v á k e m 5 páry převáděcím potrubím 9 o d p a ř o v á k e m B a o h ř í v á k e m 7. Vnitřními t r u b k a m i 8, k t e r é jsou calistvé, protéká v protiproudu voda a p á r a . Napá- " jecí voda přichází vstupem 3 a p á r a odchází výstupem 4. Buben 10 či bubny u vícellaku jsou umístěny v rovině symetrie celého výměníku. Montážní k r a b i c e tvoří 3U vnější opláštění 11 s tepelnou izolací. Obr. 3 p ř e d s t a v u j e příklad dopařovacího s y m e t r i c k é h o výměníku podle vynálezu, který je zvláště vhodný pro tlakovou vodu, jakožto p r i m á r n í h o teplonositele j a d e r n é h o 35 r e a k t o r u . Teplonositel vstupuje přívodním potrubím 1 a vystupuje odvodním potrubím 2. N a p á j e c í voda jde napájecím potrubím 3 do bubnu 10. Výstup páry jde z kolektoru 4. Výměníkové články tvoří odpařovák B. 4o Vnitřními t r u b k a m i 8 protéká teplonositel. Recirkulační voda se zavádí z bubnu 10 do č l á n k u recirkulačním potrubím 12 a parovodní směs prochází stoupacím potrubím 13 do bubnu 10. Celý systém výměníkových č l á n k ů s bubnem 10 i spojovacím potrubím je opět uvnitř montážní a izolační krabice 11. Buben 10 je kyvně přichycen závěsy 14 P R E D M E T
1. Tepelný výměník pro j a d e r n é e l e k t r á r ny, vyznačený tím, že jeho t e p l o s m ě n n á p l o c h a je tvořena výměníkovými články tvaru U s vnitřními celistvými t r u b k a m i (8), na k t e r é je navlečena plášťová trubka celistvá v ohybu. 2. Tepelný výměník podle bodu 1 vyznačený tím, že teplosměnná plocha je syme-
a celá soustava výměníků muže volně dilatovaí ve s m ě r u přívodního a odvodního potrubí teplonositele. Mimoto může být lato soustava zespodu n a d l e h č o v á n a posuvnou podpěrou 15. Obr. 4 p ř e d s t a v u j e příklad p r ú t l a č n é h o výměníku podle vynálezu, který je zvlášť vhodný pro sodík, jakožto teplonositele rychlých r e a k t o r ů . Teplonositel vstupuje potrubím 1, vystupuje potrubím 2. Voda vstupuje potrubím 3, p ř e h ř á t á p á r a vystupuje potrubím 4. Ve výměníkových článcích tvaru U, t v o ř e n ý c h p ř e h ř í v á k e m 5 páry. o d p a ř o v á k e m B a ohřívákem 7 se vyvíjí a přehřívá n e j č a s t ě j i uvnitř trubek 8 vodní pára. Z jednotlivých článků se přivádí parovodní směs t r u b k a m i 16. Celý výměníkový systém je v m o n t á ž n í a izolační krabici l i . V případě, že výměníky nejsou průtlačné, je buben umístěn bočně vzhledem k výměníkovým č l á n k ů m . Obr. 5 p ř e d s t a v u j e příklad provedení jednoho výměníkového článku tvaru U. Teplonositel přichází přívodním potrubím 1 a odchází výstupním potrubím 2. Druhé teplonosné médium, např. voda či pára, prochází vstupním h r d l e m 22 a odchází výstupním h r d l e m 23. Vnitřní trubky 8 ve svazku jsou celistvé, bez svarů a jsou zakotveny v trubkovnicích 17. Ohnuty jsou n a príslušný poloměr a jejich vzájemná vzdálenost může být zajišťována distančními mřížkami 18. Pres tento svazek trubek se navlékne ohnutím k o l e n o 19 vnější trubky, l;e kterému v místě 20 se p ř i v á n zbývající obé rovné části 21 plášťové trubky. Tím je provedeno celistvé koleno bez svarovýcli spojů, jestliže j e d n a rovná část 21 plášťové trubky je před ohybem společná s délkou plášťové trubky, ze které po .ohybu vznikne koleno 13, pak stačí provést jediný připojovací svar 20 pro privarení d r u h é rovné části 21. Vnitřní trubky 8 volně dilatují v koleně 19. Celý výměníkový článek může dobře pružit a dilatovat v koleně 19. Články lze v z á j e m n ě propojovat a sestavovat do bloků.
VYNALEZU
tricky či bočně u s p o ř á d á n a vzhledem k ose bubnů [10] páry či s e p a r á t o r ů páry. 3. Tepelný výměník podle bodu 1, vyznačený tím, že výměníkové články s bubnem (10) jsou u s p o ř á d á n y uvnitř montážní a izolační krabice ( 1 ) ) , přičemž buben (10) a,-, je kyvně přichycen závěsy (14).
50
3 listy výkresů
Síjvurigrafia, n. p,, provozovna 32, Most
1 D3 6 56
OBU. /
Ů&Ř.
2
1 D 3 G 5 (i
OBR.
OBň.b
3
•Y "M
1 B 3 B 5B
OSfi.S
