ДРОССЕЛЬ
THROTTLE

Изобретение относится к дроссельным устройствам теплообменной техники и предназначено для использования в качестве регулятора потока жидкости в теплообменных трубах парогенератора 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 которых 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 теплообменных трубах парогенератора для организации форсированного теплообмена в режиме переменных нагрузок.
Указанный технический результат достигается тем, что в дросселе, преимущественно для установки в гидравлический тракт теплообменной трубы парогенератора, содержащем дроссельный элемент, помещенный с плотным прилеганием в проходном сечении теплообменной трубы, корпус которого содержит входные и выходной каналы, причем дроссельный элемент выполнен многоканальным и размещен в полости между переходниками, которые установлены в рассечку теплообменной трубы и закреплены между собой втулками, входные каналы выполнены вдоль оси дросселя со смещением от его оси, причем изменение направления жидкости на противоположное достигается соединением выходов входных каналов на торцевые поверхности дросселя проточками, ограничиваемыми накладками, жестко соединенными с дросселем.
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 показан разрез теплообменной трубы с дросселем;
на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Парогенератор (не показан) с пучком теплообменных труб 0, в рассечку которых установлены переходники 1 и 2, с помощью которых меняется гидравлическая схема теплообмена. Переходники 1 и 2 скреплены между собой втулками 3 с помощью высокотемпературной пайки на высоте фазового перехода вода-пар, пучок теплообменных труб 0 связывают с образованием трубной доски. Теплообменная труба 0 в своей полости между переходниками 1 и 2 содержит с плотным прилеганием к внутренним стенкам трубы 0 дроссельный элемент 4, дросселирующий входной канал 5 которого выполнен с поступательно-возвратным направлением, причем выходы каналов 5 соединены проточками 6, ограничиваемыми накладками 7, жестко соединенными с дроссельным элементом 4.
Дроссель работает следующим образом.
Теплообмен организован по противоточной схеме. Жидкометаллический теплоноситель движется сверху вниз по теплообменной трубе 0, причем теплопередача осуществляется по принципу "от центра к периферии". Переходники 1 и 2 дают возможность менять схему теплообмена на противоположное. Нагреваемая жидкость с помощью переходника 1 поступает в канал 5, по проточкам 6 возвращается к нижней части объема дроссельного элемента 4, а затем за счет взаимоперпендикулярных каналов вновь поднимается вверх к выходу дросселя. Благодаря переходнику 2 осуществляется выход в виде сухого насыщенного пара в межтрубное пространство пароперегревательного участка трубного пучка парогенератора. За счет дроссельного эффекта и соответствующих давления, расхода, температуры достигается существенное дробление нагреваемой жидкости, тем самым исключается возможность термоциклического воздействия на теплообменную трубу 0, что позволяет создать высоконапряженную конструкцию парогенератора, работающего на жидкометаллическом теплоносителе режима переменных нагрузок.
Применение конструкции дросселя предлагаемого вида позволяет обеспечить исключение термоциклических напряжений в теплообменных трубах на линии раздела вода-пар и улучшить условия безаварийной работы парогенератора за счет эффекта дросселирования, хорошо поддающегося расчету, тем самым повысить эксплуатационную надежность конструкции парогенератора в целом.
Источники информации
1. Титов В.Ф. и др. Дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор. SU. А.с. №564489. F22B 37/74. Приоритет - 28.05.74. Опубл. бюллетень изобретений №25. 05.07.1977 - аналог.
2. Дресвянкин B.C. и др. Дросселирующее устройство. SU. А.с. №848885. F22B 37/74. Приоритет - 26.11,79. Опубл. бюллетень изобретений №27. 23.07.1981 - прототип.