ДРОССЕЛЬ
THROTTLE

Изобретение относится к дроссельным устройствам теплообменной техники и предназначено для использования в качестве регулятора потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком труб 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 (а.с. SU 564489, Титов В.Ф. и др. Дросселирующее устройство для труб, включенных в коллектор. F22B 37/74. Приоритет - 28.05.74. Опубл. бюллетень изобретений № 25. 05.07.1977 - аналог).
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 трудно выполнимым. 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 (а.с. SU 848885, Дресвянкин B.C. и др. Дросселирующее устройство. SU 848885, F22B 37/74. Приоритет - 26.11.79. Опубл. бюллетень изобретений № 27. 23.07.1981 - прототип).
Недостатком этого технического решения является то, что не обеспечивается равномерная раздача по площади поперечного сечения теплообменной трубы, приводящее 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.
Информационный поиск научно-технических достижений по этой теме, тематический анализ изобретений патентного фонда ВПТБ по решению данной проблемы не выявил совокупности отличительных признаков, сходных и присущих с признаками предлагаемого изобретения, которое может быть использовано в качестве регулятора потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком труб корабельной ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.
Технический результат изобретения - обеспечение надежности системного регулирования потока жидкости в теплообменнике с U-образным пучком труб для организации форсированного теплообмена в режиме переменных нагрузок, а также удобство контроля и проведения профилактических ремонтных работ.
Указанный технический результат достигается тем, что дроссель установлен на входном участке теплообменной трубы с возможностью взаимодействия с прижимной решеткой, скрепленной разъемным соединением с трубной доской, содержит стакан с возможностью взаимодействия днища этого стакана с прижимной решеткой. Решетка установлена с возможностью перемещения вдоль труб, проходной канал дросселя выполнен в виде нескольких расположенных параллельно его оси отверстий с выходом на торцевую поверхность. Выходы отверстий, последовательно по тракту жидкости, соединены проточками, укрытыми накладками, герметично соединенными с дросселем.
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - показан продольный разрез дросселя;
на фиг.2 - разрез А-А фиг.1;
на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1.
Теплообменник (не показан) содержит дроссели, состоящие из хвостовиков 0, охватываемых стаканами 1, установленные на входных участках теплообменных труб 2 U-образной формы, причем для плотного прилегания дросселей используется перфорированная соосно входным каналам стаканов 1 прижимная решетка 3, укрепляемая по периферии трубного пучка U-образной формы разъемным соединением к трубной доске 4. В хвостовике 0 дросселя выполнены проходные каналы 5, соединенные на торцевых поверхностях проточками 6, ограничиваемыми накладками 7.
Дроссель работает следующим образом.
При работе дроссельное устройство находится в объеме раздающей камеры теплообменника, куда поступает котловая вода из сепаратора (не показан), далее, по перфорации прижимной решетки 3 поступает в полость, образованную хвостовиком 0 и стаканом 1, откуда по проточным каналам 5 совершает несколько поступательно-возвратных перемещений без контакта со стенкой трубы 2. Выход жидкости осуществлен из хвостовика 0 в осевом направлении. За счет дроссельного эффекта и соответствующих давления и температуры жидкость поступает в полость трубы 2 в виде мелкодисперной фракции, что способствует дальнейшему форсированному теплообмену.
Применение конструкции дросселя предлагаемого вида позволяет обеспечить расходную характеристику по отверстиям U-образного трубного пучка теплообменника по линейной закономерности в широком диапазоне пропускной способности для жидкости за счет большего эффекта дросселирования, хорошо поддающегося расчету, повысит эксплуатационную надежность конструкции теплообменника в целом.