ОПОРНО-ДИСТАНЦИОНИРУЮЩАЯ РЕШЕТКА

Полезная модель относится к энергетике и может быть использована в теплообменном оборудовании атомных энергетических установок с жидкометаллическим теплоносителем, преимущественно с продольным движением среды в межтрубном пространстве.
Известна конструкция опорно-дистанционирующей решетки (Патент РФ на изобретение №515025, F28F 9/22, приоритет 28.09.73 г.) для труб высоконапряженных теплообменных аппаратов, с продольным движением среды в межтрубном пространстве, состоящая, по меньшей мере, из двух частей, расположенных одна за другой по ходу движения среды и содержащих опорные элементы типа втулок, соединенных перемычками, с образованием ячеек для прохода среды. Все втулки и перемычки каждой части выполнены с постоянной толщиной.
Недостатком этого технического решения является отсутствие эффективного перемешивания потока, что приводит к температурной неравномерности в горизонтальном направлении, а также отсутствию перемешивания потоков теплоносителя с продуктами взаимодействия, образующимися в случае межконтурной неплотности.
Задачей полезной модели является повышение безопасности и надежности высоконапряженных теплообменных аппаратов.
Технический результат заключается в организации эффективного перемешивания потока в межтрубном пространстве и уменьшении температурных напряжений в элементах конструкции теплообменного аппарата, вызванных неравномерностями скоростей потока в поперечном сечении трубного пучка, а также перемешивании потока теплоносителя с продуктами взаимодействия, образующимися в случае межконтурной неплотности, для последующего эффективного улавливания продуктов взаимодействия приборами контроля. Технический результат достигается тем, что в каждой взятой по отдельности части опорно-дистанционирующей решетки (далее по тексту опорно-дистанционирующая решетка) с преимущественно продольным движением среды в межтрубном пространстве, содержащей опорные элементы типа втулок, соединенных перемычками между собой и с ободом, образующих ячейки для прохода среды, предлагается стенки втулок и перемычек выполнить с переменной толщиной, толщина стенок и перемычек увеличивается по направлению от входа среды к выходу среды, при этом толщины стенок втулок на входе и выходе среды меньше расстояния между соседними теплообменными трубами, и при этом выполняются условия:
1
2
S<S<H,
1
2
Δ<Δ,
1
где S - толщина стенки втулки на входе среды,
2
S - толщина стенки втулки на выходе среды,
Н - расстояние между соседними теплообменными трубами,
1
Δ - толщина стенки перемычки на входе среды,
2
Δ - толщина стенки перемычки на выходе среды.
Сущность полезной модели поясняется чертежами фиг. 1-3,
где на фиг. 1 изображен вид сверху опорно-дистанционирующей решетки,
1
2
фиг. 2 - разрез, поясняющий значение параметров S, S, Н,
1
2
фиг. 3 - разрез, поясняющий значение параметров Δ,Δ.
Опорно-дистанционирующая решетка имеет втулки 1, внутри которых расположены теплообменные трубы 2, соединенные перемычками 3 и 4 с ободом 5, решетка состоит из ячеек для прохода среды. Стенки втулок 1 и перемычек 3 и 4 изготовлены с переменной толщиной.
Сборку опорно-дистанционирующей решетки проводят следующим образом: теплообменные трубы 2 дистанционируются в круглых отверстиях втулок 1 опорно-дистанционирующей решетки. Опорно-дистанционирующие решетки расположены одна за другой по ходу движения среды. В процессе работы поток движется в межтрубном пространстве (на чертеже не показано), попадает на втулки 1 и перемычки 3, 4 с переменной толщиной по ходу движения среды и приобретает горизонтальную составляющую перемещения, которая способствует более эффективному перемешиванию потока и уменьшению температурных напряжений в элементах конструкции теплообменного аппарата, вызванных неравномерностями скоростей потока в поперечном сечении трубного пучка, а также перемешиванию потока теплоносителя с продуктами взаимодействия, образующимися в случае межконтурной неплотности, для последующего эффективного улавливания продуктов взаимодействия приборами контроля.