DE3032048A1

DE3032048A1 - Distanzgitter zum stuetzen eines buendels paralleler, stabfoermiger koerper

Info

Publication number: DE3032048A1
Application number: DE19803032048
Authority: DE
Inventors: Armando Winterthur Biaggi
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1980-08-06
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1982-02-25
Also published as: JPS5753690A; US4433721A; FR2488383A1; GB2081869A

Description

P.5530 Stph

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Wintorthur, Schwoiz

Distanzgitter zum Stützen eines Bündels paralleler, stabförmiger Körper.

Die Erfindung betrifft ein Distanzgitter zum Stützen eines von einem fluiden Wärmeträger in Längsrichtung beströmten Bündels paralleler, stabförmiger Körper, das aus zwischen den Körpern verlaufenden, miteinander verbundenen Metallbändern besteht. Als stabförmige Körper kommen z.B. Rohre eines Wärmeübertragers und Brennelementstäbe eines Atomkernreaktors in Betracht.

Es sind solche Distanzgitter bekannt, bei denen die Bänder kreuzweise zwischen den stabförmigen Körpern des Bündels hindurchgeführt sind. Daaei liegen die Metal!bänder zum grössten Teil voll im Strom des Wärmeträgers, wobei dieser an den Metallbändern einen erheblichen Druckabfall erfährt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein.Distanzgitter zu schaffen, das einen möglichst geringen Druckabfall aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Distanzgitter aus ersten Führungsbändern und zweiten Distanzbändern zusammengesetzt ist, wobei die Führungsbänder,

dem Abstand der stabförmigen Körper entsprechend, auf die selbe Seite des jeweiligen Bandes gerichtete, etwa halbzylindrische Ausbiegungen aufweisen und jeweils zwei solcher Führungsbänder mit ihren ebenen Abschnitten derart aneinander gelegt sind, dass deren halbzylindrische Ausbiegungen kreisförmige Oeffnungen zur Aufnahme der stabförmigen Körper bilden, und wobei die Distanzbänder, von denen je eines zwischen zwei benachbarten Paaren von Führungsbändern angeordnet ist, den Abständen der halbzylindrischen Ausbiegungen der Führungsbänder entsprechend, so gebogen sind, dass in jedem Distanzband gebogene Abschnitte und geradlinige Abschnitte aufeinanderfolgen, wobei aufeinanderfolgende gebogene Abschnitte eines Distanzbandes abwechselnd an den halbzylindrischen Ausbiegungen der beiden benachbarten Führungsbänder anliegen.

Dadurch, dass die Führungsbänder wie auch die Distanzbänder mit dem grössten Teil ihrer Länge an den stabförmigen Körpern anliegen, d.h. sich in der Strömungsgrenzschicht des Wärmeträgers befinden, wird das Strömungsprofil zwischen den stabförmigen Körpern verhältnismässig wenig gestört und damit der Druckabfall am Distanzgitter klein gehalten. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Distanzgitters besteht darin, dass die Führungsbänder sich am Umfang der stabförmigen Körper und die Distanzbänder sich an den halbzylindrischen Ausbiegungen der Führungsbänder abstützen. Die freien, auf Biegung beanspruchten Abschnitte der Bänder sind kurz, so dass die Bänder dünn und schmal ausgebildet werden können. Dies verringert ebenfalls den Druckabfall und ausserdem wird die durch die Bänder an der Wärmeübertragung behinderte Zone der stabförmigen Körper verkleinert. Zusätzlich werden aber auch die Investitionskosten verringert.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Bänder in den Abschnitten, mit denen sie aneinander anliegen, durch Punktschweissen miteinander verbunden.

Um das Distanzgitter in den verschiedenen Richtungen, in die es sich erstreckt, gleich steif auszubilden, ist es nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zweckmässig, für die Distanzbänder einen grösseren Querschnitt zu wählen als für die Führungsbänder, die in dem Bereich zwischen zwei halbzylindrischen Ausbiegungen aneinander

liegen und deren Gesar.itquerschnitt hier doppelt so gross ist wie der Querschnitt einer Ausbiegung.

Die Führungsbänder können gegen das Zentrum der Oeffnung gerichtete Ausprägungen aufweisen, die punkt- oder linienförmige Tragstellen für die stabförmigen Körper bilden. Diese Tragstellen können durch Kalibrieren, d.h. durch Einpressen passender Dorne, oder durch Räumen auf das dem Durchmesser der stabförmigen Körper entsprechende Mass gebracht werden, so dass beim Biegen und Zusammenfügen der Bänder eventuell entstehende Massfehler korrigiert werden können.

Zwei Ausführungsbeispiile der Erfindung werden anhand der Zeichnung in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Distanzgitters für auf einem Dreiecknetz angeordnete Rohre,
Fig. 2 eine Einzelheit des Gitters in grösserem Massstab

als in Fig. 1 und

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Draufsicht eines Distanzgitters für auf einem Quadratnetz angeordnete Rohre.
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Gemäss Fig. 1 verlaufen durch ein Bündel von Rohren jeweils zwei Führungsbänder 2, ein Distanzband 3, wiederum zwei Führungsbänder 2, ein Distanzband 3 usw., wobei diese Bänder 2 und 3 im wesentlichen parallel zueinander und zu einer Rohrgassenrichtung angeordnet sind. Die Führungsbänder 2 weisen auf die Rohrteilung t und den Rohraussendurchmesser D abgestimmte halbzylindrische Ausbiegungen 6 und

zwischen diesen geradlinige Abschnitte 7 auf. Jeweils zwei Führungsbänder 2 berühren sich in den ebenen Abschnitten und sind an diesen Abschnitten fest miteinander verbunden, z.B. mechanisch - durch nicht dargestellte Schrauben oder durch Umbördeln von Rändern - oder metallurgisch - durch Verlöten oder durch Verschweissen. In Fig. 2 ist die Verbindung durch Widerstandsschweissen, nämlich Punktschweissung 9, dargestellt.

Die Führungsbänder 2 werden also auf diese Weise paarweise vereinigt und bilden jeweils mit zwei Ausnehmungen 6 eine Aufnahmeöffnung für ein Rohr 1. Jeweils zwei so gebildeter Paare von Führungsbändern 2 sind durch ein Distanzband 3 miteinander verbunden. Dieses Distanzband 3 weist aufeinanderfolgend geradlinige Abschnitte 13 und gebogene Abschnitte 10 auf. Die Krümmung der Abschnitte 10 ist an die Krümmung der Ausbiegungen 6 der Führungsbänder 2

.Die Abschnitte IQ;
angepasst"/} ''liegen einander abwechselnd etwa längs zweier gedachter Ebenen E]_ und E2· Die die gebogenen Abschnitte verbindenden geraden Abschnitte 13 liegen etwa auf den Verbindungslinien 11 des Dreiecknetzes, die die Mittelpunkte von Rohren 1 verbinden, die in benachbarten Reihen angeordnet sind. Die Distanzbänder 3 sind, wie in Fig. 2 dargestellt, durch Schweisspunkte 15 mit den anliegenden Führungsbändern 2 fest verbunden.

Die Führungsbänder 2 haben Ausprägungen 20 (Fig. 2), die punkt- oder linienförmige Tragstellen 21 für die vom Distanzgitter zu stützenden Rohre 1 bilden. Diese Tragstellen 21 können durch Räumen oder Kalibrieren an den Aussendurchmesser D der Rohre angepasst sein.

In Fig. 1 und 2 ist der Abstand zwischen den Rohren 1 und den Ausbiegungen 6 der Führungsbänder 2 übertrieben gross dargestellt. In Wirklichkeit ist die Grosse dieses Abstandes nur von der Grössenordnung der zu erwartenden Biegetoleranzen. Damit wird der Druckabfall am Distanzgitter minimal.

Wie Fig. 1 zeigt, haben die Distanzbänder 3 eine grössere Dicke als die Führungsbänder 2, da diese jeweils in ihren freien, nicht an Rohren anliegenden Abschnitten 7 doppelt liegen und damit genügend versteift sind. 5

Das Distanzgitter als Ganzes weist also etwa zylindrische Oeffnungen zur Aufnahme der Rohre 1 und etwa doppelt so viele sechskantähnliche Oeffnungen 31 auf. Jedes Rohr 1 ist über zwei doppelt liegende Abschnitte 7 der Führungsbänder 2 und vier geradlinige Abschnitte 13 der Distanzbänder 3 an den Nachbarrohren abgestützt. Diese geradlinigen Abstützungen sind relativ kurz und behindern deshalb die Strömung zwischen den Rohren nur wenig.

Bemerkenswert ist, dass die Rohre 1, an denen die Abschnitte 7 und 13 sich abstützen, zur Versteifung des Distanzgitters erheblich beitragen»

Gemäss Fig. 3 verlaufen sowohl die Führungsbänder 2 als auch die Distanzbänder 3 diametral zum Raster R,S, auf dessen Kreuzungspunkten K die Achsen der Rohre 1 liegen. Die Ausbildung der Bänder 2 und 3 sowie deren gegenseitige Anordnung und Verbindung ist gleich dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2.
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Gebrüder Sulzer AG ^f- P. 5530 Stph

Z usamitienfassung

Das Distanzgitter ist aus ersten Führungsbändern (2) und zweiten Distanzbändern (3) zusammengesetzt. Die Führungsbänder (2) weisen, dem Abstand der stabförmigen Körper (1) entsprechend, halbzylindrische Ausbiegungen (6) auf, die auf die selbe Seite des jeweiligen Bandes gerichtet sind. Jeweils zwei solcher Führungsbänder (2) ergeben, aneinandergelegt, mit ihren halbzylindrischen Ausbiegungen (6) kreisförmige Oeffnungen zur Aufnahme der stabförmigen Körper (1), Je ein Distanzband (3) ist zwischen zwei benachbarten Paaren von Führungsbändern (2) angeordnet und weist den Abständen der halbzylindrischen Ausbiegungen (6) entsprechend, gebogene Abschnitte (10) und dazwischen liegende geradlinige Abschnitte (13) auf. Die aufeinanderfolgenden gebogenen Abschnitte (10) des Distanzbandes (3) liegen abwechselnd an den halbzylindrischen Ausbiegungen (6) der beiden benachbarten Führungsbänder (2) an.

Durch das Distanzgitter wird ein sehr geringer Druckabfall für den das Bündel aus stabförmigen Körpern umströmenden Wärmeträger erzielt.

Claims

3032043

Gebrüder Sulzer AG P.5530 Stph

P atentansprüche

il.j Distanzgitter zum Stützen eines von einem fluiden

-s Wärmeträger in Längsrichtung beströmten Bündels paralleler, stabförmiger Körper, das aus zwischen den Körpern verlaufenden, miteinander verbundenen Metallbändorn besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzgicter aus ersten Führungsbändern und zweiter. Distanzbändern zusammengesetzt ist, wobei die Führungsbänder, dem Abstand der stabförmigen Körper entsprechend/ auf die selbe Seite des jeweiligen Bandes gerichtete, etwa halbzylindrische Ausbiegungen aufweisen und jeweils zwei solcher Führungsbänder mit ihren ebenen Abschnitten derart aneinander gelegt sind, dass deren halbzylindrische Ausbiegungen kreisförmige Oeffnungen zur Aufnahme der stabförmigen Körper bilden, und wobei die Distanzbänder, von denen je eines zwischen zwei benachbarten Paaren von Führungsbändern angeordnet ist, den Abständen der halbzylindrischen Ausbiegungen der Führungsbänder entsprechend, so gebogen sind, dass in jedem Distanzband gebogene Abschnitte und geradlinige Abschnitte aufeinanderfolgen, wobei aufeinanderfolgende gebogene Abschnitte eines Distanzbandes abwechselnd an den halbzylindrischen Ausbiegungen der beiden benachbarten Führungsbänder anliegen.
2. Distanzgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbarte Bänder durch Widerstandsschweissung, vorzugsweise Punktschweissung, miteinander verbunden sind.
3. Distanzgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzbänder einen grösseren Querschnitt, vorzugsweise eine grössere Dicke bei gleicher Breite wie die Führungsbänder, aufweisen als die Führungsbänder.

A-
4. Distanzgitter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbänder im Bereich der halbzylindrischen Ausbiegungen gegen das jeweilige Zentrum der Oeffnung gerichtete Ausprägungen aufweisen, die punkt- oder linienförmige Tragstellen für die stabförmigen Körper bilden.
5. Distanzgitter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausprägungen durch Kalibrieren oder Räumen auf das genaue Mass gebracht sind.