一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ACP1000 二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的蒸汽發(fā)生器模擬體結(jié)構(gòu)，具體是一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全球壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器普遍采用立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器內(nèi)部介質(zhì)循環(huán)流程為:二次側(cè)給水經(jīng)給水接管進(jìn)入給水環(huán)，并分配到給水室，與汽水分離器分離出來的再循環(huán)水混合后，進(jìn)入管束套筒與蒸汽發(fā)生器筒體之間的環(huán)形下降腔內(nèi)向下流動(dòng)。在底部經(jīng)管束套筒缺口折流向上，經(jīng)傳熱管束區(qū)并沿管間流道向上吸收一次側(cè)的熱量，被加熱至沸騰，產(chǎn)生蒸汽。汽水混合物離開傳熱管束后先進(jìn)入第一級(jí)汽水分離器，由此分離出大部分的水，再進(jìn)入人字形板組成的第二級(jí)汽水分離器。分離出的水向下經(jīng)疏水管，與其它再循環(huán)水混合，進(jìn)入給水室，繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)。
[0003]蒸汽發(fā)生器傳熱管束是帶出一回路熱量，將蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水變?yōu)檎羝哪芰總鬟f媒介和蒸汽發(fā)生器內(nèi)部自然循環(huán)的動(dòng)力，傳熱管束對(duì)保障反應(yīng)堆安全運(yùn)行極為重要。在立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器模擬體設(shè)計(jì)中，傳熱管束模擬裝置的設(shè)計(jì)是蒸汽發(fā)生器模擬體設(shè)計(jì)的最主要工作內(nèi)容之一。在蒸汽發(fā)生器模擬體設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)傳熱管束的模擬設(shè)計(jì)普遍采用與原型相同的圓管管束結(jié)構(gòu)，如美國AP600非能動(dòng)安全系統(tǒng)為模擬對(duì)象的非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)SPES-2綜合模擬實(shí)驗(yàn)裝置、以韓國開發(fā)的先進(jìn)大型壓水堆APR1400為模擬對(duì)象而建成的ATLAS實(shí)驗(yàn)裝置等，這些實(shí)驗(yàn)裝置的傳熱管束與原型相同，多用于開展綜合實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模擬比例一般較小，費(fèi)用高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，成本低，取消了一回路模擬系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)原型蒸汽發(fā)生器傳熱管束加熱功率、幾何結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行合理模擬，并能為蒸汽發(fā)生器模擬體內(nèi)部循環(huán)阻力提供可調(diào)空間。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問題主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置，包括流量分配板、元件管板及多個(gè)U形電加熱元件，所述流量分配板設(shè)于元件管板的上方，流量分配板設(shè)有貫穿其上下端面的介質(zhì)流通孔和多個(gè)加熱元件穿孔，所述U形電加熱元件的兩個(gè)端頭均由上至下依次穿過加熱元件穿孔、元件管板后連接在元件管板上。其中，元件管板采用法蘭結(jié)構(gòu)，管板的直徑、厚度及法蘭結(jié)構(gòu)選型依據(jù)工藝要求確定。
[0006]進(jìn)一步的，所述流量分配板為圓環(huán)狀，所述介質(zhì)流通孔包括流量分配板中央構(gòu)成的圓形介質(zhì)流通孔，以及兩個(gè)貫穿流量分配板上下端面且分別位于圓形介質(zhì)流通孔兩側(cè)的第一腰型介質(zhì)流通孔，兩個(gè)個(gè)第一腰型介質(zhì)流通孔在同一徑向方向上設(shè)置。
[0007]進(jìn)一步的，一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置，還包括支撐板，所述支撐板水平設(shè)置且在U形電加熱元件直段分布，所述支撐板構(gòu)成有貫穿其上下端面的梅花孔和三個(gè)第二腰型介質(zhì)流通孔，三個(gè)第二腰型介質(zhì)流通孔在同一徑向方向上設(shè)置，所述U形電加熱元件穿過支撐板的梅花孔。如此，本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)，可由支撐板對(duì)U形電加熱元件進(jìn)行限位，能減小本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)U形電加熱元件的晃動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述支撐板的數(shù)量為多塊，多塊支撐板中的任意相鄰兩塊支撐板在豎直方向間隔一定距離設(shè)置。
[0009]進(jìn)一步的，所述支撐板的數(shù)量少于或等于9塊。
[0010]進(jìn)一步的，所述支撐板的數(shù)量為6塊。
[0011]為了便于對(duì)支撐板和流量分配板進(jìn)行定位，進(jìn)一步的，一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置，還包括支撐桿，所述支撐桿豎直設(shè)置且其下端固定在元件管板上，所述支撐板和流量分配板均固定在支撐桿上。
[0012]進(jìn)一步的，一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置，還包括管板墊板，所述管板墊板構(gòu)成有多個(gè)貫穿其上下端面的圓形穿孔，管板墊板與元件管板同心設(shè)置且連接在元件管板上端面，所述支撐桿下端嵌入管板墊板的圓形通孔內(nèi)與管板墊板連接，所述U形電加熱元件的兩個(gè)端頭均穿過管板墊板的圓形穿孔。如此，本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)，在管板墊板上打孔，使得管板墊板與支撐桿直接連接，可以有效地減少元件管板上的開孔數(shù)量，有利于提高元件管板的強(qiáng)度。
[0013]進(jìn)一步的，所述U形電加熱元件的外殼材料為不銹鋼。
[0014]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果:(1)本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，成本低，本實(shí)用新型采用U形電加熱元件，可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)原型傳熱管束一次側(cè)傳給二次側(cè)功率的模擬，能對(duì)原型蒸汽發(fā)生器傳熱管束加熱功率、幾何結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行合理模擬，為蒸汽發(fā)生器模擬體內(nèi)部循環(huán)阻力提供可調(diào)空間，滿足實(shí)驗(yàn)要求的前提下能省略了一回路系統(tǒng)(反應(yīng)堆堆芯、主泵及冷卻劑的模擬)，因此，本實(shí)用新型為主要研宄蒸汽發(fā)器二次側(cè)特性的蒸汽發(fā)生器模擬體提供傳熱管束模擬裝置。
[0015](2)本實(shí)用新型的流量分配板設(shè)有介質(zhì)流通孔和多個(gè)加熱元件穿孔，其中，介質(zhì)流通孔包括流量分配板中央構(gòu)成的圓形介質(zhì)流通孔，以及兩個(gè)貫穿流量分配板上下端面且分別位于圓形介質(zhì)流通孔兩側(cè)的第一腰型介質(zhì)流通孔，本實(shí)用新型通過合理配置不同區(qū)域的開孔，能減小蒸汽發(fā)生器模擬體內(nèi)電熱元件傳熱管束區(qū)流量分配的不均勻。
[0016](2)本實(shí)用新型包括支撐板，其中，支撐板采用少于原型支撐板數(shù)量的結(jié)構(gòu)形式，有效地減小了二次側(cè)介質(zhì)流經(jīng)傳熱管束模擬裝置的壓降損失。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例中流量分配板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例中支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例中管板墊板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例中U形電加熱元件與元件管板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例中支撐桿與管板墊板的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖中附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為:1、U形電加熱元件，2、支撐板，201、梅花孔，202、第二腰型介質(zhì)流通孔，3、流量分配板，301、加熱元件穿孔，302、圓形介質(zhì)流通孔，303、第一腰型介質(zhì)流通孔，4、管板墊板，5、元件管板，6、支撐桿。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]如圖1所示，一種蒸汽發(fā)生器傳熱管束模擬裝置，包括U形電加熱元件1、流量分配板3及元件管板5，其中，U形電加熱元件I的數(shù)量為多個(gè)，U形電加熱元件I為U形管形式，采用間接均勻加熱、雙端出線的結(jié)構(gòu)，U形電加熱元件I使用電壓范圍0~220V，工作功率范圍為0~3000kW，且連續(xù)可調(diào)。U形電加熱元件I的外殼材料采用不銹鋼材料，U形電加熱元件I可承受最高外壓為20MPa，可承受最高溫度為300°C。流量分配板3設(shè)于元件管板5的上方，流量分配板3設(shè)有貫穿其上下端面的介質(zhì)流通孔和多個(gè)加熱元件穿孔30