一種翅片管熱交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種翅片管熱交換器，其置于核電站非能動余熱排除系統(tǒng)的換料水箱中，包括“C”形立式管束、支撐和固定所述換熱管束的防振條，所述“C”形立式管束其由若干根“C”形換熱管構成，所述“C”形立式管束內設置有若干個防振條布置區(qū)；所述防振條布置區(qū)內布置有圓柱形防振條。本發(fā)明的能降低壓水堆核電站中非能動余熱排出系統(tǒng)中熱交換器的制造成本和難度，有效減少運行中熱交換器傳熱管的應力集中情況，并降低傳熱管束約束與傳熱管銹實的概率，從而降低傳熱管束變形失效的風險。
【專利說明】一種翅片管熱交換器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓水堆核電站領域，具體涉及一種應用于二次側非能動余熱排出系統(tǒng)的翅片管熱交換器。
【背景技術】
[0002]壓水堆核電站非能動余熱排出熱交換器為非能動余熱排出系統(tǒng)的重要設備，由上部的入口封頭、下部的出口封頭和連接上下封頭的“C”形立式管束組成，管束由多排防振條固定，防振條允許管子做軸向伸縮，以吸收管子熱膨脹。投入使用后其管程介質為一回路冷卻劑，管外側為換料水箱中的常溫水，投入后換料水箱的換料水逐漸升溫直至沸騰。
[0003]以往壓水堆核電廠中非能動余排換熱器采用的是鎳基合金的光管作為沸騰傳熱單元，由于傳熱功率的要求，整個設備尺寸龐大，并使用了大量的鎳基管材；上述非能動余熱換熱器作為安全專屬設備，在事故工況下投入使用后，換料水箱中的換料水被迅速加熱至沸騰，導致管束振動，為防止振動帶來的管壁磨蝕，上述非能動余熱換熱器設置了數(shù)組防振條，其加工精度和安裝精度遠高于普通核級換熱器，給設備制造帶來了很大困難；同時設備投入使用初期，管束被一回路冷卻劑加熱膨脹，而管束約束結構的溫度仍與換料水相同，這導致管束的膨脹只能由管束彈性變形來吸收，這一方面會導致管束應力過大；另外本設備投入運行的概率和時間都很少，長時間靜置的情況下，管束與防振條之間有可能由于腐蝕而無法按設計要求滑動，管束的熱膨脹無法吸收，最終導致管束變形報廢。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的要解決的技術問題是提供一種可以適用于壓水堆核電站中的非能動余熱排出系統(tǒng)，能夠大幅度較小熱交換器的尺寸，并改善熱交換器傳熱管的應力狀況，降低制造難度和整體造價的翅片管熱交換器。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為，一種翅片管熱交換器，其置于核電站非能動余熱排除系統(tǒng)的換料水箱中，包括“C”形立式管束、支撐和固定所述換熱管束的防振條，所述“C”形立式管束其由若干根“C”形換熱管構成，所述“C”形立式管束內設置有若干個防振條布置區(qū)；所述防振條布置區(qū)內布置有圓柱形防振條。
[0006]所述“C”形換熱管周向設置有沿軸向均勻間隔延伸的翅片。
[0007]所述防振條包括水平防振條和豎直防振條；
[0008]所述水平防振條設置在“C”形換熱管的水平間隙內，所述豎直防振條設置在“C”形換熱管的豎直間隙內；所述水平防振條與豎直防振條均與所述“C”形換熱管。
[0009]本發(fā)明的能降低壓水堆核電站中非能動余熱排出系統(tǒng)中熱交換器的制造成本和難度，有效減少運行中熱交換器傳熱管的應力集中情況，并降低傳熱管束約束與傳熱管銹實的概率，從而降低傳熱管束變形失效的風險。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]圖1為應用于非能動余熱排出系統(tǒng)中的熱交換器示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明一種翅片管熱交換器在管束水平區(qū)域內防振條布置區(qū)域的局部示意圖；
[0012]圖3為本發(fā)明一種翅片管熱交換器在管束豎直區(qū)域內防振條布置區(qū)域的局部示意圖。
[0013]圖中:1_入口封頭，2-熱交換器管板，3-熱交換器框架，4_“C”形立式管束，401-管束水平區(qū)域，402-管束豎直區(qū)域，403- “C”形換熱管，404-翅片，5-防振條布置區(qū)，501-水平防振條，502-豎直防振條，6-出口封頭。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0015]如圖1所示，壓水堆核電站非能動余熱排出熱交換器設于換料水箱中，其包括上部的入口封頭1、下部的出口封頭6和連接上下封頭的“C”形立式換熱管束4 ;所述“C”形立式換熱管束4包括若干個不同大小的“C”形換熱管，該若干個“C”形換熱管
[0016]管束由多排防振條固定，防振條允許管子做軸向伸縮，以吸收管子熱膨脹。投入使用后其管程內介質為一回路冷卻劑，管外側為換料水箱中的常溫水，投入后換料水箱的換料水逐漸升溫直至沸騰。
[0017]本發(fā)明一種翅片管熱交換器，其置于核電站非能動余熱排除系統(tǒng)的換料水箱中，包括“C”形立式管束4、支撐和固定所述換熱管束的防振條，其特征在于:
[0018]所述“C”形立式管束4包括管束水平區(qū)域401和管束豎直區(qū)域402，其由若干根“C”形換熱管403構成，所述“C”形換熱管403周向焊接有沿軸向均勻間隔延伸的翅片404 ；可以采用T型翅片管作為“C”形換熱管403 ;所述管束水平區(qū)域401和管束豎直區(qū)域402均設置有若干個防振條布置區(qū)5 ；
[0019]所述防振條分別布置在管束水平區(qū)域401和管束豎直區(qū)域402的防振條布置區(qū)5內；所述防振條包括水平防振條501和豎直防振條502，該水平防振條501和豎直防振條502均為圓柱結構；所述水平防振條501設置在“C”形換熱管403的水平間隙內，并與形成所述水平間隙的“C”形換熱管403接觸；所述豎直防振條502設置在“C”形換熱管403的豎直間隙內，并與形成所述豎直間隙的“C”形換熱管403接觸。
[0020]本發(fā)明一種翅片管熱交換器可以在更小的尺寸下滿足投入初期的自然對流換熱要求，同時當T型翅片管外側的換料水進入飽和沸騰后，其翅片結構能將沸騰換熱系數(shù)提高2-5倍；同時采用圓柱形防振條對“C”形換熱管403進行約束，并對布置的位置進行優(yōu)化，由于管子與防振條間變?yōu)辄c接觸，故其銹蝕導致管子無法軸向位移的概率會大大降低，而優(yōu)化后防振條布置位置，能允許管子更多的彈性變形，從而降低管子的應力水平，同時由于T型翅片管本身抗磨蝕能力較強，故可以降低對防振條的安裝精度要求從而降低制造難度。
【權利要求】
1.一種翅片管熱交換器，其置于核電站非能動余熱排除系統(tǒng)的換料水箱中，其特征在于:包括“C”形立式管束、支撐和固定所述換熱管束的防振條，所述“C”形立式管束其由若干根“C”形換熱管構成，所述“C”形立式管束內設置有若干個防振條布置區(qū)；所述防振條布置區(qū)內布置有圓柱形防振條。
2.按照權利要求1所述的熱交換器，其特征在于:所述“C”形換熱管周向設置有沿軸向均勻間隔延伸的翅片。
3.按照權利要求1所述的熱交換器，其特征在于:所述防振條包括水平防振條和豎直防振條； 所述水平防振條設置在“C”形換熱管的水平間隙內，所述豎直防振條設置在“C”形換熱管的豎直間隙內；所述水平防振條與豎直防振條均與所述“C”形換熱管。
【文檔編號】F28D1/04GK103868371SQ201210526321
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月10日 優(yōu)先權日:2012年12月10日
【發(fā)明者】李煥鳴, 鄧豐, 黃燕 申請人:中國核動力研究設計院