装备有管子防震稳定系统和压紧系统的Ｕ型管热交换器技术方案

本发明专利技术涉及一热交换器，特别是一包含有Ｕ型管束和稳定系统的核反应堆蒸汽发生器，稳定系统由插入上部管子Ｕ型弯曲部位管间的防震棒（１５）组成。防震棒（１５）具有从管子弯曲部位突出的部分（１５ｂ），稳定系统包含有将防震棒端部排成直线的部分连接起来的一些组件（２０），该组件由带有开槽（２１ａ）用以接纳防震棒（１５）端部（１５ｂ）的梳齿状件（２１）和附有紧固装置（２３）的梳齿状件盖板（２２）组成。在允许防震棒（１５）和连接组件（２０）这一构件作限制性运动的同时，稳定系统还具有压紧功能，因为所有连接组件都固定在与管束包壳（４）相连接的支撑件（４０）上。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一包含有U型管束和防震棒的热交换器，防震棒置于管子U型部位管间。本专利技术特别适用于核压水堆蒸汽发生器上。核压水堆蒸汽发生器具有U型管束，其U型管具有两个平行的直段，直段的端部胀接在管板上。由于管子的端部插入管板的孔内，该孔按一定规律呈矩形或三角形分布，因此管束也按一定规律排列。其中所有直管段相互平行，管子呈平面管层布置，层与层相互平行，管子的弯曲部分具有弯曲半径，从外层管子至内层管子弯曲半径减小。每个管层中管子的弯曲部分具有不同的弯曲半径，它们一排接一排形成一近似半圆形的结构，称之为弯管区，该区位于蒸汽发生器管束的顶部。在蒸汽发生器运行期间，只有高温的高压水流经管束。给水与管子的外部热交换面接触，并沿其垂直流动，加热而后汽化，在蒸汽发生器的上部以蒸汽的形式流出。与管子相接触的流体的流动能造成管子振动，如果管子没有被很好地支撑，振动可能导致管子损坏。管子的直管段插入管子定距支撑板中，板与板以等间距布置，其间距取决于管束高度。因此这些直管段被刚性件很好地固定。包括弯管区的管束弯曲部分也需要被固定，防震棒通常用来达此目的。每个棒置于管束相邻的两个管层之间，从弯管区基本上沿径向布置。这些防震棒，如美国专利USA3007679中所描述的，能常在其伸入弯管区的端部两两相连，以一定角度呈V字形结构布置。防震棒的外端从弯管区的外层管子中突出，由连接装置将其连接在一起以保证防震棒在该位置上固定。使用布置在弯管区上表面的附件将防震棒外端部连接起来的各种装置被提出来。在专利USA3007679中首次提出将防震棒的端部焊接在称之为箍圈的弯曲元件上，该箍圈布置在弯管区的切面上。使用在管束附近焊接的方法来固定防震棒可能会损坏管子。因此有人提出了机械连接装置，这样能使防震棒外端与固定件例如布置在弯管区外表面上的固定环连接在一起。由Framatome申请的专利FR2644281提供的是安装近似半环形的固定件，将角撑固定于其上，这些角撑垂直于固定件并与每个防震棒端部相对布置，使用一机械组件将每个防震棒的端部与相应的角撑连接起来。机械连接装置也被提出，使得防震棒外端可由机械连接件连接，由此使防震棒端部以成组的、阶梯状组件的形式连接在一起。在Framatome申请的专利FR2664965中提出一种稳定系统，该系统包括至少以两棒为一组件排列的防震棒外端之间的连接件，其中棒呈直线排列，并有对齐的通孔，其中之一为螺纹孔，防震棒连接装置包括一销钉，该销钉插入防震棒组件呈直线排列的孔中，也插入置于两个相邻防震棒之间的定距板上的孔中。销钉的一端开有螺纹，拧入外层防震棒的螺纹孔中。销钉也与一焊接至一块定距板上的防转动装置相连接。这种系统比过去所知的机械系统具有优越性，但是需使用销钉，其所用销钉的长度取决于防震棒的数量，也取决于端部被联在一起的防震棒层的长度。有时需使用很长的销钉，这对于安装条件和销钉的机械强度是个不利因素。Framatome申请的专利FR93/12,514中提供一防震固定系统，该系统包括至少两个为一组放置在防震棒外端之间的连接装置，其中棒呈直线排列并具有呈直线排列的孔。防震棒端部之间的连接装置包括一个螺钉，其头部放在第一个防震棒上，螺纹部分拧入定距杆，定距杆固定在第二定距杆上或通过螺纹部分固定在螺纹紧固件上。螺钉的螺纹部分和定距杆通过直线排列的孔穿过防震棒。以上所述防震系统的缺点是它们涉及大量机械零件的组装并且在组装、运行和维修过程中有些零件可能会脱落。所有包含防震棒的防震稳定系统需要压紧装置，以保证其固定在弯管区。在以前提到的专利USA3007679中使用了压紧锁夹，该夹为焊接在构架上的U型元件，将管束中的若于管子包在U型件内以便将箍圈和防震棒与管子相连。在专利FR2644281、FR-A-2664965和FR93/12.514中也使用了锁夹，并且采用了机械固定方法以避免焊接。然而锁夹的缺点是通过给管束中的一些管子施加压紧载荷来固定防震装置。因为在蒸汽发生器的运行中，管子是很重要的元件，所以应当寻找管子以外的元件来吸收压紧载荷。在Framatome申请的专利FR-A-91-14655中，提出了在防震棒上使用一固定装置，以防止在蒸汽发生器运行过程中防震捧弹出管束外。该装置包括固定在蒸发器最靠近弯管区管子弯曲部分的管子支撑板上的长构件。形如轨道的长构件固定在支撑板的上表面，与管层垂直，在蒸发器管廓的中心自由空间内。与两个相邻管层间的空间相对的长固定构件具有至少一个孔，防震棒的靠里部分能插入其中。这种压紧系统克服了以上提到的在管子上施加压紧载荷的缺.点，但在装配过程中需要一个相当长的安装时间，因为不得不将防震棒插入大量的孔中，而且不能保证防震装置的固定就位。因此本专利技术的一个目的就是提供一种热交换器，该热交换器包括由两个直管段和两直管段间的弯曲部分构成的U型管束，管束呈现则布置，所有直管段平行；布置在平行的平面层中的管子；包围管束的管束包壳；布置在相邻管层弯曲部分间的若干防震棒，其端部伸出管束外；防震棒外端部的连接装置；未将压紧载荷施于管束上的压紧系统，它比已有装置更容易组装，且能保证防震棒和其附件的固定就位。出于此目的，以上提到的连接装置与至少一个连接于管束包壳上的支撑件相连，以形成防震棒压紧系统，允许防震棒及其连接装置在平行于直管段的方向上存在有限的运动。本专利技术的另外一个目的就是提出一热交换器，该热交换器包括由两个直管段和两直管段间的弯曲部分构成的U型管束，管束呈规则布置，所有直管段平行；布置在平行平面层中的管子；包围管束的管子包壳；布置在相邻管层弯曲部分间的若干防震棒，其端部伸出管束外；防震棒外端部间的连接装置，该装置将防震棒以至少两个棒为一组的形式连接在一起，其中棒呈直线排列，其设计应限制连接元件的数量，便利元件的组装。出于此目的，连接每一组直线排列防震棒的连接装置包括—一带有开口的梳齿状元件，用于接纳防震棒的端部，—一梳齿状元件盖板，用于封闭开口空间，—一将盖板固定在梳齿状元件上的系统。为了清楚地理解本专利技术，我们将通过非限制性例子并参照附图，描述一核压水堆蒸汽发生器和与此蒸发器有关的本专利技术的稳定系统。附图说明图1是核压水堆蒸汽发生器局部纵剖的正视2是垂直于图1所示平面的弯管区上部的示意性断面图。图3A是图1的详细断面图，示出了在弯管区的防震棒端部以及在蒸发器管束呈四方形排列时防震棒端部的连接形式。图3B类似于图3A，示出了蒸发器管束呈三角形排列时的情况。图4是根据本专利技术的管子支撑系统的部分立体图，示出了连接装置和压紧系统。图4A是连接装置止动件的详图。图5是管子支撑系统的立体详图。图5A是中心梳齿状件的详细断面图。图6是示意压紧系统的断面图。图1示出了压水堆的蒸汽发生器，用标号(1)来表示。蒸发器具有由下部圆筒形部件(2a)组成的外壳(2)，蒸发器管束(3)布置于其中，并在管束包壳(4)的内部。蒸发器外壳(2)的上部(2b)具有比下部(2a)较大的直径，其中包括汽水分离器和通过与管束(3)接触产生而蒸汽的干燥器。外壳(2)的下端(a)与一非常厚的管板(5)相连，管板上布满通孔，管束(3)中的管子插入其中，并通过焊接和胀接(例如机械胀或液压胀)固定。在壳体(2)下部(2a)的另一端，一个半圆形壳体(6)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，它包括：一弯成Ｕ型的管束（１０），该管束由两个直管段（１０ａ、１０ｂ）和两个直管段（１０ａ、１０ｂ）之间的弯曲部分（１０ｃ）组成，管束按一定规则排列布置，其中所有直管段（１０ａ、１０ｂ）都互相平行，管子（１０）布置成平行平面管层；一包围管束（１０）的管束包壳（４）；许多置于管子弯曲部分相邻管层间的防震棒（１５），防震棒的端部从管束中伸出；防震棒外端部之间的连接装置（２０）；和一压紧系统，其特征在于：所述连接装置（２０）的每个组件被连接到固定于管束包壳（４）上的至少一个支撑件（４０）上，形成防震棒压紧系统允许防震棒及其连接装置作为整体在平行于管束直管段的方向上作限制性运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：N吉列特，C瓦拉登，JP罗扎德，J查布里力，S康，
申请(专利权)人：费罗马托姆公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]