一种反应堆蒸发器的换热结构的制作方法

本发明涉及核电站反应堆蒸汽发生器传热领域，具体涉及一种反应堆蒸发器的换热结构。

背景技术：

蒸汽发生器是核电站中仅次于压力容器的重型设备。它的作用是把一回路水从核反应堆中带出的热量传递给二回路水，并使其变成蒸汽。蒸汽发生器内部有几千根薄壁传热管，根据传热管形状可分为立式、倒u形管、自然循环蒸汽发生器。一回路水在传热管内流动，二回路水在管外流动，以此通过传热管在两个水流回路间进行热量交换，再在蒸汽发生器的上部形成蒸汽进行发电。由于传热管的内外均有水流流动，传热管受水流影响产生振动会对传热管造成微振磨损、应力腐蚀等不可逆的损伤。因此现有技术中在传热管上加设防振条降低振动。但是现有的防振条仅对传热管的弯曲段进行支撑，同时其采用刚性支撑方式进行稳固，刚性的支撑件受水流冲击反而更大，其减振效果有限、使用寿命有限。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种反应堆蒸发器的换热结构，以解决现有技术中使用防振条减振效率不佳的问题，实现提高减振效率、延长使用寿命的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种反应堆蒸发器的换热结构，包括管束围板、若干根u型传热管，所述u型传热管包括直管段和曲线段，u型传热管的曲线段和部分直管段位于管束围板内部；管束围板上还设置有进水流道、出水流道，相邻两根u型传热管之间通过若干根连杆固定连接；还包括弹簧，所述弹簧一端固定连接在管束围板内壁，另一端固定连接在u型传热管的曲线段，且弹簧轴线和与之连接的u型传热管的中心对称线共线；还包括套设在弹簧上的橡胶片，橡胶片上设置通孔，所述通孔孔径大于弹簧线径、小于弹簧外径；所述橡胶片的相对两侧边通过连接件与管束围板的内壁固定连接。

针对现有技术中防振条仅对弯曲段进行支撑，同时使用防振条减振效率不佳的问题，本发明提出一种反应堆蒸发器的换热结构，包括现有的u型传热管以及管束围板，u型传热管的进出端均按照现有方式穿过管束围板设置，其中u型传热管束为一回路水提供流道，二回路水从管束围板的进水流道进入管束围板中，与u型传热管束进行热交换后从出水流道流出。在相邻两根u型传热管之间通过若干根连杆固定连接，即是通过若干的连杆，将各u型传热管连接起来成为一个整体，避免现有技术中u型传热管单独设置，各自发生振动。由于若干的u型传热管均固定连接为了整体结构，其在左右方向上受若干连杆的限制，无法再进行自由的晃动，从而提高整体结构的稳定性，极大程度上降低了横向振动频率与幅度，从而能够确保u型传热管具有更好的横向稳定性。还包括弹簧，弹簧一端固定连接在管束围板内壁，另一端固定连接在u型传热管的曲线段，且弹簧轴线与u型传热管束的中心对称线共线，即是弹簧连接在u型传热管的曲线段的顶部，由于若干的u型传热管通过连杆成为了整体，因此弹簧连接在任意u型传热管上均可。由弹簧连接在u型传热管与管束围板之间，通过弹簧对u型传热管纵向上的振动进行抵消，将振动的动能快速转化为弹性势能进行消耗。但是若仅仅通过弹簧进行减振，弹簧受到水流冲击后在u型传热管的带动下产生上下的振动，弹簧弹性势能消耗很慢，弹簧会进行不断的伸长缩短直至完全消耗掉弹性势能，此过程耗时较长会导致减振效果不佳，u型传热管仍会沿弹簧轴线方向进行反复晃动。因此本发明还设置了套设在弹簧上的橡胶片，弹簧的金属丝穿过橡胶片上的通孔中，同时由于通孔孔径小于弹簧外径，因此橡胶片套在弹簧上不会脱落，在弹簧进行不断的伸长缩短过程中，由于弹簧无法整体穿过通孔，因此橡胶片将弹簧隔离为两部分，两部分弹簧分别不断的对橡胶片向两侧进行挤压，由橡胶片的内摩擦作用，快速消耗大量弹性势能，迅速的将弹性势能转化为内能进行消耗，避免了单纯使用弹簧减振时弹性势能需要通过外部阻力进行消耗、消耗速度慢的问题，从而极大程度上提高了减振效率；同时水流冲击在橡胶片上也能够通过橡胶片的弹性对冲击力进行抵消，因此还解决了传统刚性减振条在长期冲击下使用寿命不长的问题。橡胶片的相对两侧边通过连接件与管束围板的内壁固定连接，从而使得橡胶片两端固定，不会随水流发生移动。

优选的，所述弹簧上套设有m块橡胶片，其中m≥2。即在一根弹簧上套设至少两块橡胶片，更加提高对弹性势能的消耗速度，从而更加提高减振效率。

优选的，所述连接件为刚性连接件。确保强度提高稳定性。

优选的，若橡胶片所在平面的水流方向朝向u型传热管所在方向，则所述弹簧为拉簧；若橡胶片所在平面的水流方向朝向远离u型传热管所在方向，则所述弹簧为压簧。即是使得弹簧对橡胶片的作用力始终朝向水流的相反方向，从而始终对橡胶片提供复位的外力，橡胶片在相对的水流作用力与弹簧作用力共同作用下，快速进行内摩擦消耗弹性势能，以此更加确保优良的减振效果。

优选的，所述管束支撑板可拆卸连接在管束围板内壁。便于对管束围板内进行清理，便于更换传热管。

所述连杆由金属银制作而成。金属银具有很高的导热系数，因此通过连杆连接相邻两个u型传热管，还能够提高换热面积、提高反应堆蒸发器的热交换效率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种反应堆蒸发器的换热结构，在相邻两根u型传热管之间通过若干根连杆固定连接，即是通过若干的连杆，将各u型传热管连接起来成为一个整体，避免现有技术中u型传热管单独设置，各自发生振动。由于若干的u型传热管均固定连接为了整体结构，其在左右方向上受若干连杆的限制，无法再进行自由的晃动，从而提高整体结构的稳定性，极大程度上降低了横向振动频率与幅度，从而能够确保u型传热管具有更好的横向稳定性。

2、本发明一种反应堆蒸发器的换热结构，还设置了套设在弹簧上的橡胶片，弹簧的金属丝穿过橡胶片上的通孔中，同时由于通孔孔径小于弹簧外径，因此橡胶片套在弹簧上不会脱落，在弹簧进行不断的伸长缩短过程中，由于弹簧无法整体穿过通孔，因此橡胶片将弹簧隔离为两部分，两部分弹簧分别不断的对橡胶片向两侧进行挤压，由橡胶片的内摩擦作用，快速消耗大量弹性势能，迅速的将弹性势能转化为内能进行消耗，避免了单纯使用弹簧减振时弹性势能需要通过外部阻力进行消耗、消耗速度慢的问题，从而极大程度上提高了减振效率；同时水流冲击在橡胶片上也能够通过橡胶片的弹性对冲击力进行抵消，因此还解决了传统刚性减振条在长期冲击下使用寿命不长的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的剖视图；

图2为本发明具体实施例中弹簧和橡胶片的局部结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-u型传热管束，2-管束围板，21-进水流道，22-出水流道，3-连杆，4-弹簧，5-橡胶片，6-通孔，7-连接件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的一种反应堆蒸发器的换热结构，包括管束围板2、若干根u型传热管1，所述u型传热管1包括直管段和曲线段，u型传热管1的曲线段和部分直管段位于管束围板2内部；管束围板2上还设置有进水流道21、出水流道22，相邻两根u型传热管1之间通过若干根连杆3固定连接；还包括弹簧4，所述弹簧4一端固定连接在管束围板2内壁，另一端固定连接在u型传热管1的曲线段，且弹簧4轴线和与之连接的u型传热管1的中心对称线共线；还包括套设在弹簧4上的橡胶片5，橡胶片5上设置通孔6，所述通孔6孔径大于弹簧4线径、小于弹簧4外径；所述橡胶片5的相对两侧边通过连接件7与管束围板2的内壁固定连接。所述弹簧4上套设有m块橡胶片5，其中m≥2。所述连接件7为刚性连接件。若橡胶片5所在平面的水流方向朝向u型传热管1所在方向，则所述弹簧4为拉簧；若橡胶片5所在平面的水流方向朝向远离u型传热管1所在方向，则所述弹簧4为压簧。所述管束支撑板3可拆卸连接在管束围板2内壁。所述连杆3由金属银制作而成。在相邻两根u型传热管1之间通过若干根连杆3固定连接，即是通过若干的连杆3，将各u型传热管1连接起来成为一个整体，避免现有技术中u型传热管单独设置，各自发生振动。由于若干的u型传热管均固定连接为了整体结构，其在左右方向上受若干连杆的限制，无法再进行自由的晃动，从而提高整体结构的稳定性，极大程度上降低了横向振动频率与幅度，从而能够确保u型传热管具有更好的横向稳定性。还设置了套设在弹簧上的橡胶片，弹簧的金属丝穿过橡胶片上的通孔中，同时由于通孔孔径小于弹簧外径，因此橡胶片套在弹簧上不会脱落，在弹簧进行不断的伸长缩短过程中，由于弹簧无法整体穿过通孔，因此橡胶片将弹簧隔离为两部分，两部分弹簧分别不断的对橡胶片向两侧进行挤压，由橡胶片的内摩擦作用，快速消耗大量弹性势能，迅速的将弹性势能转化为内能进行消耗，避免了单纯使用弹簧减振时弹性势能需要通过外部阻力进行消耗、消耗速度慢的问题，从而极大程度上提高了减振效率；同时水流冲击在橡胶片上也能够通过橡胶片的弹性对冲击力进行抵消，因此还解决了传统刚性减振条在长期冲击下使用寿命不长的问题。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。