1000mw核主泵用新缠绕方式的绕管式高压冷却器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及1000MW核主栗用的一种新缠绕方式绕管式高压冷却器。
【背景技术】
[0002]冷却器按换热部件的结构特点可分为:板翅式换热器、管壳式换热器，其中管壳式分为:固定管板式、U型管式、浮头式、盘管式等。板翅式换热器由多个入口管封头、导流片、以及板束单元等组成，板束由上下隔板、换热翅片及封条等组成，虽具有结构紧凑、传热效率高等优点，但却有制作工艺要求高、易发生堵塞与腐蚀，从而压降增大、检修困难等缺点。固定管板式冷却器结构相对简单，应用最广，但由于无活动管板支撑，不适合温差大，压力高的场合，且壳侧不易清洗。U型管式冷却器，管束弯成U型，由于两端固定在同一块管板上，进出冷却水必须在同一侧，适合工艺布置单一的场合。浮头式冷却器，一端管板与壳体固定，另一端管板可自由浮动，由于结构复杂，占空间大，不适合高压、高热应力，空间受限的场合。螺旋管作为一种强化换热管，由于其结构紧凑，单位体积内换热面积大，被广泛应用在凝结器、冷却器、加热器和蒸发器等换热设备中，被称为缠绕管式换热器。为增大换热面积，以往的管束常由多层螺旋管盘绕组成，具有相同盘绕直径的螺旋管组成一个盘绕层，旋向相同，或相邻的两根管子钎焊在一起形成并管盘绕，在管束布置方式上，多为顺排，或叉排，通常情况下，对于较密的管束布置，叉排的换热效果优于顺排，而顺排在螺旋管初始一定排数时换热效果优于叉排，设计上，为保证每根螺旋管的长度基本相同，势必使每一螺旋盘管层中有不均匀的轴向节距，对进出口温差较大的设备来说，容易出现壳侧换热不均匀，各列螺旋管内、外侧流体在相同纵向高度上温差大的现象，尤其在设备使用一段时间出现结垢后，不均匀现象更会加剧，不仅降低换热效率，管间热应力更会给设备带来安全隐患，对于核电站这种高压、高温差、长寿命、有抗震要求、安全第一的特殊使用环境中，这种现象是不被允许的。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种1000丽核主栗用新缠绕方式的绕管式高压冷却器，具有结构紧凑简单，传热效率高，可承受高压，不需要管板及垫条支撑，不宜结垢，使用寿命长，抗震性能高等特点。本实用新型的技术方案是:一种1000MW核主栗用新缠绕方式的绕管式高压冷却器，上法兰(1)、下法兰(6)通过螺栓与壳体(4)连接，内层盘管(8)、中层盘管(9)、第一外层盘管(10)、第二外层盘管(11)分别单独采用螺旋管并联盘绕而成，内层盘管⑶与中层盘管(9)螺距相同，旋向相反，内层盘管(8)、中层盘管(9)接口通过第一法兰连通器(2)与第二法兰连通器(5)对接，第一外层盘管(10)与第二外层盘管(11)接口通过第一法兰连通器(2)与第二法兰连通器(5)对接，第一外层盘管(10)与第二外层盘管(11)接口位置高于内层盘管⑶与中层盘管(9)接口轴线，在四个盘管分岔口处设置插管式瞬态阻力系数流量分配器(3)。
[0004]本实用新型的有益效果是:
[0005](1)上、下法兰盖通过螺栓分别与壳体连接，三层四个螺旋管连接在两个法兰联通器上，并螺旋盘绕在中心筒上，两个法兰联通器通过螺栓分别与上、下法兰盖连接，具有拆装简单，易维护等特点。
[0006](2)内层盘管与中层盘管接口通过法兰联通器对接，旋向相反，螺距相同，这种连接方式一方面降低了流体对法兰联通器的作用力，另一方面，使流体流动相对更加平稳，
[0007](3)外层由两个旋向相反的螺旋管盘绕，螺距是内、中层盘管螺距二倍，这种盘绕方式，一方面使内、中、外每一层盘管在壳侧流道中轴向节距相等，另一方面使外层和中层盘管在空间中的相对位置呈周期性重复，在空间上是周期性的顺排与叉排的耦合，这种排列方式，使各列管壁努塞尔数Nu在换热器不同纵向高度上更趋于均匀，提高了设备安全性能及抗震性能，同时也进一步提高了设备的总传热系数，实践证明更适合核电站这种有高压、高温差、长寿命、有抗震要求的使用环境，
[0008](4)螺旋管间距不需要隔条限制，无管板支撑结构，大大简化了设备结构及重量，
[0009](5)此种盘绕方式与传统缠绕方式相比，管程压力损失降低了近1倍，
[0010](6)为进一步优化结构，增设了插管式瞬态阻力系数流量分配器，作用是:在流动的开始，通过调整各个盘管的阻力系数，降低因各盘管长度不等而导致的流量分配相对不均问题，而由于随后的流动是不断周期性重复，当管排数(即缠绕圈数)达到一定数目后，流动将进入周期性充分发展阶段，流动在离心力作用下的扰动逐渐消退，流动保持稳定，
[0011](7)冷却水入口、出口分别开设在下法兰盖及上法兰盖上，开设位置成一定角度，从而使壳侧换热更充分，
[0012](8)四根盘管一起盘绕在中心筒上，中心筒非全封闭，在端面开有小孔，一方面使壳侧流量充分流经盘管间隙，加强壳侧换热，另一方面减小流体对中心筒的冲击力。
[0013]本实用新型的此种盘绕方式与传统缠绕方式相比:一方面，管程压力损失降低了近1倍，另一方面，在换热性能方面，使各列管壁不同层的管壁努塞尔数Nu更均匀，解决了各列螺旋管在相同纵向高度上传热能力差异大的问题，也进一步提高了设备的总传热系数，简化了整体结构，省去了垫条管板等支撑结构，更适合核电站这种有高压、高温差、长寿命、有抗震要求的使用环境。实践证明，本实用新型能适应复杂苛刻的工作环境。
【附图说明】
[0014]图1是高压冷却器总剖视图
[0015]图2是图1的局部放大图
[0016]图3是插管式瞬态阻力系数流量分配器俯视图
[0017]图4是插管式瞬态阻力系数流量分配器A-A视图
[0018]图5是插管式瞬态阻力系数流量分配器B-B视图
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