一种抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，其特征在于，包括低温水/滑油换热器、温控阀、预供滑油泵组、换热器、预热加热器和预循环水泵。本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，对柴油发电机辅助工艺设备进行合理功能划分，并在此基础上进行模块化三维设计、预制和安装，最大限度地合理集成成套供货中的机械、电气和仪控设备，简化柴油发电机辅助工艺设备接口，减少现场安装工作量，便于设备现场调试及后续维护。
【专利说明】
一种抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及电气设计，具体涉及一种抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块。
【背景技术】
[0002]核岛柴油发电机组是保证核安全的重要设备，其中柴油发电机辅助工艺设备对于柴油发电机的可靠正常运行是必不可少的。
[0003]柴油发电机辅助工艺系统涉及燃油、润滑油、冷却水等不同系统，包括栗、加热器、换热器、管道、管件、仪表等不同类型的设备部件。在以往核电厂柴油发电机成套设计中，各设备或独立安装或简单成套，致使现场接口较多，安装工作量繁重，占用厂房面积大。
[0004]采用模块化的思想进行设备设计和建造是当下核电厂广泛采用的先进技术，即在设计阶段按照功能要求完成各类型设备及部件(栗、阀、管道、管道支架、仪表等)的精细单元化，同时兼顾日常的维护和检修空间，并在工厂内实现整体拼装、检测和试验，最终在现场实现一体化安装和调试。对于核电厂柴油发电机组辅助工艺设备而言，在合理进行功能规划的基础上进行模块化设计可最大限度的提高成套水平，降低现场安装工作量，提高现场安装质量，大幅度降低占地面积。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型针对现有技术的不足，提出一种抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块。
[0006]抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块包括:
[0007]低温水/滑油换热器、温控阀、预供滑油栗组、换热器、预热加热器和预循环水栗；其中，所述低温水/滑油换热器和温控阀经配置具有滑油冷却功能，所述预供滑油栗组和换热器经配置具有热润滑功能，所述预热加热器和预循环水栗经配置具有冷却水预热功能。
[0008]优选地，还包括集油盘收集设备;所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的所有的外部接管方位应经配置与柴油发电机机本体外部接管方位相匹配以易于连接；所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块内的管道经配置以底部钢框架做可靠支撑，其中主管道经配置采用门型支架加固以承受较大接管载荷。
[0009]优选地，结构设计满足《钢结构设计规范》;所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的各设备经配置通过高性能螺栓安装于所述底座型钢;所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块经配置通过地脚螺栓与混凝土连接，以保证整个所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块在地震烈度8度的情况下的功能和结构的完整性。
[0010]优选地，所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的一次仪表经配置采用仪表机架集中显示;所述管道及支架按照ASME B31.1进行设计。
[0011]优选地，所述管道设有低点泄放取样管口以便于系统维护和状态监测.
[0012]优选地，所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的仪控和动力电缆接口经配置采取分区集中布置。
[0013]优选地，所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块经配置采用公共底座型钢框架，并在底部根据具体安装设备的性质和位置进行结构加强。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0015]1、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，对柴油发电机辅助工艺设备进行合理功能划分，并在此基础上进行模块化三维设计、预制和安装，最大限度地合理集成成套供货中的机械、电气和仪控设备，简化柴油发电机辅助工艺设备接口，减少现场安装工作量，便于设备现场调试及后续维护。
[0016]2、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，通过合理的结构设计，确保柴油发电机辅助工艺设备模块在地震烈度8度的情况下各承压零部件的应力和应变满足材料许用要求。
[0017]3、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，集成安装了低温水/滑油换热器、温控阀、预滑油栗组、换热器、预热加热器和预热水栗，功能划分合理，集成度高，设备整体运输，减少占地面积和现场安装工作量，安装便利，外部设计简化。
[0018]4、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，采用高强度型钢和加强板，保证了单元在地震烈度8度工况下承压部件满足材料许用应力和应变要求，进一步保证备用柴油发电机在核电站设计基准下的可靠性和可用性。
【附图说明】
[0019]图1为符合本实用新型优选实施例的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的轴视图。
[0020]图2为符合本实用新型优选实施例的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的布置图。
[0021]图3为符合本实用新型优选实施例的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的底座的轴视图。
[0022]图4为符合本实用新型优选实施例的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的功能原理图。
[0023]图5为符合本实用新型优选实施例的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的板壳构件应力云图。
[0024]图6为符合本实用新型优选实施例的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的线型构件应力云图。
[0025]11—恒温阀；12—主用预供滑油栗；13—仪表机架；14—预加热器；15—低温水/滑油换热器；16—底座槽钢；17—吊耳;21—高温水/润滑油换热器;22—仪表管道;25—预热水栗;28—备用预供滑油栗;31 — 20#槽钢;32—加强工字钢;43—备用预供滑油栗。
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0027]1.柴油发电机辅助工艺设备模块总体设计
[0028]本实用新型专利的柴油发电机辅助工艺设备模块外形尺寸(LXWXH)为3500X4000 X I Omm，总重量约为6吨。
[0029]如图1和2所示，本设备模块单元集成安装低温水/滑油换热器15、温控阀11、预滑油栗组12、换热器、预热加热器14、预热水栗25、一次仪表、仪表机架13、阀门、工艺管道、仪表管道22、管道支架、集油盘、接地端子等部件，满足柴油发电机在备用工况下的滑油和冷却水预热功能及柴油发电机运行时带走润滑油系统中的热量。
[0030]2.柴油发电机辅助工艺设备模块结构设计
[0031]如图3所示，整体采用公共底座框架式结构。框架底座由四个20#槽钢31组成，同时在其底部中间采用型钢予以结构加强，构成整个底座最重要的承压部分。经抗震力学分析所选用的工字钢32的许用载荷值均要远大于各种工况载荷值。
[0032]3.柴油发电机辅助工艺设备模块设备布置设计
[0033]如图4所示，本实用新型专利的柴油发电机辅助工艺设备模块中的最大重量设备低温水/滑油换热器板式换热器15布置于模块中心位置，确保整个模块在地震情况下的结构稳定性，且该板式换热器周边留有足够的空间确保换热器拆解空间要求;按照功能区域划分，滑油预热功能设备及冷却水预热功能设备布置于模块单元两侧；需要操作的预供滑油栗(12和28)的前后阀门、润滑油管道和冷却水管道泄放阀门位于模块单元周边，便于运行和维护人员操作;集油盘安装于公共底座框架及各设备之间，集油盘的尺寸(3.5mX4.0mX30mm)可确保容纳核电厂最大检修间隔期的润滑油泄漏量。
[0034]4.柴油发电机辅助工艺设备模块管道和支架设计
[0035]本实用新型专利的柴油发电机辅助工艺设备模块的管道和支架设计满足ASMEB31.1要求;设备之间的连接管道通过增加弯头保证其柔性以应对模块单元内管道的热膨胀力和地震力;在阀门侧、管道接口侧等应力集中区域合理设置支架，有效减小对主设备管口的有害载荷;仪表管道成排敷设于集油盘底部。
[0036]5.柴油发电机辅助工艺设备模块电仪设计
[0037]低温水/滑油换热器、温控阀、滑油/高温水换热器、预热加热器前后设置就地一次温度表和压力表，用于运行期间读取系统内温度值和压力值，进而进行设备性能监测。模块单元内的温度计和压力计位置布点合理，布置于直管段，且离弯管处至少5D的距离。一次仪表集中布置于仪表机架上，直观便利。
[0038]模块单元公共框架底座对角侧设置接地端子，可两点连接截面积为120_2的接地线，及时导出模块单元内的设备静电，保证整个设备的安全性。
[0039]6.柴油发电机辅助工艺设备模块接口设计
[0040]本实用新型专利中的柴油发电机辅助工艺设备模块采用10.9级性能的M16X300地脚螺栓与混凝土基础连接;共设置9个管道接口(高温水预供栗进口、滑油/低温水板式换热器低温水进口、滑油/低温水板式换热器滑油进口、滑油/低温水板式换热器低温水出口、机带滑油栗栗前补油口、滑油预供油栗回路进口、滑油恒温阀出口、滑油/高温水板换高温水出口、滑油泄放口、冷却水泄放口)与外部管道连接，主要管口集中于柴油机安装方向侧，次要管道集中于模块单元旁侧。
[0041 ] 7.抗震分析
[0042]本实用新型专利中的柴油发电机辅助工艺设备模块经过详细的抗震分析以证明结构的可靠性。抗震分析采用ANSYS有限元软件进行，以确定模块单元的整体动态特性(包括频率、振型等)及在不同载荷工况下的应力分布，以及关键连接件(螺栓等)受到的载荷。模块单元中的承压部件均简化成板壳单元(SHELL)进行建模。最大载荷组合包括8度地震载荷、单元自重、模块内管道热膨胀力和外部接管载荷。其中地震反应谱根据GB 50260《电力设施抗震设计规范》抗震8度3%的设备阻尼比生成。模块单元及其连接螺栓的应力分别按照ASME规范第III卷NF分卷对板壳型支承件和螺栓连接件的相关应力限制要求进行评定。
[0043]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0044]1、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，对柴油发电机辅助工艺设备进行合理功能划分，并在此基础上进行模块化三维设计、预制和安装，最大限度地合理集成成套供货中的机械、电气和仪控设备，简化柴油发电机辅助工艺设备接口，减少现场安装工作量，便于设备现场调试及后续维护。
[0045]2、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，通过合理的结构设计，确保柴油发电机辅助工艺设备模块在地震烈度8度的情况下各承压零部件的应力和应变满足材料许用要求。
[0046]3、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，集成安装了低温水/滑油换热器、温控阀、预滑油栗组、换热器、预热加热器和预热水栗，功能划分合理，集成度高，设备整体运输，减少占地面积和现场安装工作量，安装便利，外部设计简化。
[0047]4、本实用新型提供的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，采用高强度型钢和加强板，保证了单元在地震烈度8度工况下承压部件满足材料许用应力和应变要求，进一步保证备用柴油发电机在核电站设计基准下的可靠性和可用性。
[0048]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0049]本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
[0050]显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，其特征在于，包括低温水/滑油换热器、温控阀、预供滑油栗组、换热器、预热加热器和预循环水栗;其中，所述低温水/滑油换热器和温控阀经配置具有滑油冷却功能，所述预供滑油栗组和换热器经配置具有热润滑功能，所述预热加热器和预循环水栗经配置具有冷却水预热功能;还包括集油盘收集设备;所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的所有的外部接管方位应经配置与柴油发电机本体外部接管方位相匹配以易于连接;所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块内的管道经配置以底部钢框架做可靠支撑，其中主管道经配置采用门型支架加固以承受较大接管载荷;所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的各设备经配置通过高性能螺栓安装于槽钢;所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块经配置通过地脚螺栓与混凝土连接，以保证整个所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块在地震烈度8度的情况下的功能和结构的完整性。2.如权利要求1所述的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，其特征在于，所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的一次仪表经配置采用仪表机架集中显示。3.如权利要求1所述的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，其特征在于，所述管道设有低点泄放取样管口以便于系统维护和状态监测。4.如权利要求1所述的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，其特征在于，所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块的仪控和动力电缆接口经配置采取分区集中布置。5.如权利要求1所述的抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块，其特征在于，所述抗震类核电厂柴油发电机辅助工艺设备模块经配置采用公共底座型钢框架，并在底部根据具体安装设备的性质和位置进行结构加强。
【文档编号】F01P3/20GK205677711SQ201620256764
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年3月30日 公开号201620256764.1, CN 201620256764, CN 205677711 U, CN 205677711U, CN-U-205677711, CN201620256764, CN201620256764.1, CN205677711 U, CN205677711U
【发明人】方文治, 孙志宏, 陈孟, 朱志伟, 徐荣, 何艳艳, 翟继军, 刘勇, 倪小明, 黄庆, 吴雪琼, 黄冬艳, 刘刚, 杨鑫, 陈胤寅, 曲海汀
【申请人】上海核工程研究设计院, 陕西柴油机重工有限公司