整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔的制作方法

本发明涉及核电站反应堆蒸汽发生器传热管减振领域，具体涉及整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔。

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，刚性的防振条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整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔，以解决现有技术中防振条减振效率不足的问题，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：

整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔，包括管束围板，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，所述管束围板内还包括沿u型传热管的直管段均匀分布的n块管束支撑板，所述管束支撑板上设置与u型传热管相匹配的插孔，u型传热管从插孔中插入、穿过n块管束支撑板，其中n≥3；相邻两根u型传热管之间通过若干根弹簧连接，所述弹簧两端分别固定在两根u型传热管上，所述弹簧上套设橡胶片，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，弹簧从所述通孔中穿过；所述橡胶片的相对两侧边通过连接件与u型传热管固定连接。

针对现有技术中防振条仅对弯曲段进行支撑，防振条减振效率不足的问题，本发明提出一种整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔，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型传热管进行热交换后从出水流道流出。在管束围板内设置n块并排均布的支撑板，u型传热管从支撑板上的插孔中插入穿过，由于插孔与u型传热管相匹配，因此通过n块支撑板，能够对u型传热管的侧面进行限位，避免u型传热管束在水流影响下进行左右晃动，解决横向的振动问题。其中支撑板数量大于等于3，由两点确定直线的原理，若使用两块支撑板，也能够确定u型传热管的竖直，但是若仅使用两块支撑板，在水流作用下若一块支撑板发生晃动，则管束整体都会发生晃动，而使用三块或更多的支撑板则不会出现此种情况，即是一块支撑板连接失效，还有至少两块支撑板对其进行限位与稳固，从而能够确保u型传热管具有更好的横向稳定性。此外，本发明还通过若干根弹簧固定连接在相邻两根u型传热管之间，通过弹簧对u型传热管相互之间的微振动进行抵消，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，弹簧受到水流持续的冲击力后会自行产生振动，弹簧弹性势能消耗很慢，弹簧会进行不断的伸长、缩短、晃动，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u型传热管固定连接，从而使得橡胶片两端固定，不会随水流发生移动。

优选的，所述连接件为镀锌钢板。确保强度并防止锈蚀。

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。

优选的，所有弹簧均使用压簧。通过压簧对u型传热管提供向内的推动力，从而从侧面对u型传热管进行夹持，降低其振动幅度，相较于传统的使用自有状态的弹簧，使用压簧能够极大的提高减振效果。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔，在管束围板内设置n块并排均布的支撑板，u型传热管从支撑板上的插孔中插入穿过，由于插孔与u型传热管相匹配，因此通过n块支撑板，能够对u型传热管的侧面进行限位，避免u型传热管束在水流影响下进行左右晃动，解决横向的振动问题。

2、本发明整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔，通过若干根弹簧固定连接在相邻两根u型传热管之间，通过弹簧对u型传热管相互之间的微振动进行抵消，将振动的动能快速转化为弹性势能进行消耗。

3、本发明整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔，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；

图3为本发明具体实施例中管束支撑板的连接俯视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-u型传热管，2-管束围板，21-进水流道，22-出水流道，3-管束支撑板，4-弹簧，5-橡胶片，6-通孔，7-连接件，8-插孔。

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至图3所示的整体减振式反应堆蒸发器中的换热腔，包括管束围板2，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，所述管束围板2内还包括沿u型传热管1的直管段均匀分布的n块管束支撑板3，所述管束支撑板3上设置与u型传热管1相匹配的插孔8，u型传热管1从插孔8中插入、穿过n块管束支撑板3，其中n≥3；相邻两根u型传热管1之间通过若干根弹簧4连接，所述弹簧4两端分别固定在两根u型传热管1上，所述弹簧4上套设橡胶片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，弹簧4从所述通孔6中穿过；所述橡胶片5的相对两侧边通过连接件7与u型传热管1固定连接。所述连接件7为镀锌钢板。所述管束支撑板3可拆卸连接在管束围板2内壁。所有弹簧4均使用压簧。本发明在管束围板内设置n块并排均布的支撑板，u型传热管从支撑板上的插孔中插入穿过，由于插孔与u型传热管相匹配，因此通过n块支撑板，能够对u型传热管的侧面进行限位，避免u型传热管束在水流影响下进行左右晃动，解决横向的振动问题。通过若干根弹簧固定连接在相邻两根u型传热管之间，通过弹簧对u型传热管相互之间的微振动进行抵消，将振动的动能快速转化为弹性势能进行消耗。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。