一种蒸汽发生器及其传热管支撑装置和传热管安装方法与流程

本发明涉及核技术领域，更具体地说，涉及一种蒸汽发生器及其传热管支撑装置和传热管安装方法。

背景技术：

目前，一般通过采用支承板来固定蒸汽发生器中的传热管，关于支承板，《一种蒸汽发生器传热管直管段支承板》专利号201210537220.9；公开号cn103868050a，其公开了一种蒸汽发生器传热管直管段支承板包括该支承板包括基本孔型单元a和基本孔型单元b，该支承板需要开设若干供传热管穿过的通孔以便于固定传热管，该基本孔型单元a和基本孔型单元b上分别设有定距螺杆孔，其之间需要设置定距螺杆固定，而其存在支承板结构复杂，拆装不便，且不适合小间距传热管支撑。

为了解决该问题，《螺旋换热管的支撑固定结构》专利号201010198096.9，公开号cn101858569a，其公开了悬挂肋板、固定销、螺栓、承重条以及固定条，该悬挂肋板通过固定销或者螺栓与承重条连接，螺旋管卡设在承重条上，其虽然解决了小间距传热管的支撑问题，但是存在以下问题，在运行过程中螺栓或者固定销等紧固件容易松脱，从而导致承重条脱落，进而导致该螺旋管振动。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够解决小间距传热管支撑困难，支撑结构复杂，以及螺母、销等紧固件在运行中松脱导致传热管安装稳定性差等弊端的传热管支撑装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种传热管支撑装置，用于支撑蒸汽发生器的传热管，包括至少一个支撑组件；所述支撑组件包括并排设置以固定所述传热管的若干支撑条、设置在所述支撑条的至少一端以固定所述支撑条的固定件；

至少一所述支撑条的一侧壁上设有若干在长度方向上并排设置的限位槽；所述传热管的至少一管段设于所述限位槽中，并在所述限位槽与所述限位槽相对的另一所述支撑条夹持下卡紧。

优选地，所述限位槽与相邻所述支撑条形成容置空间，所述容置空间的尺寸与所述传热管的管段的外径相适配。

优选地，所述传热管包括至少一层螺旋管；所述螺旋管上设有中通的螺旋孔，所述螺旋孔的中心形成轴心；所述限位槽设置在所述支撑条背对所述轴心的一侧；或者，所述限位槽设置在所述支撑条与所述轴心相对的一侧；

所述限位槽与相邻所述支撑条形成容置空间，所述容置空间的尺寸与所述传热管的管段的外径相当。

优选地，所述至少一层螺旋管包括沿径向设置且相互套设的若干层螺旋管，每一层螺旋管包括若干沿轴向并排设置的管段；每一限位槽与同一层所述螺旋管的管段一一对应设置。

优选地，所述限位槽在轴向方向上倾斜设置，其倾斜角度与其对应设置的所述传热管的管段倾斜的角度相适配。

优选地，所述传热管支撑装置还包括供所述至少一个支撑组件安装的套筒，所述至少一个支撑组件设置在所述套筒中。

优选地，所述支撑组件中的所有支撑条背对所述套筒轴心的侧壁上均设有所述限位槽。

优选地，位于最外层的所述支撑条上的所述限位槽与套筒内侧壁形成容置空间，所述容置空间的尺寸与所述传热管的管段外径相当；

其余所述支撑条上的所述限位槽与与之相对设置的一根所述支撑条形成容置空间，所述容置空间的尺寸与所述传热管的管段外径相当。

优选地，至少一个支撑组件包括沿所述套筒周向均匀分布的若干支撑组件，每一所述支撑组件沿径向设置在所述套筒中。

优选地，所述限位槽的截面形状为梯形或圆弧形。

优选地，所述支撑条包括支撑段以及位于所述支撑段两端与所述固定件连接的连接段；所述限位槽设置在所述支撑段上。

优选地，所述连接段呈圆柱状，所述支撑段呈条形板状。

优选地，所述固定件设置在所述套筒的内侧壁且沿径向设置；所述固定件上设有与所述连接段连接的通孔。

本发明还构造一种蒸汽发生器，包括本发明所述的传热管支撑装置以及设置在所述传热管支撑装置上的传热管。

本发明还构造一种传热管安装方法，采用本发明所述的传热支撑装置，其包括以下步骤：

s1、设置第一层传热管，将支撑组件的一根支撑条的限位槽与所述第一层热管的管段对位，并移动所述支撑条，在所述限位槽和其相对的另一所述支撑条或者套筒管壁的夹持下，卡紧所述第一层传热管；

s3、依次在所述第一层传热管中设置第二层传热管至第n层传热管以及与每一层传热管对应的支撑条；移动所述支撑条至第二层传热管至第n层传热管分别被相邻的两根支撑条夹紧；

s4、将固定件焊接在所有支撑条的两端，并将其固定在套筒的内侧壁上以使所有传热管固定在套筒中。

实施本发明的蒸汽发生器及其传热管支撑装置和传热管安装方法，具有以下有益效果：该传热管支撑装置，其可用于支撑蒸汽发生器的传热管，其通过设置至少一个支撑组件以支撑传热管，该支撑组件通过设置若干支撑条，该支撑条中至少一支撑条的一侧壁上设有若干在长度方向并排设置的限位槽；该传热管卡设在该限位槽上并在限位槽与该限位槽相对的另一支撑条夹持下卡紧，该支撑条的一端通过设置固定件将该支撑条固定，从而实现该传热管的支撑和安装。该传热管支撑装置，结构简单，省去了定距螺杆，使得结构更加紧凑，适合小间距的传热管支撑固定，尤其是螺旋管，并且该传热管支撑装置，其限位槽的位置可调节，且支撑条为分层独立安装，不需要传热管旋入，便于安装，且可减少传热管划伤。传热管可通过该传热管支撑装置的限位槽与该限位槽相对的另一支撑条夹持卡紧，省去了螺栓或销等可能松脱的零件，从而提高了其稳定性，进而可避免传热管松动。

本发明的蒸汽发生器通过设置本发明的传热管支撑装置固定传热管，从而使得该蒸汽发生器中的传热管能够被稳定固定。

本发明的传热管安装方法，通过采用本发明的传热管支撑装置，其安装简便，可提高安装效率以及传热管的稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明传热管支撑装置第一实施例的结构示意图；

图2是本发明传热管支撑装置第一实施例的局部结构示意图；

图3是本发明传热管支撑装置第一实施例的局部剖视图；

图4是本发明传热管支撑装置的第二实施例的局部结构示意图；

图5是本发明传热管支撑装置的第二实施例的局部剖视图；

图6是图5本发明传热管支撑装置的第二实施例的局部视图；

图7是本发明传热管安装方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1至图3示出了本发明传热管支撑装置的第一实施例。

该传热管支撑装置可用于支撑蒸汽发生器的传热管，可适合小间距的传热管支撑，尤其是螺旋管；该传热管支撑装置，具有结构简单，便于安装，传热管安装稳定性强，且不易被划伤等优点。

如图1至3所示，该传热管支撑装置，包括至少一个支撑组件12，该支撑组件12可用于支撑传热管；在本实施例中，该传热管支撑装置10还包括供至少一个支撑组件12安装的套筒11，该套筒11可用于形成供一回路冷却剂容置冷却的容置腔；该至少一个支撑组件12设置在该套筒11中；具体地，该至少一个支撑组件12设置在该套筒11的内侧壁，且其包括沿套筒周向均匀分布的若干支撑组件；在本实施例中，该若干支撑组件包括沿套筒周向均匀分布的四个支撑组件。当然，可以理解地，该至少一个支撑组件12的数量可以是一个、两个或者多个，不限于四个。在本实施例中，每一个支撑组件12沿径向设置在该套筒11中，以固定多根或者多层传热管20。优选地，本实施例中的传热管20包括至少一层螺旋管，该螺旋管上设有中通的螺旋孔，该螺旋孔的中心形成轴心。

该套筒11可以采用耐高温金属材质制成，该套筒11的内侧形成容置腔，可供一回路冷却剂容置冷却，且该套筒11可供该传热管20和该传热管支撑装置安装。在本实施例中，该套筒11可以为圆柱状，当然，可以理解地，该套筒11的形状不限于圆柱状，在其他一些实施例中，其可以为长方体状或者其他形状。

该支撑组件12包括并排设置以固定传热管20的若干支撑条121、设置在该支撑条121的至少一端以固定该支撑条121的固定件122。该支撑条121可用于支撑传热管20，该支撑条121包括至少两根支撑条，其可以为两根、三根或者多根；该固定件122可将该支撑条121固定，进而固定该传热管20，提高该传热管20的安装稳定性。

该支撑条121包括支撑段1211以及位于该支撑段1211两端与该固定件122连接的连接段1212；在本实施例中，该连接段1212呈圆柱状，其可固定在该固定件122上，该支撑段1211呈条形板状，其可供该传热管20支撑固定。可以理解地，在其他一些实施例中，支撑段1211不限于条形板状，该连接段1212不限于圆柱状。该支撑条的最薄处厚度与该传热管20的层间距要求相适配，具体地，其支撑段的厚度与该与该传热管20的层间距要求相适配。在本实施例中，该支撑条可支撑的最小螺旋管间距为3mm，且该支撑段的结构宽度大于等于该强度设计的最小要求；从而使得该支撑条能够支撑该传热管20。

如图2及图3所示，该支撑条121中，至少一支撑条121的一侧壁上设有若干在长度方向上并排设置的限位槽1213；则该支撑条121的数量可以为两根，其中可以一根支撑条的侧壁上设置有限位槽1213,或者该这两根支撑条121上的一侧壁上均设有限位槽1213。在本实施例中，该支撑条121的数量为多根，且所有支撑条121的侧壁上均设有限位槽1213。

在本实施例中，该限位槽1213可设置在该支撑条121背对该螺旋管的螺旋孔的轴心的一侧；当然，在其他一些实施例中，该限位槽1213可设置在该支撑条121与该螺旋管的螺旋孔的相对的一侧。具体地，该限位槽1213设置在该支撑段1211的一侧，且位于背对该螺旋管的螺旋孔的轴心的一侧，其与该支撑条1211一体呈型。

该限位槽1213的截面形状可以为梯形或圆弧形，在本实施例中，该限位槽1213的形状为梯形，当然可以理解地，该限位槽1213的截面形状不限于梯形或圆弧形，其可以为长方形或者方形，则该支撑段1211设有限位槽1213的一面为梳齿型结构，该支撑段1211背对该限位槽1213的一面为平面结构。该传热管20的至少一管段设于该限位槽1213中，并在该限位槽1213与该限位槽1213相对的另一支撑条夹持下卡紧，从而固定该传热管20。

该限位槽1213与相邻支撑条形成空置空间，该容置空间的尺寸与该传热管20的管段的外径相适配，以便于将该传热管20的管段卡设在该容置空间中，以固定该传热管20，则该容置空间的尺寸可略大或略小于或等于该传热管20的管段的外径。该进一步地，该该限位槽1213与相邻支撑条形成容置空间，该容置空间的尺寸与该传热管的管段的外径相当，从而使得该传热管20的管段由该限位槽1213的内表面与相邻的支撑条的平面进行卡紧固定。

在本实施例中，该至少一层螺旋管包括沿径向设置且相互套设的若干层螺旋管，每一层螺旋管包括若干沿轴向并排设置的管段，同层螺旋管的管段在两条支撑条间沿竖直方向排列；每一限位槽1213与位于同一层螺旋管的管段一一对应设置，位于同一支撑条上的限位槽1213的数量与位于同一层螺旋管的管段的数量相等，以使得该螺旋管的所有管段能够卡设在该限位槽1213上。在本实施例中，该限位槽1213在轴向方向上倾斜设置，其倾斜的角度与其对应设置的传热管20的管段倾斜的角度相适配，以保证该限位槽1213能够稳定设置在该容置空间中。

进一步地，在本实施例中，该支撑组件12中的所有支撑条121的一侧均设有限位槽1213，这些支撑条121上的限位槽1213均设置在背对套筒轴心的侧壁上，其均在同一径向上。位于最外层的支撑条121上的限位槽1213与套筒的内侧壁形成容置空间，该容置空间的尺寸与该传热管20的管段的外径相当；具体地，该梯形槽的三个平面跟套筒11的曲面形成容置空间，从而使得该传热管20的管段能够由该梯形槽的三个平面和套筒11的曲面进行卡紧。其余支撑条121上的限位槽1213与与之相对设置的一根支撑条形成容置空间，该容置空间的尺寸与该传热管20的管段外径相当，从而使得该传热管20的管段能有该梯形槽的三个平面和相邻一根支撑条的相背其限位槽的一平面进行卡紧，并且所有支撑条121通过该固定件122固定，从而使得该传热管20与支撑条121之间无法发生相对位移，进而避免传热管被划伤或磨损。

该固定件122可以设置在该支撑条121的一端或者两端。在本实施例中，优选地，该固定件122设置在该支撑条的两端。在本实施例中，该固定件122可以为长方体状，该其长度大于等于该所有支撑条的宽度和加上所有支撑条之间的间距和的总和。该固定件122的一侧设置在该套筒11的内侧壁且沿径向设置；其可焊接在该套筒11的内侧壁以避免该固定件122移动。该固定件122上设有与该连接段1212连接的通孔1221，当安装该传热管20时，可将该支撑条121分别与每一层传热管20固定后，再每根支撑条的连接段1212插设在通孔中，并可通过将该连接段1212与该通孔1221进行焊接固定，从而使得该传热管20的所有管段与该支撑条121之间无法发生相对位移。

图4至图6示出了本发明传热管支撑装置的第二实施例。该第二实施例与该第一实施例的区别在于，该第二实施例中，该限位槽1213的截面形状为圆弧形。该传热管由该圆弧形槽的曲面和该相邻一根支撑条121相背其限位槽1213的平面进行卡紧固定。

以上实施例传热管支撑装置具有以下优点：

1.可适用于对小间距传热管，尤其是螺旋管的支撑；

2.本发明的支撑条121可插设在固定件122的通孔1221中，并通过焊接固定，其无需螺栓、销等可能松脱的零件，可靠性好，稳定性强；

3.支撑条121为分层独立安装，不需要螺旋管旋入，减小了直流蒸汽发生器的装配难度，同时进一步减小了管间距，使得直流蒸汽发生器更加紧凑。支撑条121上限位槽与该相邻一根支撑条的间距可以调节，便于安装；支撑条121的顶部和底部连接段预留了可调整的空间，可在竖直方向上进行调整，减小了安装难度；

4.本发明采用支撑条121作为限制螺旋管流致振动的部件，支撑条121上的限位槽1213和相邻支撑条另一侧的平面可对螺旋管进行了定位，并通过固定件122、支撑条121和传热管20采用紧固连接，使得传热管20与支撑条121之间无法发生相对位移从而减少传热管20表面划伤；

5.本发明可根据螺旋管的层数在该套筒11圆周方向上设置多个支撑条121，保证每层螺旋管都能够被稳定固定。

本发明还构造一种蒸汽发生器，其包括本发明的传热管支撑装置10以及设置在该传热管支撑装置10上的传热管20。该传热管支撑装置10在实施例1和实施例2已阐述，在此不再赘述。该传热管20可以为螺旋管，其可以由一层或多层螺旋管相互套设形成。该螺旋管上设有中通的螺旋孔，该螺旋孔中心形成轴心。该传热管支撑装置10的支撑条可从该螺旋孔伸入，并将每层螺旋管卡设在两条支撑条之间，将每层螺旋管的管段对应卡设在支撑条上的限位槽上从而实现稳定固定。该蒸汽发生器采用了本发明的传热管支撑装置，从而提高该传热管的安装稳定性。

图7示出了本发明的一种传热管安装方法，其采用本发明的传热管支撑装置；该传热管安装方法具有简单易操作，方便快捷等优点。

如图7所示，该传热管安装方法包括以下步骤：

s1、设置第一层传热管，将支撑组件的一根支撑条的限位槽与所述第一层热管的管段对位，并移动所述支撑条，在所述限位槽和其相对的另一所述支撑条或者套筒内侧壁的夹持下，卡紧所述第一层传热管。

其中，该传热管为螺旋管，具体地，在套筒中沿套筒圆周方向设置第一层传热管，将该第一个支撑组件的第一根支撑条升入传热管的螺旋通孔中，将支撑条上设有限位槽的一侧与该第一层传热管相对，将限位槽分别卡设在该第一层传热管的管段上，使得一个限位槽卡设一个管段，移动该支撑条至该限位槽与该套筒侧壁所形成的容置空间的尺寸与该第一层传热管的管段外径相当，使得该第一层传热管在该限位槽和其相对设置的套筒内侧壁的夹持下卡紧。接着，重复该步骤沿套筒周向继续设置第二个支撑组件的第一根支撑条、第三个支撑组件的第一根支撑条以及第四个支撑组件的第一根支撑条。

s3、依次在所述第一层传热管中设置第二层传热管至第n层传热管以及与每一层传热管对应的支撑条；移动所述支撑条至第二层传热管至第n层传热管分别被相邻的两根支撑条夹紧。

具体地，首先，在该第一层传热管中设置第二层传热管，其次，分别将该第一个支撑组件、第二个支撑组件、第三个支撑组件以及第四个支撑组件的第二根支撑条从该螺旋管的螺旋孔伸入，将支撑条上设有限位槽的一侧与该第二层传热管相对，将限位槽分别卡设在该第二层传热管的管段上，移动该支撑条至该限位槽与相邻的第一根支撑条所形成的容置空间的尺寸与该第二层传热管的管段外径相当，使得该第二层传热管在该限位槽和其第一根支撑条的平面的夹持下卡紧。重复该步骤依次设置第第一个支撑组件、第二个支撑组件、第三个支撑组件以及第四个支撑组件的第三层传热管至第n层传热管以及与每一层传热管对应的支撑条，使得每层传热管能够被相邻的两根支撑条夹紧。

s4、将固定件焊接在所有支撑条的两端，并将其固定在套筒的内侧壁上以使所有传热管固定在套筒中。

具体地，将每一个支撑组件的所有支撑条的两端的连接段分别伸入设置在支撑条两端的固定件的通孔中，并进行塞焊，使得该固定件与该支撑条能够紧固连接。接着，将固定件相背于套筒轴心的一侧焊接在套筒的内侧壁上。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。