核电站热交换器管束支撑结构的制作方法

本实用新型属于核电技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种核电站热交换器管束支撑结构。

背景技术：

目前，管壳式热交换器中的换热管束通常采用折流板或折流杆进行支撑。其中，采用折流杆对管壳式热交换器的换热管束进行支撑，有以下优点：首先，壳程流体由横向流动变为纵向流动，显著减少流体对换热管的横向冲刷，避免引发管束流致振动；其次，流体流过折流杆时的湍动可提高换热效率。因此，采用折流杆支撑的管壳式热交换器在化工、火电和核电中得到广泛的应用。

然而，在实际应用过程中，采用折流杆支撑的管壳式热交换器仍存在以下问题：1)折流杆的加工精度不易保证，难以对换热管束形成有效支撑，导致换热管无支撑距离变大，固有频率降低，产生流致振动，降低换热效率；2)圆钢折流杆易产生卡门涡街，卡门涡街脱落会导致折流杆产生微幅振动，是折流杆与热交换器管束之间产生微动磨损；3)对于直径较大的管壳式热交换器，采用折流杆作为支撑，中部折流杆由于无支撑距离大，固有频率降低，产生流致振动，磨损换热管。

有鉴于此，确有必要提供一种结构简单、固有频率高、有效提高换热效率的核电站热交换器管束支撑结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种结构简单、固有频率高、有效提高换热效率的核电站热交换器管束支撑结构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种核电站热交换器管束支撑结构，布置于管壳式热交换器内部，包括折流圈、两端焊接在折流圈上的多根折流杆，以及与折流杆垂直点焊的横向支撑杆。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述折流圈、折流杆、横向支撑杆由扁钢制造。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述相邻折流圈之间错开90°。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述折流圈的组件数及间距可调。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述相邻折流圈上的折流杆对换热管形成支撑。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述折流杆与换热管之间为线接触。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述横向支撑杆两端焊接在折流圈上。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述横向支撑杆中间与每一根折流杆焊接。

作为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的一种改进，所述横向支撑杆的数目为1～5条。

相对于现有技术，本实用新型核电站热交换器管束支撑结构具有以下优点：1)采用扁钢制作折流杆、折流圈和横向支撑杆，避免产生卡门涡街，防止磨损折流杆；2)通过扁钢横向支撑杆对折流杆进行加强，有效提高折流杆的固有频率，避免产生流致振动而损坏热交换器；3)增加壳层流体扰动程度，提高热交换器的换热效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电站热交换器管束支撑结构及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1为本实用新型核电站热交换器管束支撑结构的示意图。

图2为图1中奇数折流圈组件的结构示意图。

图3为图1中偶数折流圈组件的结构示意图。

图4为折流杆对换热管支撑的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图1、图2所示，本实用新型核电站热交换器管束支撑结构包括折流圈10，两端焊接在折流圈10上的多根折流杆20，以及与折流杆20垂直点焊的横向支撑杆30。

根据本实用新型的一个实施方式，请参阅图2、图3所示，折流杆20按一定间距焊接在折流圈10上，奇数折流圈10和偶数折流圈10之间错开90°。横向支撑杆30与折流杆20垂直，其两端焊接在折流圈10上，并与每根折流杆20点焊，使折流杆20的最大无支撑距离降低到1/4～1/6的水平，最大无支撑距离取决于横向支撑杆30的数量。横向支撑杆30的设置显著提升折流杆20的固有频率，降低产生流致振动的可能性，同时增加壳层流体的扰动程度，提高换热效率。

根据本实用新型的一个实施方式，请参阅图4所示，相邻两个折流圈10上的折流杆20对换热管40形成有效支撑，换热管40与折流杆20之间为线接触。

根据本实用新型的一个实施方式，折流圈10、折流杆20和横向支撑杆30均由扁钢制造。

根据本实用新型的一个实施方式，折流圈10组件数及间距可调。

本实用新型核电站热交换器管束支撑结构布置于管壳式热交换器内部。首先，根据热交换器壳体直径及加工制造工艺，选用扁钢制造折流圈10，保证圆度及平面度。接着根据折流圈10尺寸选取1～5条与折流圈10相同规格的扁钢制造横向支撑杆30，横向支撑杆30沿折流圈10直径均匀分布，两端与折流圈10焊接。其次，根据换热管40的尺寸以及换热管40的分布，选取合适规格的扁钢制造折流杆20，折流杆20与横向支撑杆30垂直并沿折流圈10直径均匀分布，折流杆20两端与折流圈10焊接，中间与横向支撑杆30点焊。折流圈10、折流杆20及横向支撑杆30组成折流圈组件，根据换热需要以及换热管40长度确定折流圈20组件数量和间距，奇数折流圈组件和偶数折流圈组件间隔分布，并且旋转90°。在换热管40与热交换器一端管板焊接后，将折流圈组件按确定的顺序及间距穿入换热管束，并将折流圈10与拉杆点焊以固定位置。最后，完成剩余加工步骤，剩余加工步骤与普通管壳式热交换器加工步骤相同。

通过以上描述可知，相对于现有技术，本实用新型核电站热交换器管束支撑结构具有以下优点：1)采用扁钢制作折流杆20、折流圈10和横向支撑杆30，避免产生卡门涡街，防止磨损折流杆；2)结构简单，通过扁钢横向支撑杆30对折流杆20进行加强，有效提高折流杆20的固有频率，避免产生流致振动而损坏热交换器；3)增加壳层流体扰动程度，提高热交换器的换热效率。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。