能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管，設(shè)置在所述蒸汽發(fā)生器二次冷卻水入口與蒸汽發(fā)生器給水環(huán)之間，其特征在于：包括一體式連接的若干個球形管管段，所述若干個球形管管段的小管徑端依次連接；所述多級球形給水管的一端與所述冷卻水入口連通，另一端與所述給水環(huán)連通。本實用新型的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管縮、擴流道，提高了管內(nèi)局部流速，并改動局部結(jié)構(gòu)流動方向，加強冷熱流體攪混，緩減了低功率運行工況下給水環(huán)管中的熱分層現(xiàn)象。
【專利說明】能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓水堆核電站【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管。
【背景技術(shù)】
[0002]壓水堆核電廠在低功率運行工況下(啟動和停堆過程)，蒸汽發(fā)生器投運前，蒸汽發(fā)生器內(nèi)的高溫水加熱給水入口水平段和彎頭處的殘留給水，使殘留給水溫度與蒸汽發(fā)生器二次側(cè)內(nèi)溫度趨于一致。蒸汽發(fā)生器投運后，溫度較低的給水通過給水管流入給水彎頭和給水管水平段。給水環(huán)管內(nèi)原有的殘留給水溫度相對較高，在給水小流量注入的情況下，由于冷、熱流體缺乏充分的混合，給水環(huán)管內(nèi)殘留給水溫度高，密度小，占據(jù)給水環(huán)管的上部；給水的溫度低，密度大，占據(jù)給水環(huán)管的下部。此情況下，冷水層和熱水層之間就形成了冷熱流體交界面。工程上將上述現(xiàn)象稱為蒸汽發(fā)生器給水環(huán)管熱分層現(xiàn)象。
[0003]蒸汽發(fā)生器給水環(huán)管內(nèi)流體的溫度分層使得給水管內(nèi)流體上部比下部的溫度高，在給水環(huán)管截面產(chǎn)生附加總體彎曲熱應(yīng)力；此外，熱分層發(fā)生時在冷熱流體交界面上產(chǎn)生顯著的熱紋振蕩，這種振蕩作用于管道內(nèi)壁面，造成局部熱應(yīng)力。兩種應(yīng)力疊加后會產(chǎn)生管道開裂、位移、熱疲勞、彎曲以及支承部件載荷過大等危害，可能會限制管道的使用壽命，對蒸汽發(fā)生器執(zhí)行其功能構(gòu)成一定威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題是提供一種通過特殊的給水管結(jié)構(gòu)，加強低功率運行工況下蒸汽發(fā)生器給水入口冷熱流體的攪混程度，緩減給水環(huán)管中的熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管，設(shè)置在所述蒸汽發(fā)生器二次冷卻水入口與蒸汽發(fā)生器給水環(huán)之間，其特征在于:包括一體式連接的若干個球形管管段，所述若干個球形管管段的小管徑端依次連接；所述多級球形給水管的一端與所述冷卻水入口連通，另一端與所述給水環(huán)連通。
[0006]每個球形管管段的管道最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑的比為1:0.85。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
[0008]本發(fā)明的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管縮、擴流道，提高了管內(nèi)局部流速，并改動局部結(jié)構(gòu)流動方向，加強冷熱流體攪混，緩減了低功率運行工況下給水環(huán)管中的熱分層現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明一種能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的階梯形蒸汽發(fā)生器給水管示意圖。
[0011]圖中:1-蒸汽發(fā)生器，101-蒸汽發(fā)生器殼體，102-汽水分離器，103-干燥器，104-蒸汽出口，105-給水環(huán)，106- 二次冷卻水入口，107-管束，108- 一次冷卻水進(jìn)入腔室，109- 一次冷卻水輸出腔室，110- 一次冷卻水入口，111- 一次冷卻水出口，2-殼體側(cè)接管，3-多級球形給水管，301-第一級球形漸縮管段，302-第二級球形漸擴管段，303-第二級球形漸縮管段，304-第三級球形漸擴管段，305-第三級球形漸縮管段，306-第四級球形漸擴管段，4-給水三通，5-J形管。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0013]圖1中，示出了一種蒸汽發(fā)生器的示例，該蒸汽發(fā)生器I包括管束107，該管束107被設(shè)置在蒸汽發(fā)生器殼體101內(nèi)側(cè)的下部，并且被浸沒在二次冷卻水中。管束107被制成倒置的U形，其一個端部以流體連通方式連接在一次冷卻水進(jìn)口腔室108上，而另外一個端部以流體連通方式連接在一次冷卻水輸出腔室109上，所述一次冷卻水進(jìn)入腔室108通過一次冷卻水入口 110與反應(yīng)堆熱管段連通，所述一次冷卻水輸出腔室109通過一次冷卻水出口 111與反應(yīng)堆冷管段連通。多個離心式汽水分離器102被設(shè)置在蒸汽發(fā)生器殼體101內(nèi)側(cè)的上部，位于管束107的上方，尤其是位于盛裝在蒸汽發(fā)生器殼體101中的二次冷卻水的表面上方。一個干燥器103被設(shè)置在汽水分離器102的上方,在該干燥器103上應(yīng)用了本發(fā)明的波形汽水分離板。
[0014]高溫的一次冷卻水被供送至一次冷卻水進(jìn)入腔室108中，該一次冷卻水已經(jīng)在核反應(yīng)堆中被反應(yīng)堆堆芯加熱。一次冷卻水通過管束107從一次冷卻水進(jìn)入腔室108流向一次冷卻水輸出腔室109。相反，二次冷卻水通過二次冷卻水入口 106和給水環(huán)105被導(dǎo)入蒸汽發(fā)生器殼體101內(nèi)管束107的四周，其中，二次冷卻水入口 106被設(shè)置在蒸汽發(fā)生器殼體101上。在一次冷卻水流過管束107的過程中，通過與一次冷卻水進(jìn)行熱交換，盛裝在蒸汽發(fā)生器殼體101中的二次冷卻水被加熱。由此，由二次冷卻水產(chǎn)生出蒸汽。
[0015]圖2中，可以看出設(shè)置在所述二次冷卻水入口 106的殼體側(cè)接管2與蒸汽發(fā)生器內(nèi)給水環(huán)105通過多級球形給水管3連接，所述多級球形給水管3包括一體式連接的若干個球形管管段，所述若干個球形管管段的小管徑端依次連接；所述多級球形給水管3的一端與所述冷卻水入口 106連通，另一端與所述給水環(huán)105連通；該給水環(huán)105上設(shè)置有若干個倒J形管；
[0016]每個球形管管段的管道最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑的比為1:0.85 ；
[0017]具體地，將位于蒸汽發(fā)生器殼體101內(nèi)側(cè)的水平的給水管設(shè)計為多級球結(jié)構(gòu)，即依次為從蒸汽發(fā)生器殼體101到給水環(huán)105的第一級球形漸縮管段301、第二級球形漸擴管段302、第二級球形漸縮管段303、第三級球形漸擴管段304、第三級球形漸縮管段305、第四級球形漸擴管段306，第一級球形漸縮管段301與殼體側(cè)接管2相連，第四級球形漸擴管段306與給水三通4相連。這樣的結(jié)構(gòu)依靠縮、擴流道，提高了管內(nèi)流速，加強冷熱流體攪混，緩減了低功率運行工況下給水環(huán)管中的熱分層現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管，設(shè)置在所述蒸汽發(fā)生器二次冷卻水入口與蒸汽發(fā)生器給水環(huán)之間，其特征在于:包括一體式連接的若干個球形管管段，所述若干個球形管管段的小管徑端依次連接；所述多級球形給水管的一端與所述冷卻水入口連通，另一端與所述給水環(huán)連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的能夠有效緩減熱分層現(xiàn)象的多級球形蒸汽發(fā)生器給水管，其特征在于:每個球形管管段的管道最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑的比為1:0.85。
【文檔編號】F22B37/10GK203501137SQ201320434972
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】孫燕, 羅琦, 黃偉 申請人:中國核動力研究設(shè)計院