一種反應堆蒸發器的換熱結構的制作方法

本發明涉及核電站反應堆蒸汽發生器傳熱領域，具體涉及一種反應堆蒸發器的換熱結構。

背景技術：

蒸汽發生器是核電站中僅次于壓力容器的重型設備。它的作用是把一回路水從核反應堆中帶出的熱量傳遞給二回路水，并使其變成蒸汽。蒸汽發生器內部有幾千根薄壁傳熱管，根據傳熱管形狀可分為立式、倒u形管、自然循環蒸汽發生器。一回路水在傳熱管內流動，二回路水在管外流動，以此通過傳熱管在兩個水流回路間進行熱量交換，再在蒸汽發生器的上部形成蒸汽進行發電。由于傳熱管的內外均有水流流動，傳熱管受水流影響產生振動會對傳熱管造成微振磨損、應力腐蝕等不可逆的損傷。因此現有技術中在傳熱管上加設防振條降低振動。但是現有的防振條僅對傳熱管的彎曲段進行支撐，同時其采用剛性支撐方式進行穩固，剛性的支撐件受水流沖擊反而更大，其減振效果有限、使用壽命有限。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種反應堆蒸發器的換熱結構，以解決現有技術中使用防振條減振效率不佳的問題，實現提高減振效率、延長使用壽命的目的。

本發明通過下述技術方案實現：

一種反應堆蒸發器的換熱結構，包括管束圍板、若干根u型傳熱管，所述u型傳熱管包括直管段和曲線段，u型傳熱管的曲線段和部分直管段位于管束圍板內部；管束圍板上還設置有進水流道、出水流道，相鄰兩根u型傳熱管之間通過若干根連桿固定連接；還包括彈簧，所述彈簧一端固定連接在管束圍板內壁，另一端固定連接在u型傳熱管的曲線段，且彈簧軸線和與之連接的u型傳熱管的中心對稱線共線；還包括套設在彈簧上的橡膠片，橡膠片上設置通孔，所述通孔孔徑大于彈簧線徑、小于彈簧外徑；所述橡膠片的相對兩側邊通過連接件與管束圍板的內壁固定連接。

針對現有技術中防振條僅對彎曲段進行支撐，同時使用防振條減振效率不佳的問題，本發明提出一種反應堆蒸發器的換熱結構，包括現有的u型傳熱管以及管束圍板，u型傳熱管的進出端均按照現有方式穿過管束圍板設置，其中u型傳熱管束為一回路水提供流道，二回路水從管束圍板的進水流道進入管束圍板中，與u型傳熱管束進行熱交換后從出水流道流出。在相鄰兩根u型傳熱管之間通過若干根連桿固定連接，即是通過若干的連桿，將各u型傳熱管連接起來成為一個整體，避免現有技術中u型傳熱管單獨設置，各自發生振動。由于若干的u型傳熱管均固定連接為了整體結構，其在左右方向上受若干連桿的限制，無法再進行自由的晃動，從而提高整體結構的穩定性，極大程度上降低了橫向振動頻率與幅度，從而能夠確保u型傳熱管具有更好的橫向穩定性。還包括彈簧，彈簧一端固定連接在管束圍板內壁，另一端固定連接在u型傳熱管的曲線段，且彈簧軸線與u型傳熱管束的中心對稱線共線，即是彈簧連接在u型傳熱管的曲線段的頂部，由于若干的u型傳熱管通過連桿成為了整體，因此彈簧連接在任意u型傳熱管上均可。由彈簧連接在u型傳熱管與管束圍板之間，通過彈簧對u型傳熱管縱向上的振動進行抵消，將振動的動能快速轉化為彈性勢能進行消耗。但是若僅僅通過彈簧進行減振，彈簧受到水流沖擊后在u型傳熱管的帶動下產生上下的振動，彈簧彈性勢能消耗很慢，彈簧會進行不斷的伸長縮短直至完全消耗掉彈性勢能，此過程耗時較長會導致減振效果不佳，u型傳熱管仍會沿彈簧軸線方向進行反復晃動。因此本發明還設置了套設在彈簧上的橡膠片，彈簧的金屬絲穿過橡膠片上的通孔中，同時由于通孔孔徑小于彈簧外徑，因此橡膠片套在彈簧上不會脫落，在彈簧進行不斷的伸長縮短過程中，由于彈簧無法整體穿過通孔，因此橡膠片將彈簧隔離為兩部分，兩部分彈簧分別不斷的對橡膠片向兩側進行擠壓，由橡膠片的內摩擦作用，快速消耗大量彈性勢能，迅速的將彈性勢能轉化為內能進行消耗，避免了單純使用彈簧減振時彈性勢能需要通過外部阻力進行消耗、消耗速度慢的問題，從而極大程度上提高了減振效率；同時水流沖擊在橡膠片上也能夠通過橡膠片的彈性對沖擊力進行抵消，因此還解決了傳統剛性減振條在長期沖擊下使用壽命不長的問題。橡膠片的相對兩側邊通過連接件與管束圍板的內壁固定連接，從而使得橡膠片兩端固定，不會隨水流發生移動。

優選的，所述彈簧上套設有m塊橡膠片，其中m≥2。即在一根彈簧上套設至少兩塊橡膠片，更加提高對彈性勢能的消耗速度，從而更加提高減振效率。

優選的，所述連接件為剛性連接件。確保強度提高穩定性。

優選的，若橡膠片所在平面的水流方向朝向u型傳熱管所在方向，則所述彈簧為拉簧；若橡膠片所在平面的水流方向朝向遠離u型傳熱管所在方向，則所述彈簧為壓簧。即是使得彈簧對橡膠片的作用力始終朝向水流的相反方向，從而始終對橡膠片提供復位的外力，橡膠片在相對的水流作用力與彈簧作用力共同作用下，快速進行內摩擦消耗彈性勢能，以此更加確保優良的減振效果。

優選的，所述管束支撐板可拆卸連接在管束圍板內壁。便于對管束圍板內進行清理，便于更換傳熱管。

所述連桿由金屬銀制作而成。金屬銀具有很高的導熱系數，因此通過連桿連接相鄰兩個u型傳熱管，還能夠提高換熱面積、提高反應堆蒸發器的熱交換效率。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明一種反應堆蒸發器的換熱結構，在相鄰兩根u型傳熱管之間通過若干根連桿固定連接，即是通過若干的連桿，將各u型傳熱管連接起來成為一個整體，避免現有技術中u型傳熱管單獨設置，各自發生振動。由于若干的u型傳熱管均固定連接為了整體結構，其在左右方向上受若干連桿的限制，無法再進行自由的晃動，從而提高整體結構的穩定性，極大程度上降低了橫向振動頻率與幅度，從而能夠確保u型傳熱管具有更好的橫向穩定性。

2、本發明一種反應堆蒸發器的換熱結構，還設置了套設在彈簧上的橡膠片，彈簧的金屬絲穿過橡膠片上的通孔中，同時由于通孔孔徑小于彈簧外徑，因此橡膠片套在彈簧上不會脫落，在彈簧進行不斷的伸長縮短過程中，由于彈簧無法整體穿過通孔，因此橡膠片將彈簧隔離為兩部分，兩部分彈簧分別不斷的對橡膠片向兩側進行擠壓，由橡膠片的內摩擦作用，快速消耗大量彈性勢能，迅速的將彈性勢能轉化為內能進行消耗，避免了單純使用彈簧減振時彈性勢能需要通過外部阻力進行消耗、消耗速度慢的問題，從而極大程度上提高了減振效率；同時水流沖擊在橡膠片上也能夠通過橡膠片的彈性對沖擊力進行抵消，因此還解決了傳統剛性減振條在長期沖擊下使用壽命不長的問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明具體實施例的剖視圖；

圖2為本發明具體實施例中彈簧和橡膠片的局部結構示意圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：

1-u型傳熱管束，2-管束圍板，21-進水流道，22-出水流道，3-連桿，4-彈簧，5-橡膠片，6-通孔，7-連接件。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。

實施例1：

如圖1與圖2所示的一種反應堆蒸發器的換熱結構，包括管束圍板2、若干根u型傳熱管1，所述u型傳熱管1包括直管段和曲線段，u型傳熱管1的曲線段和部分直管段位于管束圍板2內部；管束圍板2上還設置有進水流道21、出水流道22，相鄰兩根u型傳熱管1之間通過若干根連桿3固定連接；還包括彈簧4，所述彈簧4一端固定連接在管束圍板2內壁，另一端固定連接在u型傳熱管1的曲線段，且彈簧4軸線和與之連接的u型傳熱管1的中心對稱線共線；還包括套設在彈簧4上的橡膠片5，橡膠片5上設置通孔6，所述通孔6孔徑大于彈簧4線徑、小于彈簧4外徑；所述橡膠片5的相對兩側邊通過連接件7與管束圍板2的內壁固定連接。所述彈簧4上套設有m塊橡膠片5，其中m≥2。所述連接件7為剛性連接件。若橡膠片5所在平面的水流方向朝向u型傳熱管1所在方向，則所述彈簧4為拉簧；若橡膠片5所在平面的水流方向朝向遠離u型傳熱管1所在方向，則所述彈簧4為壓簧。所述管束支撐板3可拆卸連接在管束圍板2內壁。所述連桿3由金屬銀制作而成。在相鄰兩根u型傳熱管1之間通過若干根連桿3固定連接，即是通過若干的連桿3，將各u型傳熱管1連接起來成為一個整體，避免現有技術中u型傳熱管單獨設置，各自發生振動。由于若干的u型傳熱管均固定連接為了整體結構，其在左右方向上受若干連桿的限制，無法再進行自由的晃動，從而提高整體結構的穩定性，極大程度上降低了橫向振動頻率與幅度，從而能夠確保u型傳熱管具有更好的橫向穩定性。還設置了套設在彈簧上的橡膠片，彈簧的金屬絲穿過橡膠片上的通孔中，同時由于通孔孔徑小于彈簧外徑，因此橡膠片套在彈簧上不會脫落，在彈簧進行不斷的伸長縮短過程中，由于彈簧無法整體穿過通孔，因此橡膠片將彈簧隔離為兩部分，兩部分彈簧分別不斷的對橡膠片向兩側進行擠壓，由橡膠片的內摩擦作用，快速消耗大量彈性勢能，迅速的將彈性勢能轉化為內能進行消耗，避免了單純使用彈簧減振時彈性勢能需要通過外部阻力進行消耗、消耗速度慢的問題，從而極大程度上提高了減振效率；同時水流沖擊在橡膠片上也能夠通過橡膠片的彈性對沖擊力進行抵消，因此還解決了傳統剛性減振條在長期沖擊下使用壽命不長的問題。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。