蒸汽发生器传热管倒流监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了蒸汽发生器传热管倒流监测装置，包括至少2个安装在同一个传热管上的倒流监测装置，倒流监测装置包括安装在壳体外壁上的管座，管座的外壁套设有螺母，且管座远离壳体的一端延伸到螺母内，管座远离壳体的一端与螺母之间设置有密封件，还包括测温套管，测温套管依次穿过螺母、密封件、管座后延伸到壳体内，测温套管内设置有温度传感器，测温套管和温度传感器都延伸到传热管内部，温度传感器与传热管内壁之间存在间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种监测装置，特别涉及一种用于监测自然循环状态下蒸汽发生器传热管发生倒流现象的装置，具体是蒸汽发生器传热管倒流监测装置。
技术介绍
蒸汽发生器是核动力装置最重要的设备之一，发生核反应堆安全事故后，其正常余热排出功能会随之丧失，但其运行特性对非正常余热排出系统仍有重要影响。已有研究表明，在低功率、低流量的事故运行工况下，蒸汽发生器部分传热管会发生倒流现象，研究了其产生的机理，认为其对事故运行工况下的余热排出有着重大影响，但是否发生倒流现象以及哪些传热管发生了倒流现象，目前尚无直接的试验证据，为了监测蒸汽发生器传热管内的倒流现象、确定倒流现象发生的区域及其界限，有必要研制出专门针对蒸汽发生器传热管倒流现象的监测装置。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一套可监测蒸汽发生器传热管在低功率、低流量的事故运行工况下发生的倒流现象的监测装置，为蒸汽发生器传热管倒流现象及其对事故运行工况下的余热排出能力的影响规律研究提供基础的实验条件与手段。本专利技术的实现方案如下：蒸汽发生器传热管倒流监测装置，包括蒸汽发生器，蒸汽发生器包括壳体、管板、至少1个传热管，管板安装在该壳体内，管板将壳体分割成一次侧壳体和二次侧壳体，传热管的进口端和出口端都穿过管板延伸到一次侧壳体的内腔内，传热管包括弯曲部和2个直段部，2个直段部分别连接在弯曲部的两端，弯曲部位于二次侧壳体的内腔内，还包括至少2个安装在同一个传热管上的倒流监测装置，倒流监测装置包括安装在壳体外壁上的管座，管座的外壁套设有螺母，且管座远离壳体的一端延伸到螺母内，管座远离壳体的一端与螺母之间设置有密封件，还包括测温套管，测温套管依次穿过螺母、密封件、管座后延伸到壳体内，测温套管内设置有温度传感器，测温套管和温度传感器都延伸到传热管内部，温度传感器与传热管内壁之间存在间隙。一般地，蒸汽发生器传热管内的流体温度沿原有流向逐渐下降，且始终大于一次侧温度，即Tin>T1>T2>…>TN>Tout>Ttube；发生倒流现象后，蒸汽发生器传热管内的流体温度沿原有流向逐渐上升且始终大于一次侧温度，即Ttube<Tin<T1<T2<…<TN<Tout；蒸汽发生器传热管倒流监测装置利用蒸汽发生器传热管内的流体温度布在发生倒流现象前后的这一逆转特性，通过测量传热管不同位置的流体温度实现倒流现象的监测。本专利技术通过至少2个安装在同一个传热管上的倒流监测装置来检测传热管内的温度，根据倒流监测装置的温度来判断是否发生了倒流现象。单个倒流监测装置由测温套管、温度传感器、管座、密封件和螺母等组成，测温套管可以采用φ3.5×1mm柔性不锈钢管，温度传感器可以采用φ1mm的铠装热电偶，密封件可以采用鼓形镍垫。单个的传热管上至少要设置2个倒流监测装置，一般的，首选考虑在传热管进的出口处设置倒流监测装置，这样可以明显的观察到2个倒流监测装置的温差值，也就是说，将2个倒流监测装置的间距设置得越远越好，例如，当2个倒流监测装置的间距较小，则可能观测到温差值几乎为零，因此这样的检测方式是无效的。进一步的，在传热管进的出口处设置倒流监测装置时，测温套管一端平行地点焊在传热管内壁处（一般约为30mm处，可以根据传热管的管径做出适当的调整），测温套管的另一端由管座引出，测温套管穿过密封件并通过螺母压紧密封，此时标记测温套管的长度，使得操作人员知晓测温套管插入的深度，方便控制温度传感器的插入深度，温度传感器从测温套管插入，由于测温套管点焊固定在传热管内壁且标记了长度，因此可以保证温度传感器不会接触到传热管内壁，确保测量的一定为流体温度。在弯曲部处设置倒流监测装置时，测温套管一端沿传热管直段部轴向方向插入传热管与其焊接（一般测温套管的插入深度约30mm），测温套管的另一端由管座引出，穿过密封件并通过螺母压紧密封，并标记测温套管的长度，温度传感器从测温套管插入，由于测温套管沿传热管轴向插入且标记了长度，因此可以保证热电偶不会接触到传热管内壁，确保测量的一定为流体温度。传热管进出口处和弯曲部进出口处的温度传感器均与测温套管在螺母外侧进行银钎焊，将钎焊处高温熔化，将温度传感器从测温套管与鼓形镍垫一起抽出，便可实现热电偶的拆除与更换。本专利技术设置了4种安装倒流监测装置的方式，即四种温度测点布置方式，分别为：两点式布置方案、三点式布置方案、四点式布置方案、五点式布置方案。总体思路为：两点式布置方案是将2个测点布置在传热管进出口内侧，伸入长度L≥8~10d测温套管外径；三点式布置方案是在两点式布置方案的基础上增加了1个位于传热管中间段的测点，新增的温度传感器与传热管垂直布置；四点式布置方案是在两点式布置方案的基础上2个测点，分别位于传热管的弯段进出口处，新增的温度传感器与传热管的弯段相切布置，伸入长度L≥8~10d测温套管外径；五点式布置方案是在四点式布置方案的基础上增加了1个位于传热管中间段的测点，新增的温度传感器与传热管垂直布置。倒流监测装置的温度测点一种布置在传热管进出口处，一种布置在传热管中间段和弯曲部。前者需要穿过一次侧壳体，其测温头由位于传热管内边缘的测温套管固定；后者需要穿过二次侧壳体和传热管；中间段的温度传感器在安装时先接触传热管内壁后回抽0.5~0.75d传热管内径的距离，弯曲部进出口处的温度传感器与传热管轴线重合；上述布置和固定方式保证温度传感器不会接触到传热管内壁，确保测量的一定为流体温度。两点式布置方案为：当同一个传热管上的倒流监测装置的数量为2时，倒流监测装置安装在一次侧壳体上，管座安装在一次侧壳体上，2个倒流监测装置分别为进口倒流监测装置和出口倒流监测装置；进口倒流监测装置的测温套管从传热管的进口端插入，并且该进口倒流监测装置的测温套管与该传热管的进口端内壁连接，进口倒流监测装置的温度传感器从传热管的进口端插入；出口倒流监测装置的测温套管从传热管的出口端插入，并且该出口倒流监测装置的测温套管与该传热管的出口端内壁连接，出口倒流监测装置的温度传感器从传热管的出口端插入。即两点式的测点布置在传热管进出口内侧， 这种设置方式是为了最大限度的加大2个倒流监测装置直径的间距，从而使得检测数据有明显的差异，便于判断是否发生了倒流现象，这种方式只能判断整根传热管是否发生了倒流现象。不能检测该倒流现象中间某段区域发生倒流现象，为了提高检测的精度，本专利技术因此设置有上述其余的几种倒流监测装置的布置方式。三点式布置方案：当同一个传热管上的倒流监测装置的数量为3时，有2个倒流监测装置安装在一次侧壳体上，1个倒流监测装置安装在二次侧壳体上，2个安装在一次侧壳体上的倒流监测装置分别为进口倒流监测装置和出口倒流监测装置；进口倒流监测装置的测温套管从传热管的进口端插入，并且该进口倒流监测装置的测温套管与该传热管的进口端内壁连接，进口倒流监测装置的温度传感器从传热管的进口端插入；出口倒流监测装置的测温套管从传热管的出口端插入，并且该出口倒流监测装置的测温套管与该传热管的出口端内壁连接，出口倒流监测装置的温度传感器从传热管的出口端插入；1个安装在二次侧壳体上的倒流监测装置为中间倒流监测装置，中间倒流监测装置的测温套管从传热管的中点处插入，中间倒流监测装置的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
蒸汽发生器传热管倒流监测装置，包括蒸汽发生器，蒸汽发生器包括壳体、管板（9）、至少1个传热管（2），管板（9）安装在该壳体内，管板（9）将壳体分割成一次侧壳体（10）和二次侧壳体（1），传热管（2）的进口端和出口端都穿过管板（9）延伸到一次侧壳体（10）的内腔内，传热管（2）包括弯曲部和2个直段部，2个直段部分别连接在弯曲部的两端，弯曲部位于二次侧壳体（1）的内腔内，其特征在于：还包括至少2个安装在同一个传热管（2）上的倒流监测装置，倒流监测装置包括安装在壳体外壁上的管座（8），管座（8）的外壁套设有螺母（6），且管座（8）远离壳体的一端延伸到螺母（6）内，管座（8）远离壳体的一端与螺母（6）之间设置有密封件（7），还包括测温套管（5），测温套管（5）依次穿过螺母（6）、密封件（7）、管座（8）后延伸到壳体内，测温套管（5）内设置有温度传感器（4），测温套管（5）和温度传感器（4）都延伸到传热管（2）内部，温度传感器（4）与传热管（2）内壁之间存在间隙。

【技术特征摘要】
1.蒸汽发生器传热管倒流监测装置，包括蒸汽发生器，蒸汽发生器包括壳体、管板（9）、至少1个传热管（2），管板（9）安装在该壳体内，管板（9）将壳体分割成一次侧壳体（10）和二次侧壳体（1），传热管（2）的进口端和出口端都穿过管板（9）延伸到一次侧壳体（10）的内腔内，传热管（2）包括弯曲部和2个直段部，2个直段部分别连接在弯曲部的两端，弯曲部位于二次侧壳体（1）的内腔内，其特征在于：还包括至少2个安装在同一个传热管（2）上的倒流监测装置，倒流监测装置包括安装在壳体外壁上的管座（8），管座（8）的外壁套设有螺母（6），且管座（8）远离壳体的一端延伸到螺母（6）内，管座（8）远离壳体的一端与螺母（6）之间设置有密封件（7），还包括测温套管（5），测温套管（5）依次穿过螺母（6）、密封件（7）、管座（8）后延伸到壳体内，测温套管（5）内设置有温度传感器（4），测温套管（5）和温度传感器（4）都延伸到传热管（2）内部，温度传感器（4）与传热管（2）内壁之间存在间隙。2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器传热管倒流监测装置，其特征在于：当同一个传热管（2）上的倒流监测装置的数量为2时，倒流监测装置安装在一次侧壳体（10）上，管座（8）安装在一次侧壳体（10）上，2个倒流监测装置分别为进口倒流监测装置和出口倒流监测装置；进口倒流监测装置的测温套管（5）从传热管（2）的进口端插入，并且该进口倒流监测装置的测温套管（5）与该传热管（2）的进口端内壁连接，进口倒流监测装置的温度传感器（4）从传热管（2）的进口端插入；出口倒流监测装置的测温套管（5）从传热管（2）的出口端插入，并且该出口倒流监测装置的测温套管（5）与该传热管（2）的出口端内壁连接，出口倒流监测装置的温度传感器（4）从传热管（2）的出口端插入。3.根据权利要求1所述的蒸汽发生器传热管倒流监测装置，其特征在于：当同一个传热管（2）上的倒流监测装置的数量为3时，有2个倒流监测装置安装在一次侧壳体（10）上，1个倒流监测装置安装在二次侧壳体（1）上，2个安装在一次侧壳体（10）上的倒流监测装置分别为进口倒流监测装置和出口倒流监测装置；进口倒流监测装置的测温套管（5）从传热管（2）的进口端插入，并且该进口倒流监测装置的测温套管（5）与该传热管（2）的进口端内壁连接，进口倒流监测装置的温度传感器（4）从传热管（2）的进口端插入；出口倒流监测装置的测温套管（5）从传热管（2）的出口端插入，并且该出口倒流监测装置的测温套管（5）与该传热管（2）的出口端内壁连接，出口倒流监测装置的温度传感器（4）从传热管（2）的出口端插入；1个安装在二次侧壳体（1）上的倒流监测装置为中间倒流监测装置，中间倒流监测装置的测温套管（5）从传热管（2）的中点处插入，中间倒流监测装置的温度传感器（4）从传热管（2）的中点处插入。4.根据权利要求1所述的蒸汽发生器传热管倒流监测装置，其特征在于：当同一个传热管（2）上的倒流监测装置的数量为4时，有2个倒流监测装置安装在一次侧壳体（10）上，2个倒流监测装置安装在二次侧壳体（1）上，2个安装在一次侧壳体（10）上的倒流监测装置分别为进口倒流监测装置和出口倒流监测装置；进口倒流...

【专利技术属性】
技术研发人员：周慧辉，黄彦平，徐建军，朱海雁，唐瑜，谭曙时，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51