移动堆蒸发器下封头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种移动堆蒸发器下封头，包括封头主体，以及设置于封头主体上的管孔座和人孔座，在该管孔座和人孔座上分别设置有管孔和人孔，所述封头主体呈球冠结构，所述管孔座和人孔座整体锻造于封头主体上；所述管孔有两个，该两个管孔的孔中心线均垂直于封头主体的上底面；所述人孔有两个，该两个人孔的孔中心线相交于封头主体的上底面上。所述两管孔孔中心夹角α=110°，所述两人孔的孔中心夹角β=90°。相邻人孔和管孔的孔中心间的夹角γ=80°。本实用新型专利技术的蒸发器下封头不仅耐压能力更强、金属组织流线完整，而且结构合理紧凑，占用空间小。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种移动式核反应堆结构件，尤其涉及移动式核反应堆蒸汽发生器下封头结构的改进。
技术介绍
可移动式小型核反应堆具有体积小、重量相对较轻、可长时间提供可观的功率、安全可靠等独特的优点，已成为许多发达国家研究的热点，将被用来装备常规潜艇、多功能民用船，以及用于移动式供电站等多个场合。移动式核反应堆蒸发器是压水堆核电核岛的关键部件之一，其蒸汽发生器下封头又是蒸汽发生器中承担压差最大的重要结构件，起到密封和隔离一、二回路冷却剂的作用，也是一回路侧冷却剂流过管束前后的汇集腔室，它包含了冷却剂入口管孔、出口管孔和两个人孔，该两个人孔分别与下封头的两个汇集腔室相连通。故蒸汽发生器下封头是在半球冠状封头主体上设置有两个管孔座和两个人孔座，属于厚板块状构件，锻造难度非常大，而且由于小型移动式核反应堆的特点，又要求管孔座及其与之连接的接管结构紧凑，具有更为合理的空间位置。现有的下封头是将封头本体与管孔座和人孔座通过焊接方法进行拼接而成的，故而封头主体与接管座、人孔座不能形成完整的金属流线。封头主体上的接管座和人孔座又是沿着封头球冠的半径方向向外延伸的，不仅占用更多的蒸发器周边空间，而且更易在冷却剂汇集腔中形成紊流，加剧交变荷载和管道涡流的形成，导致应力分布不匀和应力集中，容易产生疲劳、蠕变和损坏。因此现有核反应堆蒸发器下封头不仅焊接工艺复杂，质量稳定性差，成品率低，而且结构上的不合理，既加大了蒸发器的占用空间，又加剧了下封头高温高压恶劣运行情况下的应力突变。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种不仅耐压能力更强，金属组织流线完整，而且结构合理紧凑，占用空间小的移动堆蒸发器下封头。为了解决上述技术问题，本技术的移动堆蒸发器下封头，包括封头主体，以及设置于封头主体上的管孔座和人孔座，在该管孔座和人孔座上分别设置有管孔和人孔，所述封头主体呈球冠结构，所述管孔座和人孔座整体锻造于封头主体上；所述管孔有两个，该两个管孔的孔中心线均垂直于封头主体的上底面；所述人孔有两个，该两个人孔的孔中心线相交于封头主体的上底面上。采用上述结构后，由于管孔座和人孔座整体锻造于封头主体上，保证了下封头成品力学性能的极大提高，更能承受蒸汽发生器的高温高压以及交变荷载和蒸汽涡流所形成的恶劣工况，有利于封头工作应力的均匀化和运行安全性的提高；而且通过人孔圆台、管孔圆台和封头主体的整体锻造既进一步细化了金属组织，又有利于人孔座和管孔座的准确成型，使得封头主体和人孔座、管孔座之间的金属流线顺畅连贯，且最大限度地与锻件外形相一致。又由于两个管孔的孔中心线均垂直于封头主体的上底面，这样连接于管孔座上的接管是沿蒸发器的高度方向延伸，而不会向蒸发器的周围拓展外延，有效地减少了蒸发器的占据空间，使结构更加合理，占据空间更小。垂直于上底面的管孔中心线，还有利于冷却剂顺畅地流进或流出管板上的传热管束，不仅流动阻力小，而且减少轻管道中涡流的形成，有利降低交变荷载和不均匀应力的产生。也由于两人孔的孔中心线交汇于封头主体的上底面，既便于观察维护，也便于人孔座上人孔部件的安装检修。本技术的优选实施方式，所述两管孔孔中心夹角α=110°，所述两人孔的孔中心夹角β=90°。相邻人孔和管孔的孔中心间的夹角γ=80°。人孔和管孔位置布置合理，既避免其上安装组件的安装干涉，也避免锻造和冲压过程中的制造干涉，便于制造和安装。本技术的优选实施方式，所述两管孔的孔中心距L等于封头主体的球冠半径R。空间布置合理，更利于冷却剂均匀顺畅地进入或流出管板的传热管束，传热更加均匀，且有利于减少涡流的形成。本技术的进一步实施方式，两人孔的孔中心线相互垂直，该两孔中心线交汇于封头主体的上底面上。结构布置合理，有利于提高蒸发器与封头的耐压能力。本技术的优选实施方式，所述封头主体的球冠半径R与球冠高h之比R/h=1/（0.94—0.96）。所述封头主体的壁厚B与球冠半径R之比B/R=8/100。所述封头主体上底面与管孔座端面间的距离H等于封头主体的球冠半径R。既利于锻造成型，又利于提高下封头的承压耐压能力。本技术进一步实施方式，所述封头主体与其上的管孔座和人孔座表面之间通过圆弧相连。连接兰滑避免连接处交变应力集中的形成。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术移动堆蒸发器下封头作进一步说明。图1是本技术移动堆蒸发器下封头一种具体实施方式俯视方向的结构示意图；图2是图1所示实施方式的A—A剖面结构示意图；图3是图1所示实施方式的B—B剖面结构示意图。图中，1—封头主体、2—管孔、3—人孔、4—管孔座、5—人孔座、6—上底面。具体实施方式如图1、图2所示的移动堆蒸发器下封头，该下封头包括封头主体1，封头主体1呈半球状的球冠结构，封头主体1的球冠上端口面为上底面6，在封头主体1的一侧球面上设置有两个管孔座4，在每一管孔座4中心位置处均设置有一贯通孔的管孔2；该两个管孔2的孔中心线均垂直于封头主体1的上底面6，两个管孔座4分别用于连接冷却剂输入管和冷却剂输出管。在封头主体1的另一侧球面上设置有两个人孔座5，在每一人孔座5中心位置处均设置有一贯通的人孔3。封头主体1上两管孔的孔中心夹角α=110°，该孔中心夹角α为分别通过两管孔各自孔中心线和封头主体1球冠中心线的两个平面间的夹角。两个人孔3的孔中心之间的夹角β=90°，该孔中心夹角β为分别通过两人孔各自孔中心线和封头主体1球冠中心线的两个平面间的夹角。相邻的人孔3和管孔2的孔中心间的夹角γ=80°，该孔中心夹角γ为分别通过相邻的人孔和管孔各自孔中心线和封头主体1球冠中心线的两个平面间的夹角。球冠半径R为球心至球冠体外表面的半径，本实施例中球冠半径R=1800mm。两个管孔2的孔中心距L等于封头主体1的球冠半径R，即L=R=1800mm。封头主体1的球冠上端口面为上底面6，封头主体1的上底面6与管孔座4端面间的距离H等于封头主体1的球冠半径R，即H=R=1800mm。封头主体1球冠的壁厚B等于0.08R，R为球冠半径，即B/R=8/100。球冠半径R与球冠高h之比R/h=1/（0.94—0.96）。两人孔3的孔中心线相互垂直，该两个孔中心线交汇于封头主体1的底面6上。为使封头主体1与其上的管孔座4和人孔座5连接部位平滑过渡，封头主体1与其上的管孔座4和人孔座5的外表面以圆弧相连接，从而避免尺寸急剧变化所带来的应力集中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动堆蒸发器下封头，包括封头主体（1），以及设置于封头主体（1）上的管孔座（4）和人孔座（5），在该管孔座（4）和人孔座（5）上分别设置有管孔（2）和人孔（3），所述封头主体（1）呈球冠结构，其特征在于：所述管孔座（4）和人孔座（5）整体锻造于封头主体（1）上；所述管孔（2）有两个，该两个管孔（2）的孔中心线均垂直于封头主体（1）的上底面（6）；所述人孔（3）有两个，该两个人孔（3）的孔中心线相交于封头主体（1）的上底面（6）上。

【技术特征摘要】
1.一种移动堆蒸发器下封头，包括封头主体（1），以及设置于封头主体（1）上的管孔座（4）和人孔座（5），在该管孔座（4）和人孔座（5）上分别设置有管孔（2）和人孔（3），所述封头主体（1）呈球冠结构，其特征在于：所述管孔座（4）和人孔座（5）整体锻造于封头主体（1）上；所述管孔（2）有两个，该两个管孔（2）的孔中心线均垂直于封头主体（1）的上底面（6）；所述人孔（3）有两个，该两个人孔（3）的孔中心线相交于封头主体（1）的上底面（6）上。2.根据权利要求1所述的移动堆蒸发器下封头，其特征在于：所述两管孔（2）孔中心夹角α=110°，所述两人孔（3）的孔中心夹角β=90°。3.根据权利要求2所述的移动堆蒸发器下封头，其特征在于：相邻人孔（3）和管孔（2）的孔中心间的夹角γ=80°。4.根据权利要求1或2所述的移动堆蒸发器下封头，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴中，王元华，戴挺，张乐福，高锦张，
申请(专利权)人：上海新闵东台重型锻造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32