包括U形管束和管弯曲部分间抗振杆的热交换器制造技术

在蒸汽发生器管束的中央自由区域，与管束的管的小弯曲部分（１０″ｃ）对准，一长形件（１８）固定在离管束的管（１０）的弯曲部分（１０′ｃ，１０″ｃ，１０′″ｃ）最近的管支承板（８ａ）上。放在任意相临管排（２０）间的一组抗振杆（１５）的内端紧固在燕尾形连接件（１６）上。连接件（１６）包括连接于长形件（１８）相应装置上的装置。因此，准备放入热交换器管束的两相邻管排（２０）间的空间的所有抗振杆都以单一操作装配。本发明专利技术特别适用于压水核反应堆的蒸汽发生器。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括弯成U形的管束和管的弯曲部分之间的抗振杆的热交换器。本专利技术特别适用于压水核反应堆的蒸汽发生器。压水核反应堆的蒸汽发生器包括弯成U形的管，U形的两个直线部分的端部装入管板。管的直线部分由沿直线部分的长度间隔分布的管支承板固定，直线部分穿过管支承板。这样使管束的管保持规则布置，使直线部分全都相互平行，且管以相互平行的平面管排布置，在每个平面管排中，管的弯曲部分的曲率半径从管排外侧向内侧逐渐减小，这些管是并置的，一个管排的管的端部与排成一条直线的穿过管板的孔口接合。在一个管排和相邻管排中的管都由小宽度的自由空间所分离，从而使蒸汽发生器的给水可在管束内穿过，接触管束的管的热交换外表面。另外，位于每个管排中央部分且包括最小曲率半径的弯曲部分的管是对准的，从而在其间限定一自由空间，在该自由空间下部，蒸汽发生器的管板上方，构成蒸汽发生器的管通路。管束的每个管排的管的弯曲部分具有不同的曲率半径，且相互并置，从而在蒸汽发生器管束的上部构成一个基本呈半球形的结构，称为管弯曲区域。在蒸汽发生器运转期间，加压和高温的水流过管束的管，给水则与管的热交换外表面接触，沿管以垂向移动，同时被加热蒸发，在蒸汽发生器的上部以蒸汽的形式输出。流体接触管的流动会引起振动，如果管不有效地固定，振动可能导致管的损坏。接合在管支承板中的管的直线部分由刚性的管支承板有效地固定。构成管弯曲区域的管的弯曲部分也应加以固定，为此一般使用抗振杆，抗振杆设在管束相邻管排之间，在管弯曲区域基本呈径向布置。例如美国专利第3，007，679号所述的抗振杆可弯折或组装成V形，在使用中，V形的两分支沿每对相邻管排间的管弯曲区域的径向设置。抗振杆分支的，与其共同端相对的端部一般相对于构成管弯曲区域外层的管突出，并由弯杆连接在一起，弯杆设置在管弯曲区域的外表面，抗振杆的外端部焊接在弯杆上。最近也有人提出过抗振杆外端的其它紧固方式，例如采用所卸式紧固件如螺纹件。也已证明，必须在抗振杆的弯折处或关节部位附近设置用于将抗振杆的内端紧固并连接于蒸汽发生器一结构件上的装置。在专利文件FR-A-91-14655中，设置了用于紧固抗振杆以防在蒸汽发生器使用中管束弹出的装置，该装置具有固定于离构成管弯曲区域的管的弯曲部分最近的管支承板上的长形结构。该长形结构一般为轨条形式，固定在管支承板的上表面，其方向垂直于管排，在构成蒸汽发生器管通路的中央自由空间内。该紧固用的长形结构在每两相邻管排之间的空间中包括至少一个凹部，其中可接合抗振杆的内端。在管束的相邻管排之间，一般设置三个V形抗振杆，一共有六根应径向分布在管弯曲区域中的分支，分支间具有一定角度。因此，在管束的每两个相邻管排之间必须放置三双抗振杆，可能还要紧固于长形结构上的凹部中，在各分支间具有角距。这种紧固用的长形件的结构和设计相当复杂，因为蒸汽发生器包括大量的管排，其数目例如可达130左右。因此在长形紧固件上必须加工大量凹部。在专利文件FR-A-2，603，364中提出一种在接续的管排中装配蒸汽发生器的管的方法，其中，使抗振杆抵靠在已装配的最后一排管的弯曲部分上，抵靠的力基本相当于在安装中为安置管排的管排支承力。经检查，承受该支承力的抗振杆实际上与管排的所有管接触，这样就可以消除不能受到抗振杆支承的有缺陷的管。因此实现了蒸汽发生器的无缺陷安装，具体来说，使抗振杆完好地支承于构成接续管排的管的弯曲部分上。当采用了紧固抗振杆的内部构件，如一根包括凹部的，固定于蒸汽发生器上部管支承板上的长形件时，显然简化并完善了蒸汽发生器管束的安装。但是，由于每根抗振杆必须分别地固定在长形件上，因此抗振杆的装配工作仍然相当费时，这是由于在蒸汽发生器的管束中有大量的管排和抗振杆。因此，本专利技术的目的是提供一种热交换器，它具有弯成U形的管的管束，U形管具有两直线部分和两直线部分之间的弯曲部分，管支承板沿管的直线部分的长度间隔分布，并且直线部分从中穿过，以便将管束的管保持于规则的分布，使直线部分相互平行，管按照相互平行的平面管排布置，多根抗振杆夹在每两个相邻管排的弯曲部分之间，以及用于紧固和连接抗振杆的装置，包括至少一个固定在离管的弯曲部分最近的管支承板上，其方向垂直于管排，处于管排中央部分，管的直线部分之间的自由空间中，这种热交换器包括用于紧固抗振杆的形式简单的装置，使管束的安装简化而迅速。为此目的-抗振杆为简单的直线杆，以及-用于紧固抗振杆的装置，在每两相邻管排间包括一燕尾形连接件，该连接件包括用于连接多根径向布置的抗振杆的装置和用于将上述连接件装在长形件上的装置。为了更好地描述本专利技术，现对照以下附图，以非限定性的举例方式，详述构成压水核反应堆的蒸汽发生器的，按照本专利技术的热交换器的一个实施例。附图说明图1是压水核反应堆蒸汽发生器的局部剖开的视图;图2是图1所示蒸汽发生器的管束的上部即管弯曲区域的示意剖视图;图3是在图1和2所示蒸汽发生器的管束的两相邻管排之间的空间中布置的抗振杆的视图;图4是图3所示用于连接抗振杆的装置的局部放大视图;图5是按照本专利技术的蒸汽发生器的用于连接和固定抗振杆的装置的部分视图和垂直于管的轴线的剖视图;图6与图4基本相似，但表示用于紧固抗振杆的装置的一个变型实施例;图7是沿图6中7-7线的剖视图;图8是蒸汽发生器的管弯曲区域的部分立体图，表示所有用于紧固和连接抗振杆的装置。图1表示压水核反应堆的蒸汽发生器1。该蒸汽发生器包括外壳2，其下部2a为圆筒形壳体，其内的管束壳4内分布蒸汽发生器的管束3。外壳2的上部2b，其直径大于下部2a的直径，它包围着用于使接触管束3而生成的蒸汽分离和干燥的装置。外壳2的下部的下端部分牢固地连接于一厚的管板5，管束3的各管插过管板5上的通孔，并通过膨胀滚压(expansion-rolling)和焊接固定。由隔板7分成两部分的，限定蒸汽发生器的水箱的半球壳6也固定于管板5，与外壳2的下部2a相对。水箱两部分的每一部分都由管连接于核反应堆的主系统，加压水借此冷却反应堆堆芯。管束3由弯成U形的管10构成。每根管10包括直线部分10a，10b和直线部分10a和10b之间的基本半圆形部分10c。部分10a，10b的端部，在隔板7两侧，通过管板5的开口处接合并经过膨胀滚压。管束的管10的直线部分10a，10b也接合在通过管支承板8的开口中，各个管支承板8沿管束高度间隔分布。每个管支承板8的开口网络与管板5的开口网络相同，因此部分10a，10b保持平行分布。另外，管板5和管支承板8的开口网络包括接合管10的直线部分的直线，管10的弯曲部分10c的曲率半径由管束外部向内部逐渐减小。因此，管束的管构成接续的排12，如图2所示。在每排中，管的弯曲部分的曲率半径由外向内即由上到下逐渐减小;另外，具有最大曲率半径的每排外部管的曲率半径由管束的内部中央部分向外部逐渐减小。因此，由管10的并置的弯曲部分10c构成的弯曲区域9基本呈半球形。管板5和管支承板8的管孔网络在板直径方向的中央部分被阻断，从而限定在管束中央部分的自由空间即管通路11，在具有最小曲率半径的管的直线部分之间，上述管的弯曲部分沿管通路11的直径方向对准。蒸汽发生器1包括设置在管束壳4上部的上方的给水环13，在管束壳4的上部中放置弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，具有管（１０）组成的管束，管（１０）弯成Ｕ形从而具有两直线部分（１０ａ，１０ｂ）和两直线部分（１０ａ，１０ｂ）之间的弯曲部分（１０ｃ）；管支承板（８）沿管（１０）的直线部分（１０ａ，１０ｂ）的长度间隔设置，使管束的管保持规则布置，其中，直线部分（１０ａ，１０ｂ）相互平行，管（１０）按照相互平行的平面管排（２０）布置；多根抗振管（１５）装在每对相邻管排（２０，２０′）的弯曲部分（１０ｃ）之间，以及用于紧固和连接抗振杆的装置（１６，１８，１９），包括至少一长形件（１８，２８），长形件（１８，２８）固定于离管（１０）的弯曲部分（１０Ｃ）最近的管支承板（８ａ）上，方向垂直于管排（２０），位于在管束（３）的中央部分的管（１０）之间的自由空间（１１，３１）中，其特征在于：－抗振杆（１５）是简单的直线形杆， －所述紧固抗振杆（１５，１５′）的装置在每对相邻管排（２０，２０′）之间包括一燕尾形连接件（１６，１６′），连接件（１６，１６′）包括用于连接径向布置的抗振杆（１５，１５′）的装置（２４，２６，２４′，１５′ａ），以及将连接件（１６，１ ６′）安装于长形件（１８，１８′，２８）上的装置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：热拉尔布拉，克里斯蒂昂瓦拉东，
申请(专利权)人：法玛通公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]