在外筒壳内径向支撑排列在换热管束筒壳中换热束的热交换器制造技术

本发明专利技术涉及带有排列在换热管束筒壳中管束的蒸汽发生器．换热管束筒壳包括其壁上开口，每个开口相应于一个支撑部件；沿着开口边缘固定着径向凸入筒壳和热交换器外壁之间空间的套筒；每个支撑部件包括两个放置在其延伸线的圆柱形部件，一个大直径部件由其侧表面焊在套筒中；一个小直径部件支撑在外筒壳上．楔插在支撑部件的部件和热交换器的间隔板之间．本发明专利技术特别应用于高压水核反应器的蒸汽发生器中．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一个在外筒壳内径向支撑排列在换热管束筒壳中换热管束的热交换器。热交换器，如在高压水核反应器中的蒸汽发生器，包括一个由大量垂直布置在大致为筒状的换热器管束筒壳中小直径组成的换热管束，该换热管束筒壳放置在蒸汽发生器的厚刚性高压外壳中。核反应器的高压水在小直径管中循环并且要蒸发的水被引入换热管束筒壳，在这里开始接触管子的外表面，在换热管束筒壳顶部收集蒸汽，并且通常由安置在换热管束筒壳上方、蒸汽发生器外壳内的蒸汽-水分离器干燥。由一个装置向蒸汽发生器喂入要蒸发的水，该装置通常安装在靠近换热管束筒壳顶部的地方。而且，由蒸汽-水分离器从蒸汽中回收的水，同样也送回换热管束筒壳再蒸发。这样，在蒸汽发生器壳中即可产生连续的水流循环。这样的循环可能需要引导装置，如用和换热管束筒壳及蒸汽发生器外壳同轴安置在附加筒壳盖住其一部分侧表面。蒸汽发生器是非常高的单元，其中，安排有各种各样的同轴壳体且留有间距，该间距通常是很小的。众所周知，可以使用间隔板以固定的径向相互位置支撑换热管束。换热管束穿过间隔板，而且该间隔板沿换热管束高度方向布置，这些间隔板由连接杆系在一起全部放入换热管束筒壳中。因此，由间隔板在半径方向保持蒸汽发生器的各种同轴壳体及所有换热管束是很重要的，以避免在这些壳体和换热管束之间，在外应力的作用下，如地震产生的应力作用下，所产生的相对运动和冲击。在法国专利№2，511，491中提出了从径向和轴向在蒸汽发生器内厚刚性外壳中支撑换热管束筒壳的装置。这些支撑装置和换热管束固定，形成许多组，每一组安置在一个间隔板的水平面，每一组的这种支撑装置在间隔板的圆周上，这些支撑装置由那些厚度大于换热管束壳厚度的部件组成并且这些部件固定在换热管束筒壳壁上，局部地在间隔板的水平面上。这些部件钻上攻丝孔，孔中可以旋上螺纹螺栓。该螺栓向换热管束壳和刚性外壳体乏间间距凸入的端部压在这个外壳体的内表面，在调整螺栓后，在间隔板外缘和面对换热管束的支撑装置内表面之间插入一个楔形阻塞元件，该装置即放入支撑位置。这种支撑装置的缺点是在换热管束壳和外壳体之间占据相当宽的空间，这样，由于没有良好的密封就要适当地限制在该空间循环的要蒸发水的通路开口。这些支撑装置同样有必须在间隔板圆周部分加工的长孔中插入楔子的缺点。这些长孔相应地减少了换热管束圆周管和支撑板边缘的距离。当在圆周和间隔板之间要保持一个适当的距离时，在换热管束中管子的数量就必须减少。而且支撑部件一定要有不适于由焊接固定在换热管束壁上的形状。在带有许多以环形间隔为界线的同轴壳体的蒸汽发生器壳体中，每个间隔必须良好密封。在实际中，不可能使用例如在法国专利№2、511、491中叙述的支撑装置，使用该装置只能引起泄漏事故。本专利技术的目的是提供一种在外筒壳内径向支撑排列在换热管束筒壳中换热管束的热交换器，以及与外筒壳同轴在换热管束壳内放置一套相对于换热管束横向排列的间隔板，并沿着换热管束长度方向隔开放置。在换热管束上整体固定几组支撑部件，这些部件在间隔板水平面上径向排列，而且每一个支撑部件插在间隔板外缘和外筒壳内表面之间。随着楔形装置插入间隔板和支撑部件之间，热交换器的换热管束筒壳由支撑部件良好地支撑在外筒壳。而支撑部件对流体在换热器中循环只有非常有限的阻碍。这非常适用于热交换器带有两个以上有间隔的同轴壳体，该间隔互相良好密封而且可以简便迅速地焊接安装。为此目的-换热管束筒壳在其壁上带有开口，每一个开口对应于一个支撑部件。开口固定在径向凸入换热管束筒壳和热交换器外壁之间间隔的套筒边缘上。每一个支撑部件带有两个有同一径向轴的筒形部件，一个部件轴线在另一个部件轴线延长线上。大直径部件由其外侧表面焊在相应套筒内部;还带有一个楔形装置的支撑表面对着管束，相对于支撑部件轴倾斜。小直径部件用其在热交换器外筒壳内表面一端支撑。为了更好地理解本专利技术，现将借助于非限制性的实例，参照带有径向支撑内壳体的装置的予热型高压水核反应器中蒸汽发生器的附图加以说明。图1，是包括管束的蒸汽发生器中心部件对称的垂直平向剖视图;图2，是沿图1中AA或BB的剖视图，显示蒸汽发生器内壳体的支撑装置;图3，是图1中蒸汽发生器沿CC的半个剖视图;图4，是如图2所示支撑部件沿图5中DD的剖视图;图5，是沿图4中E的剖视图;图6，是沿图4中FF的剖视图;图7，图8和图9是类似于图4、图5和图6的剖视图，分别表示根据一种实施例变化形式的支撑装置。图1表示了一个高压水核反应器蒸汽发生器的中心部分。蒸汽发生器带有管板1，在管板1上固定着换热管束2的管子，管束的端部在板1的下表面开口。图中的仅由两个最外面的换热管束的U型管轴线表示这个换热管束的排列。管板1整体固定在其下部的球形底座上(图中未示)形成两部分腔室，其中一个腔室接收来自核反应器的高温高压水并通过管子的一端进入管子。另一个腔室在换热管束2的管子中已经循环的高压水返回核反应应器容器之前，接收这一部分高压水。管板1由其上部整体固定在蒸汽发生器的外筒壳3上，外筒壳3为圆筒形，在其中心部分，围起换热管束。在外筒壳3上部，圆筒外围3由其锥台部分3a连接在蒸汽室(图中未示)，在蒸汽室中装有水-蒸汽分离器，干燥蒸汽发生器产生的蒸汽。换热管束2全部装在换热器管束筒壳5中，该筒壳5同样也是圆筒形而且布置在外筒壳3内部并与其同轴。这个换热管束筒壳5在其下缘和管板1上表面之间有一个自由空间。换热管束筒壳5的内部体积由隔板6在其高度几分之一的地方分成两部分。隔板6沿着管束中心空间分布，伸入换热管束直至一定高度。相应于接收来自核反应器的高压水的部分管子为热支路，相应于通过部分管子高压水离开换热管束为冷支路。如图1，图2和图3所见，蒸汽发生器带有与筒壳3和筒壳5同轴的中间筒壳7，并且布置在这些筒壳之间部分圆周上。该部分圆周基本上对应于换热管冷支路。这个中间筒壳7在顶部与平行于且相对于外筒壳3的圆台部分3a的圆台部分7a相连接。图1所示的蒸汽发生器，由进水装置口把要蒸发的水喂入由筒壳5和筒壳7形成的空间，这些筒壳之间在其端部密封，如图2和图3所示，这样就允许要蒸发的水只通过换热管束冷支路的底部喂入。换热管束冷支路的下部直至隔板6的顶部可以喂入要预热的水。另一方面由发生器顶部蒸汽室中的分离器回收的水同时通过包括在外筒壳3和换热管束筒壳5之间的环形空间，通过包括在中间筒壳7和外筒壳3之间的环形空间(这两个空间由换热管束热支路下部连通)，通过包括在由换热管速冷支路连通的换热管束筒壳5和中间筒壳7之间的环形空间返回换热管束的底部。用这种方法，由高温分离器回收的水流仅部分地受预热作用。所有在筒壳5与换热管束接触的水在筒壳5中接触管束2向上循环时被加热，热水蒸发而蒸汽在换热管束筒壳5顶部被收集。换热管束的管子由在筒壳5中横向排列的间隔板8侧向支撑。连接杆9其底端固定在管板1上使间隔板8能保持轴向间距。在外筒壳3上支撑筒壳5和筒壳7的装置10，以及在外筒壳3上没有中间筒壳7的部分支撑换热管束筒壳5的装置11插在间隔板8的边缘和外筒壳3的内表面。从图2和图3可以看出，这些支撑装置10和支撑装置11均匀地分布在间隔板8的圆周上。两个连续装置的径向支撑轴形成26°角。这样有7个支撑装置10和7个支撑装置11布置在每个间隔板周围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
在外筒壳（３）内径向支撑排列在换热管束筒壳（５）中换热管束（２）的热交换器，以及与外筒壳（３）同轴在换热管束筒壳（５）中安置一套相对于换热管束（２）横向排列的间隔板（８）并沿其长度间隔开；整体固定在换热管束筒壳（５）上的几套支撑部件（２０、３０）在间隔板（８）水平面径向排列而且每一个支撑部件（２０、３０）插在间隔板（８）的外缘和外筒壳（３）的内表面之间；在间隔板（８）和支撑部件（２０、３０）之间插入楔形装置（２３、３３），其中：——在换热管束筒壳（５）壁上有开口（１４），每一开口（１４）对应于一个支撑部件（２０、３０），沿着孔的边缘，固定着径向凸入换热管束筒壳（５）和热交换器外壁（３）之间空间的套筒（１５、２５）；——每一个支撑部件（２０、３０）包括两个同一径向轴的圆柱形部件（２０ａ、２０ｂ—３０ａ、３０ｂ），一个部件的轴在另一个部件轴的延长线上；大直径部件由其外侧面焊在对应套筒（１５、２５）内，并带有支撑楔形装置（２３、３３）的支撑面（２０ｃ、３０ｃ）且面向管束（２）；而且相对于支撑部件（２０、３０）的轴径向倾斜；小直径部件（２０ｂ、３０ｂ）用其在换热器的外筒壳（３）内表面上的一端支撑。。...

【技术特征摘要】
1.在外筒壳(3)内径向支撑排列在换热管束筒壳(5)中换热管束(2)的热交换器，以及与外筒壳(3)同轴在换热管束筒壳(5)中安置一套相对于换热管束(2)横向排列的间隔板(8)并沿其长度间隔开；整体固定在换热管束筒壳(5)上的几套支撑部件(20、30)在间隔板(8)水平面径向排列而且每一个支撑部件(20、30)插在间隔板(8)的外缘和外筒壳(3)的内表面之间；在间隔板(8)和支撑部件(20、30)之间插入楔形装置(23、33)，其中-在换热管束筒壳(5)壁上有开口(14)，每一开口(14)对应于一个支撑部件(20、30)，沿着孔的边缘，固定着径向凸入换热管束筒壳(5)和热交换器外壁(3)之间空间的套筒(15、25)；-每一个支撑部件(20、30)包括两个同一径向轴的圆柱形部件(20a、20b-30a、30b)，一个部件的轴在另一个部件轴的延长线上；大直径部件由其外侧面焊在对应套筒(15、25)内，并带有支撑楔形装置(23、33)的支撑面(20c、30c)且面向管束(2)；而且相对于支撑部件(20、30)的轴径向倾斜；小直径部件(20b、30b)用其在换热器的外筒壳(3)内表面上的一端支撑。2.如权利要求1要求的热交换器，在其至少一部分圆周上带有一个中间筒壳(7)安置在换热管束筒壳(5)和外筒壳(3)之间且与外筒壳(3)同轴，其中整体固定在换热管束筒壳(5)上的套筒(15)连接在与套筒(15)同轴沿中间筒壳(7)上开口(16)固定在中间筒壳(7)的套...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗歇耶布尔热，克里斯蒂昂奥利维埃，
申请(专利权)人：法玛道姆公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]