一种球形大流量中压凝结水精处理交换器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种球形大流量中压凝结水精处理交换器，适用于核电厂常规岛凝结水精处理系统和火电厂凝结水精处理系统对大流量（单台额定流量＞１０００立方米／小时）凝结水的精处理。本实用新型专利技术的壳体和位于其内的空腔均为球形。本实用新型专利技术结构设计合理，运行周期和周期的制水量都大为提高，球形壳体采用薄壳结构，力学结构合理，金属加工制造可靠，设备不需整体正火，从而避免了厚壁壳体由于受内件材质温度限止的局限，造成整个设备的正火处理达不到要求不足之处，可以避免不安全的隐患的存在，特别对于核电领域的设备十分重要。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种球形大流量中压凝结水精处理交换器，适用于核电厂常规岛 凝结水精处理系统和火电厂凝结水精处理系统对大流量(单台额定流量> 1000立方米/ 小时)凝结水的精处理。
技术介绍
随着核电技术的发展，单机具有更大发电容量，常规岛对需要处理的凝结水流量 增大，而且对使用凝结水精处理装置处理后的水质要求更为严格。目前大容量核电的凝结 水精处理系统的基本模式是前置阳离子交换器和混床交换器相串联的运行模式。当今国内已经投入运行的核电常规岛的凝结水精处理装置，凡是采用大直径交换 器(指直径在3.4米及以上)的设备均为柱型中压设备，但遗憾的是设备在运行中，出现的 问题很多，可以说没有能成为核电领域中成功运行的范例。对于核电或大容量火电机组的 凝结水精处理系统，选择大直径的大流量凝结水精处理设备是十分关键的，对于一台凝结 水精处理设备来说，要做到性能良好，在设计中就要考虑到，设备不但要具备有良好的水力 特性，而且要有与之相适应的合理的工艺结构，作为设备的三个要素，进水配水装置、床层、 集水装置直接就关系到设备运行的成败。从对已经运行的核电柱形凝结水精处理设备来分析，其原因在于大直径混床的设 计上存在很大的缺陷，主要表现在设备的配水装置不合理，使具有较高动能的水流通过配 水装置，能量仍得不到合理的释放，另一方面不均勻配水造成水流对树脂床层的巨大冲击， 造成树脂层翻滚或树脂被击碎，所以引起了运行周期偏短、交换器出水水质不达标、更出现 了当精处理设备投入运行时反而出现精处理设备出水水质变坏的反常现象，对核电的安 全、可靠、经济的运行产生负面的影响。在本技术之前，对相同压力等级和相同直径的的柱形交换器，由于罐体的机 械强度的要求，必须采用更厚的容器壁厚和金属热处理的工艺要求。从制造上来说增加了 制造成本，资源的浪费。从热处理工艺来说，柱形交换器罐体整体的内部组件由不同材质所 组成，因而无法避免罐体整体热处理时给内部组件带来变形的风险，柱形交换器的制造工 艺条件有所限止，但为了避免因整体热处理时内部组件的变形，制造厂家对柱形交换器的 热处理采用一种变相的热处理方式来应付，这种变相热处理是不可靠、不科学的，对设备来 说存在着潜在的安全隐患。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述缺点，而提供一 种结构设计合理、壳体为球形的球形大流量中压凝结水精处理交换器。本技术解决上述问题所采用的技术方案是一种球形大流量中压凝结水精处 理交换器，包括壳体，壳体的内壁包围成一个空腔，在空腔内设置有进水分配装置、水垫层、 离子交换树脂层和集水装置；进水分配装置包括进水管、球面挡水板、进水多孔板和配水帽；集水装置包括下部多孔板、集水帽和支承部分；在壳体底部设置有出水管；进水管设置 在壳体顶部且与空腔相通，球面挡水板位于进水管下方，水垫层位于进水分配装置下方，离 子交换树脂层位于水垫层下方，集水装置位于离子交换树脂层下方且与出水管相通；所述 的进水多孔板上开有布水孔，布水孔上安装有配水帽；所述的下部多孔板上也开有布水孔， 布水孔上安装有集水帽；其特征在于所述的壳体和位于其内的空腔均为球形。本技术所述的集水装置和壳体内底面之间的空间形成有压力平衡室。本技术设置有压力平衡管，所述的压力平衡管一端与水垫层接通，另一端与 压力平衡室接通；所述的压力平衡管固定在壳体内部或者壳体外部。本技术所述的进水多孔板由六块折边不锈钢多孔板组成，多孔板之间用紧固 件连接。本技术所述的进水分配装置还包括环形挡水圈，所述的环形挡水圈位于进水 多孔板上方。本技术所述的下部多孔板上的布水孔分布在以下部多孔板中心所在垂直线 为中轴线的同轴圆上，该同轴圆有7圈，布水孔的数量从外层向中心的数目分别为67、43、 36、29、22、15、8 个。本技术所述的进水多孔板上的布水孔的孔径为51mm，孔距为200mm。本技术所述壳体内径为DN3400 DN4600mm，壳体厚度28mm，适用压力为3.5MPa。本技术所述壳体内径在DN3400 DN4200mm，壳体厚度30mm，适用压力为4.OMPa。本技术所述壳体内径为3400mm，所述下部多孔板直径为3220mm。本技术与现有技术相比，具有如下优点和效果1、结构设计合理；2、本实用 新型设置在大流量(单台额定流量> 1000立方米/小时)中压凝结水精处理系统中，首创 采用了大直径球形罐体的结构，并应用于核电领域，所用结构确保设备安全、可靠、稳定、经 济运行、出水质量优良；3、本技术的配水装置采用三级配水的原理，进水多孔板采用折 边板，多块拼接成整张组成，对设备的安装与检修拆卸十分方便灵活，尤其在设备运行多年 后，配合机组大修时对凝结水精处理设备的大修与检查时，或者在设备运行中可能会出现 问题需处理时，需要拆除进水多孔板来进行检修空出一个宽大的空间进行作业就显得十分 必要；4、配水装置实际上是一个相对密封的上水室，所以对折边板的加工工艺要求是以密 封性能要求高为主要目的，采用在设计上和加工技术措施方面来确保其良好的密封性能； 进水多孔板上的配水帽以规定的矩阵排列，确保了水流的稳定性和布水的均勻性，有利于 设备运行；5、大直径的球形壳体树脂装载容量大，所以设备的运行周期和周期的制水量都 大为提高；大直径的球形罐体树脂层的各截面的流速变化不大，在规定的要求流速范围之 内，对出水质量无任何影响；6、集水装置和压力平衡室的设计其结构具有良好的刚性和压 力承受能力，确保设备的可靠性；7、球形壳体采用薄壳结构，力学结构合理，金属加工制造 可靠，设备不需整体正火，从而避免了厚壁壳体由于受内件材质温度限止的局限，造成整个 设备的正火处理达不到要求不足之处，可以避免不安全的隐患的存在，特别对于核电领域 的设备十分重要。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图。图2为图1的俯视示意图。具体实施方式以下结合附图并通过实施例对本技术作进一步说明。实施例参见图1和图2，本技术实施例包括壳体1、进水管2、球面挡水板3、环形挡水 圈4、进水多孔板5、配水帽6、树脂输入管7、水垫层8、离子交换树脂层9、集水装置10、出水 管11和出树脂管19。壳体1为球形，即壳体1的内壁A和外壁B均为球形，由两个半球封 头焊接而成；在壳体1内形成有球形的空腔12，空腔12即为被壳体1内壁A包围而成的空 间。集水装置10包括下部多孔板14和集水帽15。进水管2、球面挡水板3、环形挡水圈4、进水多孔板5、配水帽6组成了本技术 的具有三级配水功能的进水分配装置，在进水分配过程中，壳体1内壁A也起到了作用。球面挡水板3、环形挡水圈4、进水多孔板5、配水帽6及水垫层8都位于空腔12的 上部，进水管2固定在壳体1的顶部并与空腔12相通。球面挡水板3在进水管2的下方， 环形挡水圈4位于进水多孔板5与空腔12顶部之间，进水多孔板5位于环形挡水圈4与水 垫层8之间，配水帽6与进水多孔板5固定在一起，树脂输入管7 —端穿过壳体1的顶部， 而另一端穿过进水多孔板5，且出口部位于水垫层8的上部。下部多孔板14位于离子交换 树脂层9下方，集水水帽15安装在下部多孔板14上。集水装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形大流量中压凝结水精处理交换器，包括壳体，壳体的内壁包围成一个空腔，在空腔内设置有进水分配装置、水垫层、离子交换树脂层和集水装置；进水分配装置包括进水管、球面挡水板、进水多孔板和配水帽；集水装置包括下部多孔板、集水帽和支承部分；在壳体底部设置有出水管；进水管设置在壳体顶部且与空腔相通，球面挡水板位于进水管下方，水垫层位于进水分配装置下方，离子交换树脂层位于水垫层下方，集水装置位于离子交换树脂层下方且与出水管相通；所述的进水多孔板上开有布水孔，布水孔上安装有配水帽；所述的下部多孔板上也开有布水孔，布水孔上安装有集水帽；其特征在于：所述的壳体和位于其内的空腔均为球形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王忆，
申请(专利权)人：海盐力源电力设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]