CN102371088B - 包括过滤管的过滤器过滤设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包括过滤管的过滤器过滤设备,该过滤器过滤设备能够在相同的长度和宽度条件下提供明显增加的有效过滤面积,极大地减小覆盖吸入表面的杂质和杂质的流动阻力,并降低与该设备对应的冷却水通道处的压降。所述过滤器过滤设备包括至少一个入口侧和出口侧,冷却水被引入到至少一个入口侧中,通过出口侧排出冷却水,所述过滤器过滤设备包括:多个过滤管,通过弯曲具有多个过滤孔的穿孔板形成为中空形状;上板,具有第一凹槽和入口部分,第一凹槽形成在下表面上以被结合到过滤管的上端,冷却水被引入到入口部分中;下板,具有穿孔,过滤管的下端被结合到穿孔中,其中,过滤管中的过滤后的冷却水通过所述穿孔排放到出口侧。

Description

包括过滤管的过滤器过滤设备
技术领域
本发明涉及一种过滤器过滤设备(称为无源过滤设备(passive filteringapparatus)),该过滤器过滤设备用于过滤需要水循环系统的设备在发生故障或事故时所产生的杂质、沉淀物等,更具体地说,涉及一种包括过滤管的过滤器过滤设备,该过滤器过滤设备用于当在核电站中发生管道故障的情况下,再循环泵经历应急堆芯冷却系统(ECCS)的运行时从被吸入到管道和再循环泵中的流体中去除杂质。
背景技术
核电站的核反应堆被由钢筋混凝土形成的安全容器(称为安全壳)围绕,冷却剂在该安全壳中循环以保持适当的温度。另外,核反应堆包括用于在发生故障或事故时冷却核反应堆的ECCS。
在发生诸如冷却剂泄漏等事故时必须运行ECCS,以在没有外部干扰的情况下使核反应堆冷却30天。ECCS是这样一种系统,该系统用于把在发生管道故障时喷出的水和排出的冷却剂收集到设置在安全壳中的最下部的地坑中,使用再循环泵从安全壳的上部喷水以冷却安全壳,并通过核反应堆冷却系统使一部分水循环以使用余热去除泵(remaining heat removing pump)来去除核反应堆的余热。
在核电站的主系统中,当由于管道的损坏等导致冷却剂泄漏时,由于冷却剂的排出而产生杂质,例如,绝热材料、涂层材料、潜在的杂质等。
另外,从安全壳的喷洒系统喷出的水和排出的冷却剂使所有杂质移动到设置在核反应堆的安全壳的下端的再循环地坑。因此,为了避免杂质降低ECCS的性能,将过滤设备设置在被引导至应急冷却泵的吸入管道的入口部分的前方。
当高温高压管道破裂时,会产生诸如绝热材料、涂层材料等的碎片的杂质且杂质会朝地坑移动,过滤设备用于过滤移动到地坑的杂质并将过滤后的水供应至再循环泵中,而不会干扰再循环泵的运行。
过滤设备确保由于事故而产生的杂质能够被过滤并确保水能够适当地穿过过滤设备。在这种情况下,必须保证由于杂质而导致的压降不超过允许的临界值。
在压水反应堆类型的核电站中使用的传统过滤网仅具有小的筛面,且筛面主要由平面网段形成。因此,当筛面被纤维沉淀物污染时,过滤网处的压降会被大幅增加至不允许的水平。
然而,高压可使具有单一表面的过滤设备容易发生变形,并且单位体积的小的有效过滤面积会降低过滤效率。为了解决此问题,尽管可增加过滤设备的数量,但是它们的安装成本高,而这会导致经济问题。因此,仍然需要能增加单位体积的过滤面积的过滤设备。
发明内容
为了解决上述和/或其他问题,本发明的一方面在于提供一种包括过滤管的过滤器过滤设备,该过滤器过滤设备能够在相同的长度和宽度条件下提供明显增加的有效过滤面积,极大地减小覆盖吸收表面的杂质以及杂质的流动阻力,并降低与该设备对应的冷却水通道处的压降。
本发明的另一方面在于提供一种包括过滤管的过滤器过滤设备,该过滤器过滤设备能够降低制造成本和安装成本,以解决更换和安装该设备的经济问题,能够通过装配相对少量的组件来快速制造该设备,并且即使在狭窄的空间中也能够使单位体积的过滤面积最大化。
可通过提供一种过滤器过滤设备来实现本发明的上述和/或其他方面,该过滤器过滤设备包括至少一个入口侧和出口侧,冷却水被引入到至少一个入口侧中,通过出口侧排出冷却水,所述过滤器过滤设备包括:多个过滤管,通过弯曲具有多个过滤孔的穿孔板形成为中空形状;上板,具有第一凹槽和入口部分,第一凹槽形成在下表面上以被结合到过滤管的上端,冷却水被引入到入口部分中;下板,具有穿孔,过滤管的下端被结合到穿孔中,其中,过滤管中的过滤后的冷却水通过穿孔排放到出口侧。
第一凹槽可形成为多个,穿孔可在与第一凹槽对应的位置形成为多个,以使多个过滤管结合在上板和下板之间。
冷却水可被引入到上板和下板之间的空间中,以与多个过滤管的外表面接触。
与所述外表面接触的冷却水可被过滤,以被引入到过滤管中的排放凸部中。
多个第一凹槽可形成第一凹槽排列组,在第一凹槽排列组中,第一凹槽与上板的中心隔开预定距离,且第一凹槽彼此之间分开预定间隔,多个穿孔可被形成为与第一凹槽对应。
第一凹槽排列组可在上板上形成为多个,可将过滤管的上端压配合到第一凹槽中。
穿孔可具有与过滤管的内径相等的直径,下板还可包括围绕穿孔形成且具有与过滤管的外径相等的直径的第二凹槽,由此,将过滤管的下端压配合到下板的第二凹槽中。
过滤器过滤设备还可包括安装在上板和下板之间的结合构件,以使上板和下板结合,从而将过滤管固定在上板和下板之间。
结合构件可包括:至少一个固定销,安装在上板和下板之间的空间中;紧固构件,用于将固定销的两端分别紧固到上板和下板。
过滤器过滤设备还可包括形成在所述下板的外周并将所述下板结合到冷却水流经的通道的固定构件。
固定构件可围绕下板设置成多个。
过滤孔可具有1mm至3mm的直径。
根据本发明的过滤器过滤设备,可在相同的长度和宽度条件下提供明显增加的有效过滤面积。因此,能够极大地减小覆盖吸入表面的杂质和沉淀物的流动阻力。另外,能够根据流动阻力的减小来降低沿着过滤器过滤设备所产生的压降。
此外,由于本发明的过滤器过滤设备在不需要焊接的情况下通过装配由穿孔板形成的过滤管、上板和下板而制成,因此可容易地执行过滤器过滤设备的维护和安装。此外,由于由穿孔外表面形成的多个过滤管被竖直地设置,所以可对负载压力进行分配以提高结构完整性。
另外,可提供这样一种过滤器过滤设备,该过滤器过滤设备能够通过相对少量的组件快速地装配,并且即使在狭窄的空间中也能够使单位体积的过滤面积最大化。
附图说明
通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述,本发明的上述和其他方面及优点将会变得清楚和更加容易理解,其中:
图1是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备的透视图;
图2是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备的仰视图;
图3是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备的俯视图;
图4是根据本发明的示例性实施例的过滤管的透视图;
图5是根据本发明的示例性实施例的上板的透视图;
图6是根据本发明的示例性实施例的上板的仰视图;
图7是根据本发明的示例性实施例的上板的俯视图;
图8是根据本发明的示例性实施例的下板的透视图;
图9是根据本发明的示例性实施例的下板的仰视图;
图10是根据本发明的示例性实施例的下板的俯视图;
图11是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备的分解透视图。
主要标号说明
10:过滤器过滤设备        100:过滤管
110:过滤孔               120:排放凸部
200:上板                 210:第一凹槽
220:入口部分             230:固定孔
300:下板                 310:穿孔
320:第二凹槽             330:固定构件
400:结合构件             410:固定销
420:紧固构件
具体实施方式
现在将参照在其中示出了一些实施例的附图更加充分地描述各种实施例。然而,这些发明构思可以以不同的形式实施,且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例以使本公开是彻底和完全的,并把本发明的构思充分地传达给本领域的技术人员。
在附图中,在整个发明中,相同的标号指示相同的元件。
以下,将描述根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备10的构成和结构。
图1是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备10的透视图,图2是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备10的仰视图,图3是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备10的俯视图。
如图1中所示,根据本发明的过滤器过滤设备10包括由穿孔表面形成的多个过滤管100。另外,过滤器过滤设备10包括:至少一个入口侧,冷却水被引入到所述至少一个入口侧中;出口侧,通过所述出口侧排出冷却水;上板200,具有形成在下表面上的第一凹槽210和入口部分220;下板300,具有形成在上表面上的第二凹槽320和多个穿孔310以及形成在外周的固定构件330;结合构件400,用于使上板200和下板300结合。
图4是根据本发明的示例性实施例的过滤管100的透视图。
如图4中所示,过滤管100是中空的且由穿孔表面形成。具有多个过滤孔110的穿孔板被弯曲以形成过滤管100。形成在过滤管100中的过滤孔110可具有大约1mm-3mm的直径,最好为2mm-2.5mm。在本实施例中,过滤管100具有40mm的外径和36mm的内径。排放凸部(discharge cam)120形成在过滤管100的内部空间中,以将过滤后的冷却水排放到出口侧。根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备10包括多个过滤管100。
图5是根据本发明的示例性实施例的上板200的透视图,图6是根据本发明的示例性实施例的上板200的仰视图,图7是根据本发明的示例性实施例的上板200的俯视图。
如图5至图7所示,上板200包括入口部分220,冷却水通过入口部分220被引入。入口部分220可具有各种形状,而不限于图5至图7中示出的形状。另外,上板200包括固定孔230,以通过结合构件400使上板200结合到下板300。
如图6中所示,上板200具有形成在其下表面上的多个第一凹槽210。过滤管100的上端被压配合(press-fitted)到多个第一凹槽210中。因此,第一凹槽210具有与过滤管100的外径相等的直径。另外,形成在上板200的下表面上的第一凹槽210的数量与安装在过滤器过滤设备10中的过滤管100的数量相等。在本实施例中,第一凹槽210的数量是24。
如图6中所示,第一凹槽210具有排列组,在该排列组中,第一凹槽210与上板200的中心隔开预定距离且第一凹槽210彼此之间分开预定间隔。第一凹槽排列组可在上板200上形成为多个,在本实施例中,第一凹槽210具有两个排列组。另外,第一凹槽210形成在下表面的未设置固定孔230和入口部分220的部分。应该理解的是,第一凹槽210的直径和数量、排列组的形状不限于具体的实施例。
图8是根据本发明的示例性实施例的下板300的透视图,图9是根据本发明的示例性实施例的下板300的仰视图,图10是根据本发明的示例性实施例的下板300的俯视图。
如图8至图10所示,下板300包括多个穿孔310。另外,第二凹槽320围绕下板300的上表面的穿孔310形成。下板300的穿孔310具有与过滤管100的内径相等的直径,第二凹槽320具有与过滤管100的外径相等的直径。
因此,可将多个过滤管100的下端压配合到下板300的第二凹槽320中。下板300的穿孔310和第二凹槽320被布置成与上板200的第一凹槽210对应。即,上板200的第一凹槽210与下板300的穿孔310和第二凹槽320形成在对称的位置。
另外,和上板200一样,下板300也包括固定孔230。如图8至图10所示,应该理解的是,形成在下板300中的固定孔230也与形成在上板200中的固定孔230对应。
此外,下板300包括固定构件330。如图8至图10所示,下板300包括围绕下板300形成且彼此之间分开预定间隔的四个固定构件330。下板300通过固定构件330被固定地安装在冷却水流经的通道的一侧。
图11是根据本发明的示例性实施例的过滤器过滤设备的分解透视图。
如图11中所示,多个过滤管100的上端分别被压配合到上板200的第一凹槽210中。另一方面,多个过滤管100的下端分别被压配合到下板300的第二凹槽320中。
另外,结合构件400安装在过滤器过滤设备10的上板200和下板300之间。结合构件400使上板200与下板300结合同时保持上板200与下板300之间的间隔。具体地说,结合构件400包括固定销410和紧固构件420。固定销410具有形成在其两端的螺纹。另外,固定销410的两端分别被插入到上板200的固定孔230和下板300的固定孔230中,并通过诸如螺母等紧固构件420将固定销410的两端分别固定到上板200和下板300。因此,结合构件400使上板200和下板300结合,并将过滤管100固定在上板200和下板300之间。
根据以上构造,将被引入到上板200的入口部分220中的冷却水引入到上板200和下板300之间的空间中,以与多个过滤管100的外表面接触,将与过滤管100的外表面接触的冷却水过滤,以被引入到过滤管100中的排放凸部120中。然后,通过下板300的穿孔310将过滤后的冷却水从过滤管100的排放凸部120排放到出口侧。
根据本发明的示例性实施例的包括过滤管的过滤器过滤设备10即使在狭窄的安全壳的内部条件下也能够有效地增加过滤面积。另外,由于该设备被设计成由过滤管100、上板200、下板300和结合构件400构成的模块化结构,所以设备的安装与维护非常容易。此外,与具有单一表面的传统过滤设备相比,即使在高压条件下也可以使变形最小化并可增加单位体积的过滤面积,从而当在核电站中发生管道故障时确保ECCS的再循环运行的安全。此外,本发明可适用于所有压水反应堆类型的核电站以及加压重水反应堆类型的核电站。
上述描述涉及本发明的示例性实施例,旨在是说明性的,并不应该被解释为限制本发明。可将本教导容易地应用到其他类型的装置和设备。本领域的技术人员应该理解在本发明的精神和范围之内的多种选择、修改和改变。

Claims (11)

1.一种过滤器过滤设备,该过滤器过滤设备包括至少一个入口侧和出口侧,冷却水被引入到所述至少一个入口侧中,通过所述出口侧排出冷却水,所述过滤器过滤设备包括:
多个过滤管,通过弯曲具有多个过滤孔的穿孔板形成为中空形状;
上板,具有第一凹槽和入口部分,第一凹槽形成在下表面上以被结合到过滤管的上端,冷却水被引入到入口部分中;
下板,具有穿孔,过滤管的下端被结合到所述穿孔中,
其中,过滤管中的过滤后的冷却水通过所述穿孔排放到出口侧,
所述穿孔具有与过滤管的内径相等的直径,所述下板还包括围绕所述穿孔形成且具有与过滤管的外径相等的直径的第二凹槽,以使过滤管的下端被压配合到所述下板的第二凹槽中。
2.根据权利要求1所述的过滤器过滤设备,其中,所述第一凹槽形成为多个,所述穿孔在与所述第一凹槽对应的位置形成为多个,以使所述多个过滤管结合在所述上板和所述下板之间。
3.根据权利要求2所述的过滤器过滤设备,其中,冷却水被引入到所述上板和所述下板之间的空间中,以与所述多个过滤管的外表面接触。
4.根据权利要求3所述的过滤器过滤设备,其中,与所述外表面接触的冷却水被过滤,以被引入到过滤管中的排放凸部中。
5.根据权利要求2所述的过滤器过滤设备,其中,多个第一凹槽形成第一凹槽排列组,在所述第一凹槽排列组中,第一凹槽与所述上板的中心隔开预定距离,且所述第一凹槽彼此之间分开预定间隔,多个穿孔被形成为与多个第一凹槽对应。
6.根据权利要求5所述的过滤器过滤设备,其中,所述第一凹槽排列组在所述上板上形成为多个,过滤管的上端被压配合到第一凹槽中。
7.根据权利要求2所述的过滤器过滤设备,还包括安装在所述上板和所述下板之间的结合构件,以使所述上板和所述下板结合,从而将过滤管固定在所述上板和所述下板之间。
8.根据权利要求7所述的过滤器过滤设备,其中,所述结合构件包括:至少一个固定销,安装在所述上板和所述下板之间的空间中;紧固构件,用于将固定销的两端分别紧固到所述上板和所述下板。
9.根据权利要求2所述的过滤器过滤设备,还包括形成在所述下板的外周并将所述下板结合到冷却水流经的通道的固定构件。
10.根据权利要求9所述的过滤器过滤设备,其中,所述固定构件围绕所述下板设置成多个。
11.根据权利要求1所述的过滤器过滤设备,其中,所述过滤孔具有1mm至3mm的直径。
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