CN103871490A - 一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置 - Google Patents

一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置，其设置在密封罐状卸压箱内，包括一根母管、一根卸压管；卸压管通过固定在卸压箱内；卸压管为共轴线双层套管结构，其包括内层套管和外层套管；母管一端与内层套管轴向中央连通，并与外层套管密封；母管轴线与卸压管的轴线垂直；母管的另一端穿出卸压箱最终连接到稳压器的顶部；内层套管和外层套管管壁上设置有开孔。本发明的卸压管可以提高蒸汽喷出速度与均匀性；提供的双层套管结构可以提高蒸汽与水的混合效率；提供的双层套管内外不同的开孔方式可以进一步促进蒸汽与水的充分混合。

Description

一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置
技术领域
本发明涉及核电站专设安全系统领域，具体涉及一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置。
背景技术
核电站稳压器卸压箱的主要功能是收集并冷凝冷却来自稳压器安全阀或释放阀排入的高温高压蒸汽；此外，卸压箱也收集来自电站其他安全系统所排放的疏水。
卸压箱卸压管安装在卸压箱内部，用于使来自稳压器安全阀或释放阀排放的蒸汽均匀地喷入冷水中，以达到与卸压箱中的水直接混合、冷凝冷却的目的。其性能的好坏直接影响到蒸汽卸放速度、蒸汽喷入卸压箱内的均匀性、卸压箱内温度和压力，以及相关系统的正常运行。
目前常用的卸压管为L形弯管，该管浸泡于水中的直段两侧开有若干等直径小孔，通过这些小孔，使来自稳压器安全阀或释放阀排放的蒸汽喷入冷水中。这种设计存在蒸汽喷出不均匀、蒸汽与水混合效率不高等问题。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种能够提高蒸汽喷出速度、喷出均匀性与混合效率的压水堆核电站卸压箱内的卸压装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置，其设置在密封罐状卸压箱内，包括一根母管、一根卸压管；所述卸压管通过固定在卸压箱内；
所述卸压管为共轴线双层套管结构，其包括内层套管和外层套管；所述母管一端与所述内层套管轴向中央连通，并与所述外层套管密封；所述母管轴线与所述卸压管的轴线垂直；所述母管的另一端穿出卸压箱最终连接到稳压器的顶部；所述内层套管和外层套管管壁上设置有开孔。
所述母管外径为Φ1；所述内层套管外径与所述母管一致；所述外层套管轴向长度为7～20Φ1，外径为1.1~2Φ1。
所述内层套管的与所述母管的连接区域的轴向长度为1.5～2Φ1，所述内层套管在该连接区域内未设置开孔，在所述内层套管的非连接区域的管段沿轴向均匀间隔布置有若干个第一开孔序列；每个第一开孔序列包括6～12个沿所述内层套管周向均匀间隔的第一通孔。
所述第一通孔的内径为Φ2；所述相邻两个第一开孔序列中的沿与内层套管轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ2。
所述外层套管包括由垂直于所述母管轴线且包含所述外层套管轴线的第一平面分割形成的管上部区域和管下部区域。
包含所述母管轴线和所述外层套管轴线的第二平面与所述第一平面将所述管上部区域分割为第一象限和第二象限，并将所述管下部区域分割为第三象限和第四象限。
所述管上部区域沿轴向均匀间隔布置有若干个第二开孔序列；每个第二开孔序列包括沿所述外层套管周向间隔布置的4～6个第二通孔，所述4～6个第二通孔按数量均匀分配在第一象限、第二象限中，所述分配到第一象限、第二象限中的第二通孔分别沿周向均匀间隔布置。
所述第二通孔的内径为Φ3；所述相邻两个第二开孔序列中的沿与外层套管轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ3。
所述管下部区域沿轴向间隔布置有若干个第三开孔序列；每个第三开孔序列包括沿所述外层套管周向间隔布置的6～10个第三通孔，所述6～10个第三通孔按数量均匀分配在第三象限、第四象限中，所述分配到第三象限、第四象限中的第三通孔分别沿周向均匀间隔布置。
所述第三通孔的内径为Φ4；所述相邻两个第三开孔序列中的沿与外层套管轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ4。
本发明的有益效果：
（1）本发明的卸压管可以提高蒸汽喷出速度与均匀性；
（2）本发明提供的双层套管结构可以提高蒸汽与水的混合效率；
（3）本发明提供的双层套管内外不同的开孔方式可以进一步促进蒸汽与水的充分混合。
附图说明
图1为反应堆一回路的一个环路的示意图；
图2为反应堆稳压器及其卸压箱的连接示意图；
图3为卸压箱及其内部卸压管的示意图；
图4为本发明一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置示意图；
图5为图4中A-A向剖面图。
图中：1-稳压器，101-波动管接管，2-卸压箱，3-喷淋装置，4-卸压装置，401-母管，402卸压管，403-内层套管，404-外层套管，405-第一通孔，406-第二通孔，407-第三通孔，5-环路，6-泵，7-压力容器，8-堆芯，9-蒸汽发生器，10-底部支座，11-第一象限，12-第二象限，13-第三象限，14-第四象限。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
核电站反应堆包括一回路系统，所述一回路系统包括多个环路5，图1中表示出其中一个环路5；每个环路均包括热管段502和冷管段501；冷却剂通过泵6由冷管段501进入压力容器7并从堆芯8吸取热量，吸取热量后的冷却剂离开压力容器7由热管段502经过蒸汽发生器9释放热量，释放热量后的冷却剂回到冷管段501进而再次进入压力容器7从而实现循环。稳压器1底部设有波动管接管101，所述波动管接管101通过波动管连接到所述热管段502上。图1中，所述稳压器1的顶部通过管路连接到设置在卸压箱2内底部区域并浸没在水中的卸压管上，所述卸压管为现有技术中的L形弯管；另外，所述卸压箱2内顶部区域设置有喷淋装置。
如图2至图6所示，本发明一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置，其设置在密封罐状卸压箱2内，其包括一根母管401、一根卸压管402；所述卸压管402通过固定在卸压箱2内的底部支座10上；所述卸压管402的轴线与所述卸压箱2的轴线平行；所述母管401一端连接在所述卸压管402的轴向中央位置，其轴线与所述卸压管402的轴线垂直；所述母管401的另一端穿出卸压箱2最终连接到稳压器的顶部；
所述卸压管402为双层套管结构，包括共轴线的内层套管403和外层套管404；所述内层套管403的轴向长度小于等于外层套管404的轴向长度，且内层套管403和外层套管404的轴向两端均封闭；所述母管401与所述内层套管403连通，与所述外层套管404密封；
所述母管401外径为Φ1，具体为250～500mm；所述内层套管403外径与所述母管401一致；外层套管404轴向长度为7～20Φ1，外径为1.1~2Φ1；
所述内层套管403的与所述母管401的连接区域的轴向长度为1.5～2Φ1，所述内层套管403在该连接区域内未开孔，在所述内层套管403的非连接区域的管段沿轴向均匀间隔布置有若干个第一开孔序列；每个第一开孔序列包括6～12个沿所述内层套管403周向均匀间隔的第一通孔405；所述第一通孔405的内径为Φ2，具体为20～60mm；所述相邻两个第一开孔序列中的沿与内层套管403轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ2；
所述外层套管404包括由垂直于所述母管401轴线且包含所述外层套管404轴线的第一平面分割形成的管上部区域和管下部区域；包含所述母管401轴线和所述外层套管404轴线的第二平面与所述第一平面将所述管上部区域分割为第一象限和第二象限，将所述管下部区域分割为第三象限和第四象限；
所述管上部区域沿轴向均匀间隔布置有若干个第二开孔序列；每个第二开孔序列包括沿所述外层套管404周向间隔布置的4～6个第二通孔406，所述4～6个第二通孔406按数量均匀分配在第一象限、第二象限中，所述分配到第一象限、第二象限中的第二通孔406分别沿周向均匀间隔布置；所述第二通孔406的内径为Φ3，具体为6～15mm；所述相邻两个第二开孔序列中的沿与外层套管404轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ3；
所述管下部区域沿轴向间隔布置有若干个第三开孔序列；每个第三开孔序列包括沿所述外层套管404周向间隔布置的6～10个第三通孔407，所述6～10个第三通孔407按数量均匀分配在第三象限、第四象限中，所述分配到第三象限、第四象限中的第三通孔407分别沿周向均匀间隔布置；所述第三通孔407的内径为Φ4，具体为10～20mm；所述相邻两个第三开孔序列中的沿与外层套管404轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ4。
本发明的卸压装置能够提高压水堆核电站卸压箱中的蒸汽喷出速度、喷出均匀性与混合效率。

Claims (10)

1.一种应用于压水堆核电站稳压器卸压箱的卸压装置，其设置在密封罐状卸压箱内，其特征在于：包括一根母管、一根卸压管；所述卸压管通过固定在卸压箱内；
所述卸压管为共轴线双层套管结构，其包括内层套管和外层套管；所述母管一端与所述内层套管轴向中央连通，并与所述外层套管密封；所述母管轴线与所述卸压管的轴线垂直；所述母管的另一端穿出卸压箱最终连接到稳压器的顶部；所述内层套管和外层套管管壁上设置有开孔。
2.按照权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于：所述母管外径为Φ1；所述内层套管外径与所述母管一致；所述外层套管轴向长度为7～20Φ1，外径为1.1~2Φ1。
3.按照权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于：所述内层套管的与所述母管的连接区域的轴向长度为1.5～2Φ1，所述内层套管在该连接区域内未设置开孔，在所述内层套管的非连接区域的管段沿轴向均匀间隔布置有若干个第一开孔序列；每个第一开孔序列包括6～12个沿所述内层套管周向均匀间隔的第一通孔。
4.按照权利要求3所述的喷淋装置，其特征在于：所述第一通孔的内径为Φ2；所述相邻两个第一开孔序列中的沿与内层套管轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ2。
5.按照权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于：所述外层套管包括由垂直于所述母管轴线且包含所述外层套管轴线的第一平面分割形成的管上部区域和管下部区域。
6.按照权利要求5所述的喷淋装置，其特征在于：包含所述母管轴线和所述外层套管轴线的第二平面与所述第一平面将所述管上部区域分割为第一象限和第二象限，并将所述管下部区域分割为第三象限和第四象限。
7.按照权利要求6所述的喷淋装置，其特征在于：所述管上部区域沿轴向均匀间隔布置有若干个第二开孔序列；每个第二开孔序列包括沿所述外层套管周向间隔布置的4～6个第二通孔，所述4～6个第二通孔按数量均匀分配在第一象限、第二象限中，所述分配到第一象限、第二象限中的第二通孔分别沿周向均匀间隔布置。
8.按照权利要求7所述的喷淋装置，其特征在于：所述第二通孔的内径为Φ3；所述相邻两个第二开孔序列中的沿与外层套管轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ3。
9.按照权利要求6所述的喷淋装置，其特征在于：所述管下部区域沿轴向间隔布置有若干个第三开孔序列；每个第三开孔序列包括沿所述外层套管周向间隔布置的6～10个第三通孔，所述6～10个第三通孔按数量均匀分配在第三象限、第四象限中，所述分配到第三象限、第四象限中的第三通孔分别沿周向均匀间隔布置。
10.按照权利要求9所述的喷淋装置，其特征在于：所述第三通孔的内径为Φ4；所述相邻两个第三开孔序列中的沿与外层套管轴线平行方向相邻的两个开孔的中心距为2～5Φ4。
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