CN106564981B - 核电站用除氧器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种核电站用除氧器，包括除氧塔头和除氧水箱，除氧器还配有换热器；换热器包括换热仓、进水室和出水室；换热仓内设有若干换热管；换热管内设有若干直杆；直杆外周壁上固定有若干圆柱螺旋弹簧；换热管内壁上还固定有若干凸柱组，单个凸柱组位于相邻的两个直杆之间。本发明核电站用除氧器，其配有换热器，能对除氧器的出水与进水进行换热，且换热器的换热管内设置能使水产生紊流的紊流结构，进水在换热管内流通时能产生紊流，可提高出水与进水的换热效果。

Description

核电站用除氧器
技术领域
本发明涉及核电站用除氧器。
背景技术
核电站（nuclear power plant）是利用核裂变(Nuclear Fission)或核聚变(Nuclear Fusion)反应所释放的的能量产生电能的发电厂。目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛（包括反应堆装置和一回路系统）和利用蒸汽发电的常规岛（包括汽轮发电机系统），使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚。
在核电常规岛系统中，以氧为主体对热力设备金属的腐蚀作用会大大缩短设备的使用寿命，降低设备的可靠性，甚至导致不可预测的事故。
除氧器是汽轮发电机系统的重要装置，其能去除给水中溶解的氧及其他气体，防止热力设备的腐蚀，是保证汽轮发电机系统安全运行的重要设备。
除氧器采用热力除氧方式，通过将水加热成气液混合物，然后对气体和液体进行分流，排除氧气；由于除氧水箱中的热水温度高于100℃，因此对除氧水箱出水口上所连接的给水泵的耐温要求高，除氧水箱需要设置在较高的高度，通过长距离的管道降低除氧水的温度，防止给水泵被气蚀；并且现有除氧器中热交换对能源的利用率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站用除氧器，其配有换热器，能对除氧器的出水与进水进行换热，且换热器的换热管内设置能使水产生紊流的紊流结构，进水在换热管内流通时能产生紊流，可提高出水与进水的换热效果。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种核电站用除氧器，所述除氧器为旋膜除氧器，包括除氧塔头和除氧水箱，除氧塔头设有进水口，除氧水箱设有出水口；
所述除氧器还配有换热器；换热器包括：平置的圆筒形换热仓，以及分设于换热仓两端的进水室和出水室；进水室和换热仓通过进水管板分隔；出水室和换热仓通过出水管板分隔；换热仓内设有若干换热管，换热管的两端分别与进水管板、出水管板连接在一起；换热仓的顶部设有入水口，换热仓的底部设有出水口，该入水口和出水口分设于换热仓的轴向两端，且入水口靠近出水管板，出水口靠近进水管板；
所述进水室通过第一管路与低压加热器的出水口连通；
所述出水室通过第二管路与除氧塔头的进水口连通；
所述除氧水箱的出水口通过第三管路与换热仓的顶部入水口连通；
所述换热仓的底部出水口通过第四管路与高压加热器的进水口连通，且第四管路上设有给水泵；
所述换热管为与换热仓轴心平行的圆柱形中空直管；
所述换热管内设有若干圆柱形直杆，各直杆的轴心与换热管的轴心平行，各直杆沿换热管的轴向均布，且在换热管轴向上相邻的两个直杆相互错位；
所述直杆通过若干支撑杆与换热管的内壁固定；连接于同一直杆的支撑杆，它们位于同一平面，该平面与直杆的轴心垂直，且该平面位于直杆的轴向端部；
所述直杆外周壁上固定有若干圆柱螺旋弹簧，各圆柱螺旋弹簧分别与直杆垂直；连接于同一直杆的圆柱螺旋弹簧，它们与该直杆的连接点位于同一圆柱螺旋线上，该圆柱螺旋线以该直杆为圆柱，且沿该直杆轴向螺旋延伸；
所述换热管内壁上还固定有若干凸柱组，单个凸柱组位于相邻的两个直杆之间；单个凸柱组包括：固定于换热管内壁上的若干圆柱形凸柱；各凸柱的轴心分别与换热管的轴心垂直；各凸柱的轴向长度为换热管内径的3/5；同一凸柱组的凸柱，它们与换热管内壁的连接点位于同一圆柱螺旋线上，该圆柱螺旋线以换热管内壁为圆柱面，且沿换热管轴向螺旋延伸；各凸柱上设有沿该凸柱轴向均布的若干通孔，且各通孔的轴心相对于直杆的轴心偏置。
优选的，各圆柱螺旋弹簧的轴向长度为换热管内径的2/5～3/5。
优选的，所述直杆的外径为换热管内径的1/5。
优选的，所述直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱都由合金材料制成。
优选的，所述直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱的外表面都凃覆有保护膜。
优选的，按重量份计，所述保护膜由以下组分组成：
18.5份丁醚醋酸酯，
7.1份丙烯酸-2-乙基己酯，
0.9份氟钛酸铵，
2.2份甲基丙稀酸甲酯，
1.9份聚-4-甲基-1-戊烯，
0.7份二壬葵基磺酸钡，
1.4份乙酰柠檬酸三(2-乙基已)酯，
2.1份γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷，
1.2份磺基琥珀酸二异辛脂钠，
6.2份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种核电站用除氧器，其配有换热器，能对除氧器的出水与进水进行换热，且换热器的换热管内设置能使水产生紊流的紊流结构，进水在换热管内流通时能产生紊流，可提高出水与进水的换热效果。
低压加热器输出的水通过第一管路进入换热器的进水室，并通过换热管进入出水室，再通过第二管路进入除氧塔头的进水口（作为除氧器的进水），除氧后的出水由除氧水箱的出水口输出，并通过第三管路进入换热器的换热仓，再由换热仓的底部出水口输出，并通过第四管路进入高压加热器。除氧器的进水和出水在换热器的换热仓内进行换热。
本发明的紊流结构由直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱等构成，且直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱的结构布置是紊流结构的要素。本发明中的直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱，以及它们的结构布置，可以使换热管内流通的进水产生紊流，进而提高出水与进水的换热效果。
本发明的直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱的外表面都凃覆有保护膜，保护膜由特定组分制成，保护膜可以提高直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱的耐磨擦、耐腐蚀性能，保障直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱的长期使用。
附图说明
图1是本发明中直杆、支撑杆和圆柱螺旋弹簧的示意图；
图2是本发明中凸柱组的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
如图1、图2所示，一种核电站用除氧器，所述除氧器为旋膜除氧器，包括除氧塔头和除氧水箱，除氧塔头设有进水口，除氧水箱设有出水口；
所述除氧器还配有换热器；换热器包括：平置的圆筒形换热仓，以及分设于换热仓两端的进水室和出水室；进水室和换热仓通过进水管板分隔；出水室和换热仓通过出水管板分隔；换热仓内设有若干换热管1，换热管1的两端分别与进水管板、出水管板连接在一起；换热仓的顶部设有入水口，换热仓的底部设有出水口，该入水口和出水口分设于换热仓的轴向两端，且入水口靠近出水管板，出水口靠近进水管板；
所述进水室通过第一管路与低压加热器的出水口连通；
所述出水室通过第二管路与除氧塔头的进水口连通；
所述除氧水箱的出水口通过第三管路与换热仓的顶部入水口连通；
所述换热仓的底部出水口通过第四管路与高压加热器的进水口连通，且第四管路上设有给水泵；
所述换热管1为与换热仓轴心平行的圆柱形中空直管；
所述换热管1内设有若干圆柱形直杆2，各直杆2的轴心与换热管1的轴心平行，各直杆2沿换热管1的轴向均布，且在换热管1轴向上相邻的两个直杆2相互错位；
所述直杆2通过若干支撑杆3与换热管1的内壁固定；连接于同一直杆2的支撑杆3，它们位于同一平面，该平面与直杆2的轴心垂直，且该平面位于直杆2的轴向端部；
所述直杆2外周壁上固定有若干圆柱螺旋弹簧4，各圆柱螺旋弹簧4分别与直杆2垂直；连接于同一直杆2的圆柱螺旋弹簧4，它们与该直杆2的连接点位于同一圆柱螺旋线上，该圆柱螺旋线以该直杆2为圆柱，且沿该直杆2轴向螺旋延伸；
所述换热管1内壁上还固定有若干凸柱组，单个凸柱组位于相邻的两个直杆2之间；单个凸柱组包括：固定于换热管1内壁上的若干圆柱形凸柱5；各凸柱5的轴心分别与换热管1的轴心垂直；各凸柱5的轴向长度为换热管1内径的3/5；同一凸柱组的凸柱5，它们与换热管1内壁的连接点位于同一圆柱螺旋线上，该圆柱螺旋线以换热管1内壁为圆柱面，且沿换热管1轴向螺旋延伸；各凸柱5上设有沿该凸柱5轴向均布的若干通孔，且各通孔的轴心相对于直杆2的轴心偏置。
各圆柱螺旋弹簧4的轴向长度为换热管1内径的2/5～3/5。
所述直杆2的外径为换热管1内径的1/5。
所述直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5都由合金材料制成。
所述直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5的外表面都凃覆有保护膜。
按重量份计，所述保护膜由以下组分组成：
18.5份丁醚醋酸酯，
7.1份丙烯酸-2-乙基己酯，
0.9份氟钛酸铵，
2.2份甲基丙稀酸甲酯，
1.9份聚-4-甲基-1-戊烯，
0.7份二壬葵基磺酸钡，
1.4份乙酰柠檬酸三(2-乙基已)酯，
2.1份γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷，
1.2份磺基琥珀酸二异辛脂钠，
6.2份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
低压加热器输出的水通过第一管路进入换热器的进水室，并通过换热管1进入出水室，再通过第二管路进入除氧塔头的进水口（作为除氧器的进水），除氧后的出水由除氧水箱的出水口输出，并通过第三管路进入换热器的换热仓，再由换热仓的底部出水口输出，并通过第四管路进入高压加热器。除氧器的进水和出水在换热器的换热仓内进行换热。
本发明的紊流结构由直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5等构成，且直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5的结构布置是紊流结构的要素。本发明中的直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5，以及它们的结构布置，可以使换热管1内流通的进水产生紊流，进而提高出水与进水的换热效果。
本发明的直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5的外表面都凃覆有保护膜，保护膜由特定组分制成，保护膜可以提高直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5的耐磨擦、耐腐蚀性能，保障直杆2、支撑杆3、圆柱螺旋弹簧4和凸柱5的长期使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.核电站用除氧器，所述除氧器为旋膜除氧器，包括除氧塔头和除氧水箱，除氧塔头设有进水口，除氧水箱设有出水口；其特征在于：
所述除氧器还配有换热器；换热器包括：平置的圆筒形换热仓，以及分设于换热仓两端的进水室和出水室；进水室和换热仓通过进水管板分隔；出水室和换热仓通过出水管板分隔；换热仓内设有若干换热管，换热管的两端分别与进水管板、出水管板连接在一起；换热仓的顶部设有入水口，换热仓的底部设有出水口，该入水口和出水口分设于换热仓的轴向两端，且入水口靠近出水管板，出水口靠近进水管板；
所述进水室通过第一管路与低压加热器的出水口连通；
所述出水室通过第二管路与除氧塔头的进水口连通；
所述除氧水箱的出水口通过第三管路与换热仓的顶部入水口连通；
所述换热仓的底部出水口通过第四管路与高压加热器的进水口连通，且第四管路上设有给水泵；
所述换热管为与换热仓轴心平行的圆柱形中空直管；
所述换热管内设有若干圆柱形直杆，各直杆的轴心与换热管的轴心平行，各直杆沿换热管的轴向均布，且在换热管轴向上相邻的两个直杆相互错位；
所述直杆通过若干支撑杆与换热管的内壁固定；连接于同一直杆的支撑杆，它们位于同一平面，该平面与直杆的轴心垂直，且该平面位于直杆的轴向端部；
所述直杆外周壁上固定有若干圆柱螺旋弹簧，各圆柱螺旋弹簧分别与直杆垂直；连接于同一直杆的圆柱螺旋弹簧，它们与该直杆的连接点位于同一圆柱螺旋线上，该圆柱螺旋线以该直杆为圆柱，且沿该直杆轴向螺旋延伸；
所述换热管内壁上还固定有若干凸柱组，单个凸柱组位于相邻的两个直杆之间；单个凸柱组包括：固定于换热管内壁上的若干圆柱形凸柱；各凸柱的轴心分别与换热管的轴心垂直；各凸柱的轴向长度为换热管内径的3/5；同一凸柱组的凸柱，它们与换热管内壁的连接点位于同一圆柱螺旋线上，该圆柱螺旋线以换热管内壁为圆柱面，且沿换热管轴向螺旋延伸；各凸柱上设有沿该凸柱轴向均布的若干通孔，且各通孔的轴心相对于直杆的轴心偏置。
2.根据权利要求1所述的核电站用除氧器，其特征在于，各圆柱螺旋弹簧的轴向长度为换热管内径的2/5～3/5。
3.根据权利要求2所述的核电站用除氧器，其特征在于，所述直杆的外径为换热管内径的1/5。
4.根据权利要求3所述的核电站用除氧器，其特征在于，所述直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱都由合金材料制成。
5.根据权利要求4所述的核电站用除氧器，其特征在于，所述直杆、支撑杆、圆柱螺旋弹簧和凸柱的外表面都凃覆有保护膜。
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