CN106855226A - 核电厂蒸汽发生器防振条结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电厂蒸汽发生器防振条结构，其包括至少两组安装在传热管弯管段的防振条组件、限制防振条组件相对弯管段径向移动的保持条和防止防振条组件旋转偏移的防偏移组件，防偏移组件将各组防振条组件连接在一起。与现有技术相比，本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构利用防偏移组件将各组相对独立的防振条组件连接在一起，增加了防振条的抗旋转偏移能力。

Description

核电厂蒸汽发生器防振条结构

技术领域

本发明属于核电厂蒸汽发生器传热管防振领域，更具体地说，涉及一种核电厂蒸汽发生器防振条结构。

背景技术

蒸汽发生器是压水堆核电厂一、二回路间的换热设备，U形传热管是蒸汽发生器的核心部件，在一、二回路间起到传递热量和隔离放射性冷却剂的作用。在已知核电厂中，立式蒸汽发生器的传热管直段长度约10m，最大弯管半径近2m，管直径为17～19mm，壁厚约1mm；一台蒸汽发生器的管束有4000～10000根传热管，管间距约7～8mm。运行时，管内高速的高温高压水将热量通过管壁传到管外的高速水流使之汽化，在此状态下，传热管会发生流致振动。

为此，需要设置专门的支撑结构来抑制传热管的流致振动。通常，传热管直管段的振动由管束支撑板约束，传热管弯管段的振动则由防振条组件约束。防振条组件对传热管的弯管段形成支撑，增加了弯管段传热管的刚度，提高了传热管的固有频率，从而在运行过程中有效抑制传热管弯管段的流致振动，避免振动引起的不可接受的微振磨损，保证传热管压力边界在核电厂运行寿期内的完整性。

请参阅图1，已知核电厂的防振条组件大多采用V形防振条。V形防振条置于相邻传热管10的弯管段12之间，用于减小弯管段12的振动幅度；防振条采用平面接触型，其与传热管10的平均间隙≤0.3mm。同一列防振条的端帽通过保持环焊接连接为一体，从而使得一列防振条形成一个防振条组件14。同时，利用不同形状的保持条将防振条组件14约束在传热管管束上，限制住防振条组件14的上下位移。每一蒸汽发生器所需设置的防振条组件14的数量根据传热管弯管段12的最大弯曲半径确定，一般为3～6组。

但是，上述结构没有对防振条组件14的旋转偏移设置限制装置，导致工厂组装防振条组件14时对传热管10与防振条之间的间隙控制易于产生偏差，而且使得防振条组件14在制造、组装、长途运输、现场安装以及设备生产运行过程中，易于因重力、惯性、振动以及运行时强大的汽液流体冲击力的综合作用而发生旋转偏移，例如，图1中的最上层防振条组件14就向右发生了偏移。如果防振条组件14偏移严重，将会影响到蒸汽发生器的热工水力特性，加剧传热管10的微振磨损，导致传热管10报废(堵管)，使得蒸汽发生器的效率下降。

有鉴于此，确有必要提供一种具有抗旋转偏移能力的核电厂蒸汽发生器防振条结构。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有抗旋转偏移能力的核电厂蒸汽发生器防振条结构。

为了实现上述目的，本发明提供了一种核电厂蒸汽发生器防振条结构，其包括至少两组安装在传热管弯管段的防振条组件、限制防振条组件相对弯管段径向移动的保持条和防止防振条组件旋转偏移的防偏移组件，防偏移组件将各组防振条组件连接在一起。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述防偏移组件包括连接组件和限制组件；连接组件将相邻防振条组件连接在一起，使所有防振条组件连接成为一个防振条组合体；限制组件将防振条组合体连接至蒸汽发生器套筒，对防振条组件的旋转偏移进行限制。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述连接组件包括连接板、连接件和连接杆；连接板固定在防振条组件上，连接杆的两端分别通过连接件与相邻防振条组件上的连接板连接。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述连接杆的杆体采用花篮螺栓结构，长度和松紧根据相邻防振条组件之间的间距进行调节。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，每一防振条组件包括位于同一列的多根防振条和至少一根保持环；防振条为两端带端帽的V形防振条，保持环将同一列防振条的端帽焊接成一个整体，形成一组防振条组件。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述连接板包括一对夹板，其中一块夹板开设有用于卡住保持环的开槽，另一块夹板设有用于卡住防振条端帽的卡边；两块夹板通过螺栓螺母组合在一起而夹持固定在防振条的端帽上，且不与端帽以外的防振条直接接触。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述V形防振条置于相邻传热管的弯管段之间，其与传热管的平均间隙≤0.3mm。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述保持条包括置于传热管外侧的第一保持条和插入传热管间隙中的第二保持条。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述第一保持条的定位部固定在防振条组件的保持环上，限位部则架设在传热管的外侧上方，可阻止防振条组件沿弯管段的径向下落；第二保持条的定位部也固定在防振条组件的保持环上，但其限位部穿插在不同传热管的间隙中，因此既可阻止防振条组件沿弯管段的径向下落，也可防止防振条组件沿弯管段的径向向上脱离。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述限制组件包括两块限制块和两根限制拉杆，限制块固定在蒸汽发生器套筒内壁上，限制拉杆分别将防振条组合体的两端连接在两块限制块上。

作为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的一种改进，所述限制块带有卡钩；限制拉杆为“人”字形，其两个下端部均与位于最下层的防振条组件所固定的连接板连接，上端部为一根短轴，短轴挂在限制块的卡钩上。

与现有技术相比，本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构利用防偏移组件将各组相对独立的防振条组件连接在一起，增加了防振条的抗旋转偏移能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构及其有益技术效果进行详细说明。

图1为已知核电厂的蒸汽发生器防振条组件的安装及偏移示意图。

图2为本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构的安装状态示意图。

图3为图2中防振条组件在蒸汽发生器的传热管上的安装示意图。

图4为图3中防振条的结构示意图。

图5为图2中防振条组件在传热管上安装的另一方向视图。

图6为图2中防偏移组件的连接组件与防振条组件的连接示意图。

图7为图2中防偏移组件的限制组件与套筒的连接示意图。

图8为图2中防偏移组件的限制组件与套筒连接的另一方向视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请参阅图2，本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构包括多组安装在传热管10弯管段的防振条组件20、限制防振条组件20相对弯管段径向移动的保持条和防止防振条组件20旋转偏移的防偏移组件。

请参阅图3-5，每一防振条组件20包括多根防振条22和至少一根保持环24。防振条22为两端带端帽220的V形防振条，V形防振条置于相邻传热管10的弯管段之间，用于减小弯管段的振动幅度。防振条22采用平面接触型，其与传热管10的平均间隙≤0.3mm。保持环24将位于同一列的防振条22的端帽220焊接成一个整体，形成一组防振条组件20。

保持条有两种形式，分别为置于传热管10外侧的第一保持条40和插入传热管10间隙中的第二保持条42。第一保持条40的定位部400固定在防振条组件20的保持环24侧壁上，限位部402则架设在传热管10的外侧上方，因此可阻止防振条组件20沿弯管段的径向下落。第二保持条42的定位部420也固定在防振条组件20的保持环24侧壁上，但其限位部422穿插在不同传热管10的间隙中，因此既可阻止防振条组件20沿弯管段的径向下落，也可防止防振条组件20在流体力的冲击下沿弯管段的径向向上脱离。

请参阅图2和图6-8，防偏移组件包括多套连接组件和至少两套限制组件。连接组件将相邻防振条组件20连接在一起，使得所有防振条组件20连接成为一个防振条组合体，限制组件将防振条组合体连接至蒸汽发生器的套筒60，从而避免或限制防振条组件20发生旋转偏移。

每套连接组件均包括连接板32、连接件34和连接杆36。连接板32固定在防振条组件20的预定位置，包括一对夹板320、322。其中的一块夹板320开设有用于卡住保持环24的开槽，另一块夹板322设有用于卡住防振条22的端帽220的卡边326。两块夹板320、322通过螺栓螺母组合在一起而夹持固定在防振条22的端帽220上，且不与端帽220以外的防振条22直接接触。连接件34固定在连接板32上，起到紧固连接板32和连接连接杆36的作用。连接杆36的两端分别通过连接件34与相邻防振条组件20上的连接板32连接，每两组相邻的防振条组件20之间由多套连接组件连接。连接杆36的杆体采用花篮螺栓结构，长度和松紧可根据相邻防振条组件20之间的间距进行调节。

每套限制组件均包括限制块62和限制拉杆38。蒸汽发生器的套筒60为锥形，其内壁上焊接有两个带卡钩的限制块62。限制拉杆38为“人”字形，其两个下端部均与位于最下层的防振条组件20的连接板32连接，上端部为一根短轴382，短轴382挂在限制块62的卡钩上。两套限制组件将防振条组合体的两端同时挂接在套筒60的限制块62上，从而在设备组装、运输、安装过程中蒸汽发生器轴线处于水平位置及翻转时，有效防止防振条组件20的偏移倾向。当蒸汽发生器的传热管10受热膨胀时，传热管10会带着防振条组件20一起向上，两个限制块62不会阻止传热管管束和防振条22的向上膨胀。

与现有技术相比，本发明核电厂蒸汽发生器防振条结构至少具有以下有益效果：

1)利用防偏移组件将各组相对独立的防振条组件20连接在一起，并挂接至蒸汽发生器的套筒上，增加了防振条22的抗旋转偏移能力，在蒸汽发生器的制造装配、运输、安装以及设备生产运行过程中，可以避免或限制防振条22发生旋转偏移；

2)无需对原防振条组件20以及保持条的结构作任何改动，只要在原设计的基础上增设防偏移组件，即可达到防偏移的目的；

3)增设的防偏移组件结构简单，易于操作和实现。

易于理解的是，在不同的实施方式中，连接杆36也可以不采用花篮螺栓连接杆，而是采用现场配作的板条替代，这样做可减少新增材料的重量，进一步降低成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (11)

1.一种核电厂蒸汽发生器防振条结构，包括至少两组安装在传热管弯管段的防振条组件和限制防振条组件相对弯管段径向移动的保持条，其特征在于：还包括防止防振条组件旋转偏移的防偏移组件，防偏移组件将各组防振条组件连接在一起。

2.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述防偏移组件包括连接组件和限制组件；连接组件将相邻防振条组件连接在一起，使所有防振条组件连接成为一个防振条组合体；限制组件将防振条组合体连接至蒸汽发生器套筒，对防振条组件的旋转偏移进行限制。

3.根据权利要求2所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述连接组件包括连接板、连接件和连接杆；连接板固定在防振条组件上，连接杆的两端分别通过连接件与相邻防振条组件上的连接板连接。

4.根据权利要求3所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述连接杆的杆体采用花篮螺栓结构，长度和松紧根据相邻防振条组件之间的间距进行调节。

5.根据权利要求4所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：每一防振条组件包括位于同一列的多根防振条和至少一根保持环；防振条为两端带端帽的V形防振条，保持环将同一列防振条的端帽焊接成一个整体，形成一组防振条组件。

6.根据权利要求5所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述连接板包括一对夹板，其中一块夹板开设有用于卡住保持环的开槽，另一块夹板设有用于卡住防振条端帽的卡边；两块夹板通过螺栓螺母组合在一起而夹持固定在防振条的端帽上，且不与端帽以外的防振条直接接触。

7.根据权利要求5所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述V形防振条置于相邻传热管的弯管段之间，其与传热管的平均间隙≤0.3mm。

8.根据权利要求5所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述保持条包括置于传热管外侧的第一保持条和插入传热管间隙中的第二保持条。

9.根据权利要求8所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述第一保持条的定位部固定在防振条组件的保持环上，限位部则架设在传热管的外侧上方，可阻止防振条组件沿弯管段的径向下落；第二保持条的定位部也固定在防振条组件的保持环上，但其限位部穿插在不同传热管的间隙中，因此既可阻止防振条组件沿弯管段的径向下落，也可防止防振条组件沿弯管段的径向向上脱离。

10.根据权利要求2所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述限制组件包括两块限制块和两根限制拉杆，限制块固定在蒸汽发生器套筒内壁上，限制拉杆分别将防振条组合体的两端连接在两块限制块上。

11.根据权利要求10所述的核电厂蒸汽发生器防振条结构，其特征在于：所述限制块带有卡钩；限制拉杆为“人”字形，其两个下端部均与位于最下层的防振条组件所固定的连接板连接，上端部为一根短轴，短轴挂在限制块的卡钩上。