CN1083567C - 使用喷水清洗管板的装置及其用途 - Google Patents

Abstract

一种清洗装置包括：放在蒸汽发生器内直径方向上，抵靠管束隔板(10)的导轨(17)；可在导轨(17)上移动的支承件(18)，以及在支承件(18)上可绕平行于导轨(17)的轴线转动的喷嘴夹持器(30)。喷嘴夹持器(30)相对于管束的管的精确定位是靠定位装置实现的，定位装置包括一零件(41)，其可在垂直于导轨方向上移动，以接触管束的管(22)的外表面。清洗臂(19)的固定不转部分包括具有与喷嘴夹持器的喷嘴(31)的倾角不同的倾角的喷嘴。本装置特别适于清洗管板及蒸汽发生器的管束。

Description

使用喷水清洗管板的装置及其用途

本发明涉及用于清洗热交换器管板的装置，更具体来说，涉及用液体喷射清洗压水核反应堆的蒸汽发生器的装置。

压水核反应堆包括蒸汽发生器，蒸汽发生器借助冷却堆芯的加压水输送的热来加热给水并将其变成蒸汽。

压水核反应堆在每个主回路上包括一个蒸汽发生器，蒸汽发生器具有冷却反应堆的加压水流过其中的一次部分，以及二次部分，它接受给水，将给水加热并逐渐变成蒸汽，再以蒸汽的形式从二次部分排出，并送至与核反应堆配套的汽轮机，以便驱动交流发电机产生电流。

这种蒸汽发生器包括一个外形呈圆筒形的外筒，其轴线是竖直的，外筒带有整体的，基本水平的管板，其下进口面构成水箱的一壁，水箱用于向蒸汽发生器供送构成一次回路流体的加压水。

蒸汽发生器还包括弯成U形的管束，每根管包两个相互平行的直腿，直腿的端部固定在穿过管板的孔中，孔在管板的下进口面和上出口面延伸，管束因而穿入蒸汽发生器的二次部分，二次部分是由与外筒共轴地设在外筒内的管束内包层限定的。在外壁和管束内包层之间留有环形空间。另外，内包层包括在管板上表面上方一定距离处的下端，以便形成水的通路，从而向蒸汽发生器供水，通过环形空间引入包括管束的二次部分。

用作通路并将将管束固定进管板的孔以均匀的点阵分布在除管板周边部分和径向中央部分以外的管板的整个表面上，上述周边部分构成与上述环形空间垂向对准的给水环形自由通路，上述中央部分构成一条中央通路，在其两侧布置管的直腿，在管束中部的管，在其直腿之间限定了一个在管和管束的轴向上，在管板中央通路上方的自由空间。

管束的隔板一般布置在管束中部的自由空间内，与直腿的轴线和中央通路平行。

隔板可放置在管板上，或者其下缘离开管板的上表面一段距离。外筒和管束的内包层一般穿有孔，这些孔在直径方向相对的位置上分布，通入蒸汽发生器管束的中部自由空间。

在蒸汽发生器的工作中，构成冷却堆芯的一次流体的加压水引入水箱的一个腔室中，在管板的进口面配入管束的管的进口端。高温的加压水然后流入管束的管中，以便流出这些管在水箱的第二腔室中的出口端，出口端与反应堆的一次回路相连，以便使冷水返回容器。

被引入并配送在围绕管束内包层的环形空间中的给水，在环形空间中自上向下流动，在管束包层下端透过，并与管束的管相接触，通过管壁在一次流体和给水之间进行热交换。给水在其与管束的管从下至上的接触运行中逐渐加热并变成蒸汽。

生成的蒸汽在发生器的上部进行干燥并通过一个与外筒的上端相连的喷嘴离开外筒。

产生的蒸汽在反应堆的汽轮机中使用时冷凝并在冷凝器中收集，然后送回蒸汽发生器，因此，蒸汽发生器的二次部分(给水从中流过)是以封闭回路工作的。

给水经过处理，尽可能地减小其腐蚀性。但是，反应堆运行一段时间之后，给水中就含有腐蚀性产物如氧化物，其容易以淤渣形式沉积在给水低速流动的二次回路的某些部分，尤其是沉积在蒸汽发生器管束的管之间的管板上出口表面上。

在管束的管的接头处，沉积在管板上的淤渣会产生腐蚀作用，而逐渐减小管的壁厚，在管壁上形成裂隙，可能造成泄漏。

为了避免上述腐蚀现象，蒸汽发生器的管板，在核反应堆停机保养及加燃料期间，甚至在试运行之前，都要定期进行清洗。

这种清洗是借助喷水进行的，在从中心向管束的外周的方向上，将水喷在管束的管间的管板的上出口表面上。

淤渣与管板的出口面分离，流向管板上表面上围绕管束下部的周边自由空间，在那里例如通过管路系统被吸出，管路系统是从蒸汽发生器外筒上的通孔穿过的。

管束的管是成行布置的，在这些行中，管构成平行于管束轴线的平层。在管束的两个相邻的平行管行之间形成一个直的自由空间，该自由空间与管极的一个区域对准，在其一端通入构成中央通路的管板的中央空间，在另一端向外通入在清洗中收集喷水所清除的淤渣的周边空间。

清洗操作包括在高压下沿着管板的两管行之间的每条通路喷水，从中央通路向收集淤渣的周边空间清扫管行间的通路，这样就将淤渣冲向周边空间。

已有人提出过如喷轮和管形臂那样的装置，它们能够在中央通路上方在蒸汽发生器的中央空间内移动，以便相继每个行间通路中分离淤渣并将其冲向蒸汽发生器的周边。

上述清洗装置一般通过一对孔插入蒸汽发生器的外筒，这对孔在直径方向上相对设置，穿过蒸汽发生器的外筒。

例如，曾有人提出在穿过蒸汽发生器外筒的，在蒸汽发生器直径方向上的两孔之间插入一导轨，将导轨固定在管束的隔板上。

安装一滑架，使其可沿导轨移动，导轨在垂直于隔板并垂直于管的轴线的方向上有一定程度的挠性，在管的轴线的方向上有足够的刚性以便支承可移动的滑架。

滑架承载一条或多条清洗臂，每条清洗臂有一组喷嘴，喷嘴的轴线处于与管束的管行相平行的平面内，向清洗臂可输送高压流体，以便在滑架沿导轨移动时将流体喷射入每个管行间的通路。

使喷嘴绕着平行于滑架导轨的一轴线倾斜，清扫每条通路，使喷射可在能够达到中央通路的一个位置和能够达到蒸汽发生器的周边空间的向外倾斜的位置之间运行。

上述的装置必须设置可通过检查窗插入蒸汽发生器外筒的用于移动滑架的装置，以及使喷嘴在两极限位置之间倾斜的装置。

另外，当分步移动滑架时很难使清洗臂和喷嘴精确定位以便使流体流很好地沿管行间通路喷射。在清洗臂和喷嘴定位不良的情况下，流体流会喷射在管束的管上，有损于清洗效率，还有损坏管的一定危险性。

另外，当管是以三角形网格的点阵布置这是压水堆蒸汽发生器管束的常见布置方式时，管行和通向中央通路的行间通路有三种不同的方向。

第一组通路垂直于管路及清洗装置的导轨，第二组通路包括与中央管路和清洗装置的导轨成30°的通路，第三组通路包括与中央管路和清洗装置的导轨成150°的通路。

因此，这种清洗装置必须包括具有三种指向管间通路方向的喷嘴组，从而使装置的生产及在各工作位置的安装复杂化。

另外，在点阵的三个主要方向上，在管间通路的全长上也难于实现完善的清扫。

因此，本发明的目的在于提供一种使用喷液清洗热交换器的管板的清洗装置，热交换器包括基本呈圆筒形的外筒；与外筒整体的横向管板；管束，其管端固定在穿过管板的孔中，这些孔在管板的进口面和出口面之间延伸，进口面构成水箱的一壁，管束的管通过出口面离开，这些管包括相平行的直腿，并设置在平行于管板面的横向平面内，管束在管板出口面上的直径方向的中央通路上方，在管的直腿的轴向上限定了一个中央自由空间，在这个中央自由空间中设有平行于管的轴向的隔板，该清洗装置包括在一个半刚性的导轨，导轨设有用于在两个在直径方向上相对的外筒上的通孔之间紧固在蒸汽发生器内的装置；一个可在导轨上在蒸汽发生器的外筒的直径方向上移动的支承件；设在支承件上的至少一个可绕平行于导轨的一条轴线转动的喷嘴夹持器；以及连接在喷嘴夹持器上使其移动的装置，该装置从蒸汽发生器之外控制并用于向喷嘴供送清洗液，这种清洗装置结构简单，使清洗喷嘴可相对于管束的管行精确地安装和定向，而不管布置管束的均匀点阵的形状如何。

为此目的，按照本发明的清洗装置还包括使支承件和喷嘴夹持器在任意位置上定位以便清洗一组通入中央通路的管行间通路的装置，该装置包括用于与管束的至少一根管起作用的支承和定心装置，以及一驱动装置，它由清洗液控制，用于使支承和定心装置抵靠在管上，使隔板承受负载。

按照本发明的清洗装置，当所清洗的管板具有三角形网格的点阵的管束时，最好包括：第一组清洗喷嘴，其安装在支承件上时可倾斜，并垂直于支承件的导轨；以及至少一组清洗喷嘴，它们固定在支承件上，与一椭圆线对准，该椭圆的轴线就是第一组喷嘴倾斜的轴线，并与第一组喷嘴的轴线成60°；以及用于输送清洗液的装置，这些装置由第一组喷嘴的管形支承件构成，它可以倾斜，并包括至少一个孔，其用于当第一组喷嘴及其支承件倾斜时向沿椭圆线相继布置的第二组喷嘴供液。

为了便于理解本发明，现在对照以下附图以非限定性的举例方式描述按照本发明的清洗装置的一个实施例，其用于清洗蒸汽发生器的管板，其管束以三角形网格的点阵形式布置在横向平面上。

图1是蒸汽发生器下部局部剖开的立体图，在该蒸汽发生器中，管板及管束下部的清洗作业是使用按照本发明的清洗装置进行的。

图2是通过蒸汽发生器一横向平面的半剖视图，按照本发明的清洗装置插入该蒸汽发生器中。

图3是从喷枪臂形式的清洗装置的一部分从上方看去的视图。

图4是沿图3中箭头4看去的视图；

图5是通过图3和4所示臂的第一纵向部分的轴平面的剖视图。

图6是通过图3和4所示臂的第二纵向部分的轴平面的剖视图。

图7是沿图4中7-7线的剖视图。

图8是沿图4中8-8线的剖视图。

图9是沿图4中9-9线的剖视图。

图1所示蒸汽发生器的下部1包括轴线为竖直方向的，基本呈圆筒形的外筒2；在外筒2内共轴设置的管束包层4内的管束3；以及一个限定构成蒸汽发生器下部的半球形的水箱6的管板5。

管板5具有以均匀点阵布置的通孔每个通孔中固定管束3的一管的端部。

管束3的每根管呈U形，具有两个相互平行的直腿，两直腿的端部接合在通入水箱6的管板的两个通孔中，水箱内的隔板将水箱分成一个热集管和一冷集管，来自容器的用于冷却反应堆的，并由堆芯释放的热加热的水流入热集管，在冷集管中收集流过管束3的管的冷却水，通过热交换加热由喷嘴9引入蒸汽发生器外筒2的给水，使其变成蒸汽。

通入水箱的热集管中的喷嘴7将水箱连接于反应堆的一次回路的管线。该管线则连接于反应堆容器。

通入水箱6的冷集管中的第二喷嘴8将水箱连接于一次回路的第二管线，水通过第二管线返回核反应堆容器。

通过喷嘴9进入外筒2的，向蒸汽发生器供送的水，在外筒2和管束包层4之间的环形空间中从上向下流动，以便接触管束包层4的下部的管束3的管，包层4的下部处于管板5的上表面上方一定距离处。

管板5包括直径方向的中部通路12，其上没有管子穿过的通孔，它将管板分成两部分，在这两部分中管板具有以均匀点阵分布的通孔。

管束的U形管安装在管板上，其直腿之一的端部固定在管板中央通路12的一侧，第二直腿的端部固定在中央通路12的另一侧。

在蒸汽发生器的中央通路12两侧固定着其弯曲部分的曲率半径最小的管，这些管对准以构成两行在中央通路两侧的直腿，并在管束的中部形成一自由空间13，该自由空间13平行于管的直腿，并在垂向上对准中央通路12。

在自由空间13中设有分开管束的板10，板10竖直地在直径方向上设置，将管束分成两部分，一部分包括管束的所有第一直腿，另一部分包括管束的所有第二直腿。

隔板10在一定高度上固定在管束内，并穿过每块支承板11，支承板11将管束3的管保持在均匀的点阵上，每块支承板11由两个半板构成，隔板10在这两个半板之间穿过。

称作手孔的孔14穿过蒸汽发生器的外筒2，设置在外筒2上的直径方向相对的位置上，这两个位置在中央自由空间13的两侧，在中央自由空间13中设有下部在蒸汽发生器的中央通路12的区域中支承在管板5上的竖直隔板10。

管束包层也穿有与孔10相对的孔，因而可以通过孔14达到隔板10两侧的管束部分。

管板5也包括一个环形周边部分15，周边部分15在垂向上与蒸汽发生器外筒2和管束包层4之间的环形空间相对准，其上未穿用作通路并固定管束3的孔，该区域位于管束包层4之外。

蒸汽发生器的二次回路包括在管板5上方的外筒2的内部空间，绕二次回路流动的给水会逐渐含有腐蚀性产物如氧化物，这些腐蚀性产物容易以淤渣的形式沉积在二次回路中给水流速低的区域。淤渣尤其会聚积在管板5管间上表面上。在管板的出口区域淤渣在管板上的沉积会引起管束一定程度的腐蚀。

在核反应堆停机以便加燃料，保养或维修时，必须或最好清洗管板的上表面，以及管束的管的下部进入管板5的通孔的部位。

为了清洗管板和管束的下部，可以使用清洗装置，其构成喷枪臂的部分，通过孔14插入自由空间13。

按照本发明的清洗装置16如图1和2所示。

装置16包括一条通过孔插入自由空间13的直导轨17，导轨两端固定在蒸汽发生器的外筒上，它处在张力下并压在管束的隔板10上，处在管板5上表面上方的一个区域，并在管束3最下的管支承板11的下面。

导轨17为支承件18提供导向作用，在中路通路12上方并沿其整个长度，支承件18可在导轨17上滑动，这是借助软管20作用在支承件18上的推力而实现的，使支承件18手动地或借助包括一推、拉系统的运动装置21，从蒸汽发生器外筒的外部控制以便在导轨17上滑动。

清洗装置16的支承件18包括至少一条清洗臂19，臂19上包括喷嘴，喷嘴可倾斜，使清洗喷液从清洗臂19的喷嘴达到管束3的管行之间的通路中的管板5的上表面。

通过装置21或手动使软管20相继地以一个方向转动，再以另一个方向转动，也可以实现清洗臂19的摆动，从而在中央通路12和周边空间15之间实现管行间通路的清扫。

软管20的一端连接于清洗臂19，另一端连接于配送加压清洗液的装置如泵，从而向清洗臂19提供加压清洗液，使其从清洗臂19的喷嘴以直线射流的形式喷出，具有很大的冲击效果。

如图2所示，管板5上的通孔和管束3的管22是以三角形网格的点阵分布的，因此，管22的行具有三个不同方向23A，23b和23C，分别与中央通路纵轴24成90°，30°和150°角。

在垂向至少与一个方向23a，23b和23C对准的管行间的自由空间中相继地将具有大的冲击效果的喷水射向管板5，可以实现对管板及管22的下部的有效清洗。

本发明清洗装置16的清洗臂19的支承件18可使臂19分步移动以便相继地清扫和清洗位于至少一个方向23a，23b，23C的所有管间通路。

清扫最好相继地沿两个方向23a和23b或23a和23c的通路为一组或再以三个方向23a，23b和23c的通路为一组地进行。

蒸汽发生器的管板5的径向的每条通路的清扫使被分离的淤渣冲入周边空间15，在那里由装置25吸出，装置25例如可以由一条或多条与抽吸装置相连的软管组成，在周边空间15的区域中抽吸装置的滤网放置在管板上。

抽吸装置25可通过孔14插入蒸汽发生器的外筒中。

下面对照图3至9描述按照本发明的清洗装置16的臂19的支承件18，它可在导轨17上移动，导轨17固定在蒸汽发生器的外筒内，压靠在隔板10上。

如图7所示，支承件18呈板状，其后面有燕尾形槽26，以接合在导轨17上，导轨17上有与燕尾槽26相应的燕尾形状。

导轨17由塑料等材料制成，为半刚性的条形，其斜缘是倾斜的；导轨17的横截面的长/宽比使其在垂直于长表面的方向上受压时有一定的挠性，两在平行于长表面的方向上有很好的刚性。

因此可以方便地通过孔14将导轨17插入管束中部的自由空间13，利用其挠性，使其张紧并压靠在隔板10上，当装好导轨后，臂19的支承件18可接合在支承它的导轨的一端，并沿轨的长度方向移动。

导轨17在平行于其长表面的方向上的刚性使其可以固定支承件18并承受喷出清洗液时反作用在臂19上而形成的载荷。

臂19包括借助螺钉27’和28’固定在支承件18上的两个端件27和28；以及一个横截面为圆形的管状件30，它可绕其轴线在件27和28中转动，构成一个喷嘴夹持器并包括一个中央部分29，在中央部分29上装有三个指向垂直于管状件30轴线的喷嘴31。

喷嘴31的分布相应于管束的管行间的距离，例如，其间距等于管行间距离的两倍，因此，实施垂直于隔板10的管行间通路的清洗，也就是说，可清洗垂直于中央通路12的纵向24的方向23a的通路。

另外，可以使喷嘴夹持器30绕其轴线转动，使喷嘴在两极限位置之间倾斜，以便沿方向23a的管行在中央通路12和周边空间15之间的全长上进行清扫。

如图9所示，喷嘴夹持器30承载着喷嘴31，可在支承件18上在两个极限位置之间摆动，这两个极限位置对应着喷嘴31在第一方向33a(与竖直方向成80°角)的倾斜和在第二方向33b(与竖直方向成10°角)的倾斜，第二方向与第一方向的方向角相反。

方向33b相应于喷嘴的无效位置，当喷嘴进入垂向位置时开始有效作用，该作用在喷嘴夹持器30摆动直到喷嘴轴线达到方向33a的过程中延续。

喷嘴轴线沿垂向的位置相应于喷嘴的喷液冲击管板的中央通路，而喷嘴轴线沿方向33a的位置则相应于喷嘴的喷液冲击在管板的周边空间15附近。

喷嘴夹持器30包括一个凹部30a，凹部30a沿其周边占据稍大于90°的角位。

一止动件32固定在端件27上，稍许突入可转动的中央部分29，使其可接合在凹部30a中。因此可实现喷嘴夹持器30在相应于方向33a和33b的两个极限位置之间的限位。

如图9所示，一喷嘴31固定在喷嘴夹持器30的壁中，喷嘴的喷液管在喷嘴夹持器30的径向上，与喷嘴夹持器的中心孔相连通。

在图9中也画出喷嘴31的喷液管的轴线的两个极限位置(33a和33b)，这两个位置在穿过喷嘴夹持器30的垂线33的两侧。

如图4，5和6所示，固定在支承件18上的端件27和28，每个都包括两个椭圆形凹部34a和34b件27上)和35a和35b(件28上)，其轴线就是喷嘴夹持器30可转动地安装在其上的两端件27和28的孔的共同轴线。

如图5和6所示，凹部34a，34b，35a的轴截面基本呈V形，V形的两侧与轴向的倾斜度不同。

椭圆形凹部34a，34b，35a和35b的V形截面的更倾斜于夹持器30的转动轴线的侧面与轴向成形成30°或150°角。

每个椭圆形凹部的相应表面具有相继的孔，分布在椭圆线上，构成分别在凹部34a，34b，35a和35b上分布的孔组36a，36b，37a和37b，

孔组36a，36b，37a，37b的孔穿过臂19的固定端件27和28的壁，上述壁在可转动地安装喷嘴夹持器30的孔和相应凹部更倾斜的外表面之间，孔的方向垂直于凹部的更倾斜的表面，该方向与管形夹持器30的转动轴线成30°，也就是说与喷嘴31的轴向成60°，喷出的清洗液沿喷嘴31的轴向喷入方向为图2所示方向23a的管行间的通路。

因此，其轴线与喷嘴31的轴线成60°的孔组36a和36b的孔指向在方向23b上的通路，方向23b与方向23a成60°角。

在臂19的固定端件28上加工出的孔组37a和37b的孔，其轴线指向在方向23c上的管行间的通路，方向23c与方向24成150°角。

孔组36a和36b以及孔组37a和37b构成能够将喷液送入管行间的自由空间中的固定喷嘴。

另外，分布在椭圆线上的相继的孔构成一个孔组如36a，36b，37a或37b，其相对于垂向的倾角沿着孔分布其上的每条椭圆线而增加。

第一孔实际上是垂向的，以便形成在管板上的冲击点基本在中央通路12区域内的喷液。

孔组在螺旋线另一端的孔，其与垂向的倾角保证该孔形成的喷液冲击周边自由空间15的附近。

构成清洗喷嘴的中间各孔，其相对于垂向的倾角介于上述两端的喷嘴的倾角之间，从而使其形成的喷液喷射在中央通路和周边自由空间之间的管行间通路内。

管状夹持器30的壁在每组孔36a，36b，37a，37b的区域中具有基本呈矩形的通孔38a，38b，39a，39b。

当管形夹持器30绕其轴线在由止动件32限定的两个极限位置之间摆动时，孔38a，38b，39a和39b相对于孔组36a，36b，37a，37b的孔运动，从而使孔组的孔相继地和逐渐地与夹持器30的内孔相连通，向喷嘴输送高压清洗液。因此，通过逐渐向沿着椭圆线布置的喷嘴供液，在斜向上的管行间通路的清扫得以实现。

孔38a，38b，39a，39b的结构保证，当喷嘴31的轴线指向方向33b，即指向与垂向夹角小于10°的方向时(见图9)，设有孔组36a，36b，37a，37b，的孔通过矩形孔与管形夹持器30的内孔连通。

逐渐转动管形夹持器30，使每个孔组的第一孔与相应的矩形孔连通，然后是其它的孔，以便实现对在方向23b和23c上的通路的逐渐清扫。

由于使用了图4-6所示的清洗臂19，因而可以同时实现在三个主要方向23a，23b和23c上布置的一组通路的清洗工作。

但是，为了同时实现在上述三个主要方向上布置的一组通路的清扫和清洗工作，必须很好地使清洗臂相对于在其间形成正被清洗的通路的管行定位。

清洗臂19的一端固定有软管20，借助该软管从蒸汽发生器外部移动清洗臂。

通过测量软管20在轴向上的运动可以确定清洗臂19及其支承件18沿导轨17的长度以及相对于管束3的管行的位置。但是，这并不能足够精确地使清洗臂19的喷嘴组定位。

因此，按照本发明使用了一种补充装置，用于使清洗臂相对于管行精确定位。

图3表示出上述使清洗臂19精确定位的装置40。

装置40包括一个支承和定心件41，支承和定心件41包括一个一孔41a，孔41a呈梯形或任何与管的外形和直径相匹配的形状，孔41a在清洗臂19的指向管束3的管22的外部方向上扩张并通向外界。

支承定心件41连接在构成两导向和返回棒的两根棒42和42’的端部，这两根棒接合在装置本体43上加工出的两横向孔中，而本体43则固定在清洗臂19的本体上，如图8所示。

每根导向和返回棒42和42’包括一个加宽的头部，该头部抵靠装在定位装置的本体43的横向孔中的回位螺簧44或44’上。

在安装导向棒42和42’的两横向孔之间，定位装置的本体43包括一个圆柱形孔45，孔45构成活塞45’在其中滑动的缸，活塞45’一端抵靠在支承和定心件41上。

如图8所示，缸45借助在支承件43和在清洗臂19的本体上加工出的第一孔道46和第二孔道46’，通过孔47与管形夹持器30的内孔相连通，孔47穿过管形夹持器30的壁、延伸大约等于90°的弧。

孔47相对于孔道46的位置使得缸45与管形夹持器30的内孔相连通，因而一旦当管形夹持器30的方位使喷嘴31的倾斜轴线沿垂线33延伸时，加压清洗液即可到达喷嘴。

然后，当管形夹持器30摆动，以便使喷嘴31在一组管间通路的全长上清扫时，缸45仍旧与管形夹持器30的内孔相连通。

当夹持器30所处位置使喷嘴31的轴线与垂线33形成负角时，即不能向缸45供送加压清洗液。因此，装置41借助棒42和42’，以及弹簧44和44’返回至图3所示的缩回位置。

当支承和定心装置41处于图3所示的缩回位置时，固定在软管20端部的清洗臂19，通过从蒸汽发生器外部推拉软管20，可以在管板的中央通路上方，在管束的中央空间中移动。与活动支承件18为整体的清洗臂19的运动是由导轨17导向的，通过测量软管运动的距离，就可以知道喷嘴31在被清洗的管行间三条通路内的定位。通过识别软管20的位置或运动而测出的清洗臂19的定位是粗略的。

然后，通过软管20使管状夹持器30转动，使其返回喷嘴基本沿垂线33的位置。由泵送装置送入软管20的清洗液穿过管状夹持器30的内孔，并通过管状夹持器30上的孔47(与孔道46’重合)流过缸45；高压液将活塞45’向着支承和定心件41推回。

活塞45’在高压液的作用下的伸展使件41与管行的管22接合，如图5所示。件41的空腔41a的斜面与管的相互作用使清洗臂19产生轴向运动，因此，其相对于被清洗的管的通路的位置得到精确调整。在使用来自喷嘴的清洗液清洗时，件41在管上作用一个力，从而固定了清洗臂19和支承件18，借助支承件18的清洗臂19和导轨17，载荷由隔板10承受。

如图5所示，软管20借助于一连接器48连接于清洗臂19；通过调动支承和定心件1，当清洗臂相对于管通路定位时，连接器48可以吸收清洗臂19的小量运动。

连接器48为一组件，它包括一个固定在清洗臂19及支承件18的端部上的缸48a；以及可在缸48a中作轴向运动的活塞48b。

软管20连接在活塞48b的端部上，活塞48b呈管形，以密封方式装在缸48a中。

另一方面，管状夹持器30的端部在一定长度上接合在管状活塞48b的内孔内。

管状夹持器30借助销49’与止动圈49连为整体。

止动圈49包括一个花键部分，它接合在活塞48b的内孔直径加大部分内，其上有与止动圈49的花键相应的内花键。

因此，管状夹持器30可以和管状活塞48b整体转动，而又可相对于活塞48b作一定程度的轴向运动，从而无需推拉软管20，只要使用件41即可调整清洗臂的位置。

另外，借助软管20和活塞48b，可驱动管状夹持器30绕其轴线转动。

当操纵调整装置40调整清洗臂19的轴向位置时，与清洗臂19连为整体的管状夹持器30相对于软管20和与软管20连为整体的活塞48b作轴向运动。管状夹持器30和圈49通过在活塞48b的内孔滑动而移动，缸48a则在活塞48b的外表面上滑动。

另外，送至软管20的高压清洗液可通过活塞48b的内孔到达管状夹持器30的内孔中。因此，喷嘴31可被供液，并借助孔38a，38b，39a，39b可以向布置在椭圆线上的倾斜喷嘴组的相继的固定喷嘴供液。

如图6所示，管状夹持器30的与接合在连接器48内的端部相反的一端通过塞50液密式地封闭，塞50固定在管状夹持器30的螺纹端部内，并通过肩部50a和密封垫圈52抵靠在一个套筒51的端缘上，套筒51则抵靠管状夹持器30的端部，并套在管状夹持器30的外表面上，其间设有一密封51a。

管状夹持器30的两端相同，都包括一锥部以接合密封塞如塞50和一止动圈49，止动圈49是用起到销的作用的螺钉固定的。

这样，可以将连接器48装配在管状夹持器30的任一端，而第二端则设置密封塞。

因此，清洗臂19可通过其任一端，借助连接器48连接在驱动和供液软管20上，以便通过蒸汽发生器外筒上的任一个手孔插入喷枪，将与软管20相连的连接器48放在清洗臂的需要的端部，将包括塞50的密封装置放在清洗臂的另一端。

清洗臂19的这种双向性使其可以相继地处理管板的两个部分和蒸汽发生器隔板10两侧的管束。

下面对照所有附图描述按照本发明的清洗装置的工作方式。

首先，穿过管束包层直径方向上相对的位置上的手孔安装并拉紧挠性导轨17，使其压靠管束的隔板10，将导轨的两端固定在蒸汽发生器的外筒上，固定的区域为固定手孔14的料板的凸缘部位。例如，可以使用板材夹紧导轨的端部，使导轨得到固定和夹紧，固定螺钉则拧在固定手孔料板的凸缘上的螺纹孔中。

导轨设置在隔板的一侧，以便可以清先管板的两部分之一及相应的半个管束的管的下部。驱动和供液软管20通过连接器48连接在清洗臂19上，清洗臂19的支承件18接合在导轨上。

软管20和驱动装置21配合工作，驱动装置21包括推拉装置，其用于使软管轴向运动，还包括使软管20绕其轴线在两个方向上交替转动的装置。

清洗臂19的平动和转动也可以用手动完成。

将清洗臂19移向第一位置，该位置已被标识出，相应于喷射管束的管22之间的一组通路的位置。

将加压清洗液送入软管20，通过软管20使管形夹持器30转动。

在转过大约10°的角之后，加压清洗液被送入用于使清洗臂精确定位的装置40的缸45中。

活塞45’和支承和定位件41移向管束3的管22，因而支承和定位件41的扩张表面41a与管的外表面相互作用，从而使清洗臂19在轴向上精确定位。

上述轴向运动以上面描述的方式由连接器48吸收。

由件41作用的载荷由隔板10承受，因此，清洗臂借助管22和隔板10之间作用的力固定在位。

当清洗臂定位不动后，转动的喷嘴31的组和倾斜的固定喷嘴组36a，36b，37a，37b指向在方向23a，23b和23c上的管行间通路。

转动管形夹持器30可使在方向23a上的三条通路受到喷嘴31的喷液的清扫。

在管形夹持器30的转动中，使其中心孔相继地与布置在椭圆线上的构成固定喷嘴的孔连通，这样就可以清扫在方向23b上的两条通路和在方向23c上的两条通路。

从管板上分离下来并冲入管板周边自由空间15的淤渣由抽吸装置25抽走。

在清扫结束时，管状夹持器30与止动件32接触，停止了管状夹持器30的转动。

然后，管状夹持器转回其初始位置，这使清洗臂19的定位装置40返回其图3所示的休止位置。

然后清洗臂19又变得可以自由地在轴向上移向一个新的清洗位置。软管20的供液中断，清洗臂进一个新的清洗位置。

这样，通过相继的运动可实现对隔板一侧的半个管板及相应的半个管束的管的下部的极其有效的清洗。

为了清洗管板的第二部分及相应的半个管束，拆卸清洗装置，将其从蒸汽发生器中取出，并通过上述方式再插入蒸汽发生器的第二部分。

由此可见，按照本发明的清洗装置可以极其有效地清洗管行间的直通路，而高压清洗液又不致冲击管束的管。位于通路两侧的两行管只是沿通路的长度引导喷液。

本发明并不局限于已经描述的实施例。

因此，清洗臂的定位装置以及相对于管束的管的移动支承件可以制成与上述实施例不同的形式。例如，支承和定心装置可相对于清洗臂19和支承件18固定。

也可以使用与实施例中不同的形式的导轨和滑架，以及使用具有与实施例中不同的喷嘴组的清洗臂。

具体来说，指向垂直于蒸汽发生器的管板的中央通路且固定在转动的管状夹持器上的相继的倾斜喷嘴，其数目并设有具体的限制。

所设置的固定喷嘴也可以不同于上面所描述的那种喷嘴。

在蒸汽发生器的管束的30°和150°的方向中的每一个方向上，也可以在椭圆线上只设置一组喷嘴。

与90°指向的倾斜喷嘴一起，也可使用一倾斜的清洗臂，例如在30°或150°管行方向上倾斜的清洗臂。

清洗臂的平动和转动也可以不用供液软管而用其它装置实现。

本发明最适用于管以三角形网格点阵排列的热交换器，但是也可适用于具有以其它均匀点阵排列的管的热交换器。

一般来说，按照本发明的清洗装置也可用于除蒸汽发生器以外的，结构与压水堆蒸汽发生器的结构类似的其它热交换器。

Claims (14)

1.使用喷液清洗热交换器(1)的管板(5)的清洗装置，热交换器(1)包括一基本呈圆筒形的外筒(2)；与外筒(2)连为整体的横向管板(5)；管束(3)，管束的管端固定在管板(5)上的通孔中，这些通孔在管板的进口面和出口面之间延伸，进口面构成一水箱(6)的一壁，通过出口面，管束的管(22)伸出，管包括相互平行的直管段，并在平行于管板(5)表面的横向平面中以均匀网格分布，管束(3)在管板(5)的出口面的直径方向的一条中央通路(12)上方，限定了一个在管的直管段的轴向上的中央自由空间(13)，在该空间中设有平行于管(22)轴向的隔板(10)，所述清洗装置(16)包括一条半刚性的导轨(17)，其上设有用于在外筒的直径方向相对的两通孔(14)之间，抵靠隔板(10)而将导轨固定在外筒(2)上的装置，一个可在导轨(17)上沿所述外筒(2)的直径方向移动的支承件(18)，至少一个在支承件(18)上绕一条平行于导轨(17)的轴线转动的喷嘴夹持器(30)，以及从所述外筒(2)外部控制的，连接于所述喷嘴夹持器(30)上，使其轴向平动和转动并向喷嘴(31)供送清洗液的装置(20，21)，其特征在于：还包括在任意位置上使支承件(18)和喷嘴夹持器(30)定位，以便清洗通入所述中央自由空间(13)的、一组管(22)的行之间的通路的装置(40)，该定位装置(40)包括一个用于与管束(3)的至少一根管(22)相互作用的支承和定心装置(41)，以及一个由清洗液控制的，用于将所述支承和定心装置(41)抵靠所述管(22)的驱动装置(45，45’)，由隔板(10)承受载荷。

2.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述支承和定心装置可在支承件(18)上移动，以便由所述驱动装置驱动而在使支承件(18)相对于管束固定的无效位置和有效位置之间移动。

3.如权利要求1或2所述的清洗装置，其特征在于：它包括一清洗臂(19)，清洗臂(19)具有一个与支承件连为整体、固定不转的部分，在该部分中装有承载清洗喷嘴(31)的管状夹持器(30)，使其可绕其轴线转动，管状夹持器(30)的转动轴线平行于导轨(17)。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：清洗臂(19)的所述固定不转的部分承载至少一个喷嘴组(36a，36b，37’a，37’b)，这些喷嘴的定向与可转动的喷嘴夹持器(30)的喷嘴(31)的定向不同。

5.如权利要求4所述的清洗装置，其特征在于：所述喷嘴组(36a，36b，37a，37b)由分布在一条椭圆线上的孔构成，所述椭圆线的轴线是转动的喷嘴夹持器(30)的轴线。

6.如权利要求5所述的清洗装置，其特征在于：喷嘴组(36a，36b，37a，37b)的喷嘴由旋转的管状喷嘴夹持器(30)供液，喷嘴夹持器(30)包括一输液中心孔和至少一个穿过其壁的孔(38a，38b，39a，39b)这些孔能够相继地与喷嘴组(36a，36b，37a，37b)的每个喷嘴重合，以便向其供液，从而由相继地分布在喷嘴组(36a，36b，37a，37b)的椭圆线上的喷嘴形成清扫喷液。

7.如权利要求6所述的清洗装置，其特征在于：由孔(36a，36b，37a，37b)构成的每个喷嘴组的相继的喷嘴具有相对于管板(5)的垂线逐步变化的倾角。

8.如权利要求3所述的清洗装置，其特征在于：清洗臂(19)的固定不转的部分包括至少两个喷嘴组(36a，36b，37a，37b)；它们在轴向上布置在与所述旋转的喷嘴夹持器(30)连为整体的清洗喷嘴(31)的两侧。

9.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：用于使清洗喷嘴(31)组及其支承件(18)定位的支承和定心装置(41)包括一个零件，它具有一个在垂直于喷嘴夹持器(30)的轴线和导轨(1 7)的方向上扩张的孔(41a)，所述孔指向管束(3)以便与一条管(22)相互作用，从而实现在清洗喷嘴组(30)的轴线方向上的定位。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述使清洗喷嘴组(30)定位的装置(40)包括：一个在与所述支承件(18)连为整体的本体(43)中的缸(45)，为了向其供液，缸(45)可与接受加压清洗液的旋转喷嘴组(30)的一部分连通；以及由加压清洗液驱动的活塞(45’)，以便与所述支承和定心装置(41)相接触，从而将其移向管束的一条管(22)。

11.如权利要求10所述的清洗装置，其特征在于：可旋转的管状喷嘴夹持器(30)包括一个孔(47)，其用于使喷嘴夹持器接受加压清洗液的内孔与孔道(46’，46)相连通，以便在旋转的管状喷嘴夹持器(30)的转动过程中向缸(45)供液。

12.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述用于移动喷嘴夹持器(30)并向其供送清洗液的装置包括一根连接在带有清洗喷嘴(31)的喷嘴夹持器(30)的一轴向端上的软管(20)。

13.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述软管(20)借助一连接器(48)连接于喷嘴夹持器(30)，当喷嘴夹持器(30)正在由定位装置(40)定位时，喷嘴夹持器(30)和软管(20)间可发生相对轴向运动。

14.如权利要求1和2中任一项所述的清洗装置用于清洗包括以三角形网格的点阵布置的管束的蒸汽发生器的管板。

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