CN109985754B - 一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于压水堆核动力装置稳压器结构设计领域，具体涉及一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构；本发明的目的是，设计一种具有迷宫密封结构的喷雾头连接管，除承担连接喷雾头组件的作用外，还可以屏蔽喷淋水对喷雾头接管嘴管座的热冲击，改善喷雾头接管嘴管座的受力状态；另外，当防热冲击套管与喷雾头接管嘴安全端间的焊缝断裂后，喷雾头连接管还能起到支撑防热冲击套管的作用，部分保证防热冲击套管的防热冲击功能；喷雾头连接管(1)、喷雾头接管嘴管座(2)、喷雾头防热冲击套管(3)、喷雾头组件(4)及喷雾头接管嘴安全端(5)。

Description

一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构
技术领域
本发明属于压水堆核动力装置稳压器结构设计领域，具体涉及一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构。
背景技术
喷雾头连接管布置在压水堆稳压器的顶部，其主要作用是保证喷雾头组件与喷雾头接管嘴管座间稳定、可靠相连。
现有的压水堆稳压器喷雾头连接管多采用管式连接结构。如附图1所示，喷雾头连接管上端与喷雾头接管嘴管座内壁T型焊接；喷雾头连接管下部外端带有锥螺纹，与喷雾头组件内锥螺纹配合连接；喷雾头连接管内径呈直管状，保证喷淋水进入喷雾头组件。但是，当喷淋水流量过大时，喷雾头组件内的喷淋水水位逐渐上升，进而与喷雾头接管嘴管座内壁相接触。在正常运行下，喷雾头接管嘴管座温度较喷淋水温度要高几十摄氏度，喷淋水对喷雾头接管嘴管座造成热冲击，设备长期运行下，高频次的热冲击形成热疲劳，将引起局部应力集中，影响喷雾头接管嘴管座材料的性能。
发明内容
本发明的目的是，设计一种具有迷宫密封结构的喷雾头连接管，除承担连接喷雾头组件的作用外，还可以屏蔽喷淋水对喷雾头接管嘴管座的热冲击，改善喷雾头接管嘴管座的受力状态；另外，当防热冲击套管与喷雾头接管嘴安全端间的焊缝断裂后，喷雾头连接管还能起到支撑防热冲击套管的作用，部分保证防热冲击套管的防热冲击功能。
本发明的技术方案是：
一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构，喷雾头连接管、喷雾头接管嘴管座、喷雾头防热冲击套管、喷雾头组件及喷雾头接管嘴安全端；其中所述喷雾头接管嘴安全端一端内侧与喷雾头防热冲击套管上端焊接接；所述喷雾头接管嘴安全端一端外侧与喷雾头接管嘴管座上端相焊接；所述喷雾头防热冲击套管伸入喷雾头接管嘴管座内腔中；所述喷雾头连接管的上端与喷雾头接管嘴管座下端内壁T型焊接；所述喷雾头连接管的下部外端带有锥螺纹，与喷雾头组件内锥螺纹配合连接。
喷雾头连接管中部设置内凸台，内凸台圆柱表面设置有迷宫槽，迷宫槽横截面可为方形、弧形或者梯形等形状，迷宫密封腔的数量为3个或更多。
喷雾头连接管上部设置泄流孔，所述泄流孔直径为Ф2～10mm，数量为3～16个。
喷雾头防热冲击套管设置有外凸台，外凸台下端面与喷雾头连接管内凸台上端面间有一定间隙，间隙距离为1～5mm；喷雾头防热冲击套管与喷雾头连接管内凸台间隙配合，形成迷宫密封结构，间隙配合距离为0.1～5mm。
所述喷雾头防热冲击套管与喷雾头接管嘴安全端间的焊缝一旦快速断裂，喷雾头防热冲击套管下落至喷雾头连接管中部的凸台上，喷雾头连接管中部的凸台为防热冲击套管提供支撑，防热冲击套管仍维持部分防热冲击功能。
本发明的有益效果是：
本发明通过运动仿真及试验验证，可应用于压水堆稳压器喷雾头组件的连接。这种喷雾头连接管结构可有效地避免喷淋水对喷雾头接管嘴管座造成的热冲击，提高喷雾头接管嘴管座材料的使用性能，结构简单，安全可靠，易于推广。一旦喷雾头防热冲击套管与喷雾头接管嘴安全端间的焊缝断裂后下落至喷雾头连接管中部的凸台上，喷雾头连接管中部的凸台可以为防热冲击套管提供支撑，防热冲击套管仍能维持部分防热冲击功能。
附图说明
图1是一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构示意图；
图2是压水堆稳压器喷雾头迷宫密封连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明进行进一步的介绍：
一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构，喷雾头连接管1、喷雾头接管嘴管座2、喷雾头防热冲击套管3、喷雾头组件4及喷雾头接管嘴安全端5；其中所述喷雾头接管嘴安全端5一端内侧与喷雾头防热冲击套管3上端焊接；所述喷雾头接管嘴安全端5一端外侧与喷雾头接管嘴管座2上端相连接；所述喷雾头防热冲击套管3伸入喷雾头接管嘴管座2内腔中；所述喷雾头连接管1的上端与喷雾头接管嘴管座2下端内壁T型焊接；所述喷雾头连接管1的下部外端带有锥螺纹，与喷雾头组件4内锥螺纹配合连接。
喷雾头连接管1中部设置内凸台，内凸台圆柱表面设置有迷宫槽，迷宫槽横截面可为方形、弧形或者梯形等形状，迷宫密封腔的数量为3个或更多。
喷雾头连接管上部设置泄流孔6，所述泄流孔6直径为Ф2～10mm，数量为3～16个。
喷雾头防热冲击套管3设置有外凸台，外凸台下端面与喷雾头连接管1内凸台上端面间有一定间隙，间隙距离为1～5mm；喷雾头防热冲击套管3与喷雾头连接管1内凸台间隙配合，形成迷宫密封结构，间隙配合距离为0.1～5mm。
当喷淋水流量正常或偏低时，喷雾头组件内的自由液位始终低于喷雾头连接管上端，迷宫密封结构起到密封的作用，保证喷雾头组件内的喷淋压力；当喷淋水流量偏高时，喷雾头组件内的自由液位不断升高，喷淋水流经迷宫密封结构时，迷宫结构起到节流作用，使喷淋水压力降低，上充进入喷雾头连接管上部与喷雾头防热冲击套管形成的空间，并迅速通过泄流孔排出喷雾头连接管，避免了喷淋水与喷雾头接管嘴管座内壁相接触，从而避免对喷雾头接管嘴管座的热冲击作用。另外，一旦喷雾头防热冲击套管与喷雾头接管嘴安全端间的焊缝断裂后下落至喷雾头连接管中部的凸台上，喷雾头连接管中部的凸台可以为防热冲击套管提供支撑，防热冲击套管仍能维持部分防热冲击功能。
实施例1
如附图2所示，喷雾头组件内喷淋水进水流量低于或等于喷淋流量，喷淋水进入喷雾头组件，在喷淋压力作用下，喷淋水经喷雾头组件进入稳压器内部空间，喷雾头组件内喷淋水液位始终低于喷雾头连接管。
实施例2
如附图2所示，喷雾头组件内喷淋水进水流量高于喷淋流量，喷淋水进入喷雾头组件，在喷淋压力作用下，喷淋水喷洒进入稳压器内部空间，同时，喷雾头组件内喷淋水液位不断升高，喷淋水流经迷宫密封结构后上充进入喷雾头连接管上部与喷雾头防热冲击套管形成的空间，并迅速通过泄流孔排出喷雾头连接管。
实施例3
如附图2所示，喷雾头防热冲击套管与喷雾头接管嘴安全端间的焊缝断裂，喷雾头防热冲击套管下落至喷雾头连接管中部的凸台上，喷雾头连接管中部的凸台为防热冲击套管提供支撑，防热冲击套管仍维持部分防热冲击功能。

Claims (3)

1.一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构，其特征在于：喷雾头连接管(1)、喷雾头接管嘴管座(2)、喷雾头防热冲击套管(3)、喷雾头组件(4)及喷雾头接管嘴安全端(5)；其中所述喷雾头接管嘴安全端(5)内径设有一圈连接头，与喷雾头防热冲击套管(3)上端相连接；所述喷雾头接管嘴安全端(5)外圈下端与喷雾头接管嘴管座(2)上端相连接；所述喷雾头防热冲击套管(3)伸入喷雾头接管嘴管座(2)内腔中；所述喷雾头连接管(1)的上端与喷雾头接管嘴管座(2)下端内壁T型焊接；所述喷雾头连接管(1)的下部外端带有锥螺纹，与喷雾头组件(4)内锥螺纹配合连接；
喷雾头连接管(1)中部设置内凸台，内凸台圆柱表面设置有迷宫槽，迷宫槽横截面为方形、弧形或者梯形，迷宫槽的数量为3个或更多；
喷雾头防热冲击套管(3)设置有外凸台，外凸台下端面与喷雾头连接管(1)内凸台上端面间有一定间隙，间隙距离为1～5mm；喷雾头防热冲击套管(3)与喷雾头连接管(1)内凸台间隙配合，形成迷宫密封结构，间隙配合距离为0 .1～5mm；
喷雾头连接管上部设置泄流孔(6)。
2.如权利要求1所述的一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构，其特征在于：所述泄流孔(6)直径为Ф2～10mm，数量为3～16个。
3.如权利要求1所述的一种具有迷宫密封结构的压水堆稳压器喷雾头连接结构，其特征在于：所述喷雾头防热冲击套管(3)与喷雾头接管嘴安全端(5)间的焊缝一旦快速断裂，喷雾头防热冲击套管(3)下落至喷雾头连接管中部的凸台上，喷雾头连接管中部的凸台为防热冲击套管(3)提供支撑，防热冲击套管(3)仍维持部分防热冲击功能。
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