CN202343782U - 一种核电站换热器管板的胀管器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种核电站换热器管板的胀管器，包括管状的套筒和锥形的轴杆，轴杆穿设在所述套筒中，所述胀管器还包括多个滚柱，所述套筒的前端四周均匀设有多个收容所述滚柱的条孔槽，所述滚柱与所述条孔槽一一对应；所述条孔槽的外侧宽度小于滚柱的直径。胀管作业时，推进轴杆，由于轴杆为锥形，在轴杆直径逐渐增大的作用下，轴杆经滚柱将换热管管壁撑开。多个滚柱均匀设置在轴杆周围，在条孔槽的作用下不会发生位置偏转，确保其对瓣片使用力分布均匀。通过该胀管器，胀接效果好，有效避免换热管与管板焊接焊缝受海水腐蚀，尽量减少海水进入换热器污染换热侧蒸汽或除盐水，抑制设备卤素腐蚀情况。

Description

一种核电站换热器管板的胀管器

技术领域

本实用新型涉及易漏管道或通道的的密封装置，尤其涉及一种核电站换热器管板的胀管器。

背景技术

在核电站，换热器的应用十分广泛，其中管壳式换热器是最普遍使用的。一般管式换热器为单层管板，某核电站冷凝器换热管管板为双层管板结构即铝青铜和碳钢板，对于使用双层管板结构的冷凝器，两层管板之间腔室充除盐水作为密封水，该密封水压力稍高于冷却循环水的压力。即使管束与管板之间存在泄漏，也只能是除盐水漏入海水中，而海水不会漏入冷凝器，减少卤素腐蚀蒸发器传热管。

胀管就是通过胀管器对它产生一定的压力，管子直径就会胀大，从而消除或减少了管子和管板之间的缝隙，提高管口的密封，延长管口腐蚀时间。

胀接是利用管子和管板变形达到密封和紧固的一种常用连接方式。在管壳式换热器的设计、制造过程中，换热管与管板之间的胀接问题直接影响生产操作的正常进行，甚至影响整个核电机组安全和生产。通过专用胀管设备实现双层管板与换热管胀接，可避免了管板密封焊结构减小焊缝因某电厂海水环境的腐蚀消耗，大大增加了换热管与管板的连接寿命。

机械胀管器目前最为常用的胀管设备，其工作原理也比较简单，胀管器包括前端可开张的套筒和穿置于套筒中的轴杆，套筒的前端为瓣状，利用轴杆前后粗细不同和推进使得套筒前端开张达到胀管的目的，但是，在实际应用中，由于受力不同，胀管效果多少存在一些误差，而这些误差可能导致连接的不够严密，这在应用于核电领域来说可能就是重大的技术问题；并且胀管作业时不利于套筒旋转不能使整个换热管胀开均匀。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种将换热器中管板与换热管胀接密封、胀接过程受力均匀、胀接效果好、延长换热管与管板的连接寿命的核电站换热器管板的胀管器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站换热器管板的胀管器，用于将换热器中管板与换热管胀接密封，包括管状的套筒和锥形的轴杆，轴杆穿设在所述套筒中，所述胀管器还包括多个滚柱，所述套筒的前端四周均匀设有多个收容所述滚柱的条孔槽，所述滚柱与所述条孔槽一一对应；所述条孔槽的外侧宽度小于滚柱的直径。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述条孔槽为至少三个，相应所述滚柱亦至少为三个。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述套筒的前端外侧边缘设有倒角、并向内侧收拢呈圆台形。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述滚柱的两端为圆台形，所述条孔槽两端的宽度大于其中间部位的宽度。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述滚柱的锥度等于所述轴杆的锥度。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述轴杆的前端设有挡在所述套筒前端的蘑菇头。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述套筒的外侧设有螺纹，所述胀管器还包括螺纹连接在所述套筒外侧的旋转套管。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述旋转套管包括定位管、转管、以及将定位管限定在所述转管内的止口件，所述定位管与所述转管之间设有便于二者相对转动的滚珠，所述转管设有与所述套筒外螺纹相配合的内螺纹。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述止口件为圆心角大于180度的圆弧形，所述转管的内侧壁设有与止口件相适配的止口槽。

在本实用新型所述的核电站换热器管板的胀管器中，所述套筒的外侧壁设有沿轴向设置的凹槽，所述定位管上固设有定位件，所述定位件的内侧端位于所述凹槽中。

实施本实用新型的核电站换热器管板的胀管器，具有以下有益效果：胀管作业时，推进轴杆，由于轴杆为锥形，在轴杆直径逐渐增大的作用下，滚柱将外围的换热管管壁撑开。多个滚柱均匀设置在轴杆周围，在条孔槽的限位作用下，不会发生位置偏转，可以确保其对套筒的瓣片使用力的分布均匀。通过本实用新型的胀管器，实现管板与换热管胀接连接，胀接效果好，有效避免换热管与管板焊接焊缝受海水腐蚀，尽量减少海水进入换热器污染换热侧蒸汽或除盐水，抑制设备卤素腐蚀情况。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型核电站换热器管板的胀管器优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型核电站换热器管板的胀管器优选实施例的前方轴测图；

图3是本实用新型核电站换热器管板的胀管器优选实施例的后方轴测图；

图4是图1的左视图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是图1的B-B剖视图；

图7是本实用新型核电站换热器管板的胀管器优选实施例胀管作业时的结构剖视图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3所示，在本实用新型的核电站换热器管板的胀管器优选实施例中，包括管状的套筒1锥形的轴杆2、以及多个滚柱3，轴杆2穿设所述套筒1中，套筒1的前端四周均匀设有多个收容滚柱3的条孔槽11，滚柱3与条孔槽11一一对应；条孔槽的外侧宽度小于滚柱的直径，以防止滚柱从条孔槽中脱落。条孔槽为至少三个，相应滚柱亦至少为三个，在本实施例中，优选地，条孔槽11为三个。每个条孔槽11中均设有滚柱3，滚柱3的数目也为三个，由于条孔槽均匀设置在套筒1前端的四周，使得三个滚柱3均匀设置在轴杆2周围。滚柱3在条孔槽11中，不会发生位置偏转。

在此处，如图4、图6所示，滚柱3的数目选择为三个，是因为三个滚柱3可以在轴杆2的周围构成三角形，结构更加稳固，受力也更加均匀。滚柱3的数目并不局限于三个，可以为六个，也可以为四个、五个或者更多。

如图5所示，滚柱3的两端为圆台形，同时条孔槽11两端的宽度大于其中间部位的宽度，以便于将滚柱3装配到条孔槽11中。滚柱3的两端与中间部位设有倒角，使得滚柱3的两端与中间部位平滑过渡，便于加工，同时利于胀管作业时，换热管内表面平滑，不会对换热管内部表面造成划伤。

滚柱3的中段锥度等于轴杆2的锥度，可以确保轴杆2和滚柱3的中段很好地相互贴合，便于轴杆2与滚柱3之间的配合转动。通过三个滚柱3将换热管200胀开，可以使滚柱3与轴杆2之间作用力均匀，旋转套筒1，即可使换热管200四周胀开均匀。

如图7所示，胀管作业时，推进轴杆2，由于轴杆2为锥形，轴杆2后端的直径大于前端直径，轴杆2的从后向前进入套筒1内部，位于套筒1前端滚柱3处的轴杆2直径逐渐增大，在轴杆2的作用下，三个滚柱3围成的圈逐渐向外扩大，三个滚柱3作用于换热管200，使得换热管200的管壁撑开。三个滚柱3均匀设置在轴杆2周围，在条孔槽11的限位作用下，不会发生位置偏转，并且三个滚柱3相互独立旋转，三个滚柱3之间不会相互干扰，可以确保其对换热管200使用力的分布均匀，保证换热管200胀开均匀。

套筒1的前端外侧边缘设有倒角、并向内侧收拢呈圆台形，使得套筒1的前端端部直径较小，从而可以方便地对准换热管，便于穿进相对管径比较小的管中。

轴杆2的前端设有挡在套筒11前端的蘑菇头21，蘑菇头21的直径大于套筒11前端端部的直径，轴杆2的后退时，蘑菇头21挡在套筒11前端端部，使得轴杆2不会从套筒1中脱出。优选地，蘑菇头21与轴杆2螺纹连接，蘑菇头21上设有圆孔，圆孔内设有内螺纹，轴杆2的前端设有外侧面设有外螺纹，该外螺纹与蘑菇头21的内螺纹相适配。旋转蘑菇头21即可将蘑菇头21安装到轴杆2上或者将蘑菇头21从轴杆2上取下。将将蘑菇头21从轴杆2上取下，从而可将轴杆2从套筒1中抽出，此时，便可将滚柱3从套筒11中取出，以便于滚柱3磨损严重后更换滚柱3。

在本实施例中，套筒1的外侧设有螺纹，胀管器还包括螺纹连接在套筒1外侧的旋转套管4。通过旋转套管4可以使胀管器与管板100定位配合，旋转套管4挡在管板100的侧面，在胀管作业时使得套筒1位置相对不变，便于推进轴杆2。以便于胀管作业。旋转套管4包括转管41、定位管42、以及将定位管42限定在转管41端部管内的止口件43，转管41与定位管42之间设有便于二者相对转动的多个滚珠45，使得转管41与定位管42可轴线相对旋转。转管41设有与套筒1外螺纹相配合的内螺纹，转管41可沿螺纹在套筒1外侧转动，从而使得旋转套管4可以在套筒1外侧前后移动。优选地，转管41的管壁为阶梯形，其前端直径小于后端直径，定位管42收容在转管41的后端。

优选地，如图3所示，止口件43为圆心角大于180度的圆弧形，转管41的内侧壁设有与止口件43相适配的止口槽，止口件43位于止口槽中。装配时将定位管42放入转管41中，止口件43的两端向其中心按压使其相对直径变小，止口件43放入止口槽中后利用自身弹性卡到止口槽中，从而将定位管42限定在转管41内。为了便于装配，止口件43的两端还分别设有圆孔，利用夹具夹紧两个圆孔，使两个圆孔之间的距离缩小，即可让止口件43的直径相对变小，将止口件43放入止口槽中后，松开夹具，两个圆孔之间的距离恢复原状，止口件43的大小恢复原状，从而可卡到止口槽中。

进一步地，如图3所示，套筒1的外侧壁设有沿轴向设置的凹槽12，定位管42上固设有定位件44，定位件44的内侧端位于并限制在凹槽12中，使得定位管42不会相对套筒1转动，只能沿着凹槽12前后移动。使用时，转动转管41时，转管41挡在管板100的侧面，转管41相对套筒1移动，套筒1进入换热管200长度通过顺时针或逆时针转动转管41可以变换从而可调整套筒1伸入到换热管200内的长度，便于滚柱3到达换热管200需要胀开的位置；同时由于定位管42挡在管板100的侧面，在胀管作业时使得套筒1位置相对不变，便于推进轴杆2。定位件44在凹槽12的限定下使得定位管42不会相对于套筒1转动；定位件44沿着凹槽12带动定位管42在套筒1外侧移动。

使用时将胀管器插入换热管200，在滚柱3到达换热管200内需要胀开的位置时，推进轴杆2，在轴杆2直径逐渐增大的作用下，滚柱3将外围的换热管200管壁撑开，根据推进轴杆2的长度距离可以确定换热管200胀开的程度，转动胀管器，使换热管200四周整体达到塑性变形，同时设置在管板100上的管板孔被胀大，产生弹性变形。具体实施过程中，可在轴杆2的后端利用气动工具或手动力矩扳手，控制轴杆2的伸入长度，从而控制胀管程度。

达到预定胀管程度后，后退轴杆2，轴杆2位于条孔槽11处的直径逐渐变细，三个滚柱3向中心靠拢，从而使套筒1可以从换热管200中退出。胀管器整体退出后，管板孔弹性恢复，换热管200与管板100的接触表面产生很大的挤压力，使换热管200与管板100牢固地结合在一起，达到既密封又能抗拉脱力两个目的。由于换热管200与管板100紧密贴合，可使管接头减少介质腐蚀，且能承受拉脱力。

使用该胀管器，调整套筒1伸入换热管200的长度，可以利用一个胀管器将内外两侧的管板100均与换热管200胀接，实现双层管板100的双层胀接结构，加强换热管200与管板100的连接强度和密封效果。在此处，也可以采用两个专用的胀管器分别用于内外两侧的管板100均与换热管200胀接，以达到更好的胀接效果。

通过本实用新型的胀管器，实现内外层的管板100与换热管200胀接连接，多个瓣片11受力均匀，胀管效果好，有效避免换热管200与管板100焊接焊缝受海水腐蚀，尽量减少海水进入换热器污染换热侧蒸汽或除盐水，抑制设备卤素腐蚀情况。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种核电站换热器管板的胀管器，包括管状的套筒（1）和锥形的轴杆（2），轴杆（2）穿设在所述套筒（1）中，其特征在于，所述胀管器还包括多个滚柱（3），所述套筒（1）的前端四周均匀设有多个收容所述滚柱（3）的条孔槽（11），所述滚柱（3）与所述条孔槽（11）一一对应；所述条孔槽（11）的外侧宽度小于所述滚柱（3）的直径。

2.根据权利要求1所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述条孔槽（11）至少为三个，相应所述滚柱（3）亦至少为三个。 

3.根据权利要求1所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述套筒（1）的前端外侧边缘设有倒角、并向内侧收拢呈圆台形。 

4.根据权利要求1所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述滚柱（3）的两端为圆台形，所述条孔槽（11）两端的宽度大于其中间部位的宽度。

5.根据权利要求1所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述滚柱（3）的锥度等于所述轴杆（2）的锥度。

6.根据权利要求1所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述轴杆（2）的前端设有挡在所述套筒（1）前端的蘑菇头（21）。

7.根据权利要求1至6任一项所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述套筒（1）的外侧设有螺纹，所述胀管器还包括螺纹连接在所述套筒（1）外侧的旋转套管（4）。

8.根据权利要求7所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述旋转套管（4）包括定位管（42）、转管（41）、以及将定位管（42）限定在转管（41）端部管内的止口件（43），所述定位管（42）与转管（41）之间设有便于二者相对转动的滚珠（45），所述转管（41）设有与所述套筒（1）外螺纹相配合的内螺纹。

9.根据权利要求8所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述止口件（43）为圆心角大于180度的圆弧形，所述转管（41）的内侧壁设有与止口件（43）相适配的止口槽。

10.根据权利要求8所述的核电站换热器管板的胀管器，其特征在于，所述套筒（1）的外侧壁设有沿轴向设置的凹槽（12），所述定位管（42）上固设有定位件（44），所述定位件（44）的内侧端位于所述凹槽（12）中。

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