CN202422771U - 安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构 - Google Patents

安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构 Download PDF

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王志刚
李军
王晓江
邢继
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Abstract

本实用新型涉及换热器结构设计，具体涉及一种安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构。其结构包括若干个换热管，在相邻的换热管管体外壁之间通过易于传热的连接件进行连接。作为具体实现形式，所述的换热管可以为鳍片管，相邻的鳍片管的鳍片端部焊接在一起；或者，所述的换热管为圆筒形光管，所述的连接件为扁钢，相邻的光管外壁分别与扁钢的两端焊接在一起。本实用新型在相邻的换热管之间布置鳍片使换热管形成一体的水冷壁，实现降低外部热阻的目的，从而提高了双层混凝土安全壳非能动余热导出系统的换热能力。

Description

安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构
技术领域
本实用新型涉及换热器结构设计，具体涉及一种安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构。
背景技术
国内外第三代核电站安全壳采用两大类技术来保证核电站第三道屏障的完整性，防止大量放射性物质外泄。一种是内部金属安全壳，外部为预应力混凝土安全壳，此技术方案用在AP1000的建造中，事故后为了使安全壳降温降压，顶置水箱对内部金属安全壳进行喷淋达到降温目的；另一种是双层混凝土安全壳，为了使安全壳冷却具有非能动冷却功能，需要在内部采用换热器和外部水箱进行连接，依靠自然循环的方式进行换热。
这些系统的流程通常是，内部换热器(安全壳内的换热器)收到安全壳内高温气体(最高150℃)的加热，换热器内的工质受热膨胀向上流动，进入安全壳外冷却水箱(或淹没在冷却水箱中的外部换热器冷却)，冷却后低温、密度较高的工质沿下降管从安全壳外部水箱(或淹没在冷却水箱中的外部换热器)向下流动进入内部换热器，整个过程依靠自然循环完成热量导出功能。
为了强化内部换热器的换热性能，现有技术通常对闭合的自然循环回路进行降压处理，让内部换热器工质提前沸腾，原理与热虹吸热管类似，并采用一定倾角和倒流板的布置方式，让高温空气按照一定方式冲刷换热器。闭合的自然循环回路经降压处理后，虽然可以提前沸腾(例如低于100℃)，强化换热，但是工程上很难在核电站60年设计寿命内保证其密封和处于负压的状态，因此欧盟只进了小型试验台架试验，并未付诸工程实施。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，对安全壳非能动热量导出系统换热器的换热管结构加以改进，在不影响换热管布置的前提下，利用有限的管间空隙，实现强化换热的效果。
本实用新型的技术方案如下：一种安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构，包括若干个换热管，在相邻的换热管管体外壁之间通过易于传热的连接件进行连接。
进一步，如上所述的安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构，其中，所述的换热管为鳍片管，相邻的鳍片管的鳍片端部焊接在一起。
进一步，如上所述的安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构，其中，所述的换热管为圆筒形光管，所述的连接件为扁钢，相邻的光管外壁分别与扁钢的两端焊接在一起。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型对换热器的换热管外部进行处理，利用有限的管间空隙，在相邻的换热管之间布置鳍片使换热管形成一体的水冷壁，实现降低外部热阻的目的，从而提高了双层混凝土安全壳非能动余热导出系统的换热能力。
附图说明
图1为本实用新型中利用扁钢连接换热管的实施例结构示意图；
图2为图1所示实施例的端面示意图；
图3为本实用新型中采用鳍片管作为换热管的实施例结构示意图；
图4为图3所示实施例的端面示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例与附图对本实用新型进行进一步的描述。
理论分析计算表明，双层混凝土安全壳非能动热量导出系统的内部换热器的热阻集中在外部光管和高温气体的对流换热以及内部冷却工质的对流换热。因此有效降低内外部热阻是使得该系统换热强化的有力措施，本实用新型的目的在于不影响光管布置的前提下，利用有限的管间空隙，布置易于传热的连接件使光管形成一体的水冷壁，降低外部热阻，实现强化换热的效果。
作为一个具体的实施例，本实用新型提供的一种换热器的膜式水冷壁结构如图1、图2所示，包括若干个换热管1，换热管1采用的是圆筒形光管，在相邻的换热管1管体外壁之间通过扁钢2进行连接，相邻的换热管1(光管)外壁分别与扁钢2的两端焊接在一起，焊接处包括平角焊缝3和仰角焊缝4，见图2。扁钢2作为相邻换热管之间的易于传热的连接件实现强化换热。
作为另一个具体的实施例，本实用新型提供的一种换热器的膜式水冷壁结构如图3、图4所示，包括若干个换热管，所述的换热管为鳍片管5，相邻的鳍片管5的鳍片6端部焊接在一起，鳍片6即作为相邻换热管之间的易于传热的连接件实现强化换热。
鳍片管是一种管子外表面(横截面的直径方向上)有两条纵向鳍片的无缝钢管，为一种成熟的现有产品。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构，包括若干个换热管，其特征在于：在相邻的换热管管体外壁之间通过易于传热的连接件进行连接。
2.如权利要求1所述的安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构，其特征在于：所述的换热管为鳍片管，相邻的鳍片管的鳍片端部焊接在一起。
3.如权利要求1所述的安全壳非能动热量导出系统换热器的膜式水冷壁结构，其特征在于：所述的换热管为圆筒形光管，所述的连接件为扁钢，相邻的光管外壁分别与扁钢的两端焊接在一起。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105588121A (zh) * 2016-01-26 2016-05-18 山西国峰煤电有限责任公司 一种大型循环流化床锅炉炉温水冷控制装置

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