CN202650567U - 核电站用稳压器波动管 - Google Patents

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杨孟嘉
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Abstract

本实用新型公开了一种核电站用稳压器波动管，其连接于反应堆主管道和稳压器之间，其中，稳压器波动管的水平管段内设有搅混器。本实用新型核电站用稳压器波动管内的搅混器可以改变稳压器波动管内的冷却剂流道，使稳压器波动管内的截面温度分布更加均匀，消除了稳压器波动管内冷却剂热分层对设备寿命的影响，提高了核电站的安全性。此外，整个稳压器波动管的结构简单可靠，易于实施。

Description

核电站用稳压器波动管
技术领域
本实用新型属于核电技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种核电站用稳压器波动管。 
背景技术
在核电站的运行过程中，稳压器中的冷却剂的温度比反应堆主管道中的冷却剂的温度高，当缓慢波动时，来自反应堆主管道的冷却剂温度低、密度高，占据波动管的水平管段截面的下部；来自稳压器的冷却剂温度高、密度低，占据波动管的水平管段截面的上部，因此形成了稳压器波动管的热分层现象。 
由于热分层的影响，波动管的水平管道的截面上产生不均匀的温度分布，带来如下的影响：首先，管道中的总体弯曲和变形与原设计中预计的总体弯曲和变形不一致，可能导致波动管支承件受到很大载荷，甚至引起管道永久变形；其次，热分层不断发生变化引起的总体应力变化和局部应力变化会使管道的疲劳寿命进一步降低。因此，热分层的缓解对于确保核电站的安全可靠运行具有重要意义。 
现有技术对稳压器波动管改进以减小热分层的方法主要集中在改变波动管的水平管段的倾斜角度。 
例如，以某堆型为例，原波动管布置采用从主管道热段引出，以17′的坡度连续向上倾斜(主管道波动管接管嘴与水平面的夹角为17′)，最后垂直向上与稳压器的底部相接，请参照图1所示。 
现有技术的改进方法为：⑴主管道上波动管接管嘴与水平面夹角由17′变为38°；⑵波动管坡度增大；(3)波动管在靠近主管道热段处设置了一垂直管段；(4)稳压器与波动管接管处增高2.7m；(5)波动管接管嘴的位置向蒸汽发生器方向移动了750mm。 
但是，上述方法存在很大弊端：因为反应堆厂房内的空间有限，提升波动管的角度必然要求提升稳压器的布置高度，造成了反应堆厂房内布置的困难，并带来喷淋管线等相关管线的力学分析、地震响应谱等一系列问题。布置和力学、土建等方面的矛盾使波动管的角度变化有限，有限的角度变化对于减少热分层现象所起的作用更加有限。此外，即使这种方法可行，由于要求对反应堆厂房进行很大改动，而反应堆厂房对安全性的要求又很高，因此造价非常高。 
有鉴于此，确有必要提供一种可消除冷却剂热分层的核电站用稳压器波动管。 
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种可消除冷却剂热分层的核电站用稳压器波动管。
为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种核电站用稳压器波动管，其连接于反应堆主管道和稳压器之间，其中，稳压器波动管内设有搅混器。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述搅混器设于稳压器波动管的水平管段内。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述稳压器波动管内设有间隔分布的两个搅混器，两个搅混器均设置于稳压器波动管的水平管段中的截面温差较大的区域。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述稳压器波动管与反应堆主管道密封连接，靠近反应堆主管道的搅混器的长度大于远离反应堆主管道的搅混器的长度。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，靠近所述反应堆主管道的搅混器的长度为670~970mm，远离所述反应堆主管道的搅混器的长度为300~500mm。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述搅混器设有一对柱体部和位于一对柱体部之间且可自由转动的叶片。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述柱体部固定安装在所述波动管上。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述叶片的螺旋升角为10~45度，叶片的高度为80~120mm。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述柱体部为圆柱状，直径为40~80mm。 
作为本实用新型核电站用稳压器波动管的一种改进，所述稳压器波动管设有若干个分段，各个分段通过对接焊连接，所述搅混器固定装设于相邻分段的焊缝附近。 
与现有技术相比，本实用新型核电站用稳压器波动管具有以下有益技术效果：首先，稳压器波动管的水平管段内安装有搅混器，搅混器可以改变稳压器波动管内的冷却剂流道，冷却剂得以在稳压器波动管中充分搅混，稳压器波动管内的截面温度分布更加均匀；其次，稳压器波动管内的搅混器可以改善管道的整体应力和局部应力，使管道应力状态趋于均匀；再次，在稳压器波动管内安装的搅混器叶片可随流体自由转动，不需要施加外部动力，为非能动设计；最后，稳压器波动管的结构简单可靠，易于实施。 
附图说明
以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电站用稳压器波动管及其有益技术效果进行详细说明。 
图1为现有核电站用稳压器波动管水平管段倾斜示意图。 
图2为本实用新型核电站用稳压器波动管的结构示意图。 
图3为图2所示的稳压器波动管中，稳压器波动管的水平管段的示意图。 
图4为图3所示稳压器波动管中搅混器的放大示意图。 
具体实施方式
请参照图2和图3所示，本实用新型核电站用稳压器波动管20密封连接稳压器30和反应堆主管道10，其中，稳压器波动管20包括与反应堆主管道10相连的水平管段和与稳压器30相连的垂直管段，水平管段内设有搅混器40。 
请一并参照图3和图4所示，搅混器40固定安装在稳压器波动管20内，其包括固定安装在波动管20上的一对柱体部402和位于一对柱体部402之间且可自由转动的叶片404。在图示实施方式中，柱体部402为圆柱状，直径为40~80mm。叶片404的螺旋升角为10~45度，叶片高度为80~120mm。 
柱体部402安装在稳压器波动管20上的方式没有特别限制，只要能保证柱体部402固定在稳压器波动管20上即可。例如，根据本实用新型的一个实施方式，柱体部402通过焊接固定安装在稳压器波动管20上。此外，为了方便搅混器40的安装，在图示实施方式中，稳压器波动管20的水平管段包括若干个分段，各个分段通过对接焊连接，搅混器40设置于相邻分段的焊缝50附近。 
在图3所示的实施方式中，稳压器波动管20的水平管段内设有间隔分布的两个搅混器40，两个搅混器40均设置在热分层效应导致的截面温差较大的区域。其中，靠近反应堆主管道10的搅混器40的尺寸较大，长度为670~970mm；远离反应堆主管道10的搅混器40的尺寸较小，长度为300~500mm。但是，可以理解的是，根据本实用新型的其他实施方式，也可以在稳压器波动管20的水平管段其他部位设置搅混器40。 
在特定的流量范围内，由稳压器30波出的流体温度高、密度小，因此在稳压器波动管20的水平管段的上部流动；由反应堆主管道10流入的流体温度低、密度大，因此在稳压器波动管20的水平管段的下部流动。当冷热流体到达搅混器40时，沿着搅混器40的叶片404的螺旋方向流动，使冷热流体发生搅混，因此可以消除热分层效应。 
结合上面对本实用新型具体实施方式的描述可以看出，本实用新型稳压器波动管具有以下有益技术效果：首先，稳压器波动管的水平管段内安装有搅混器，搅混器可以改变稳压器波动管内的冷却剂流道，稳压器波动管内的截面温度分布不再是上下分层，稳压器波动管内的截面温度分布更加均匀；其次，稳压器波动管内的搅混器可以改善管道的整体应力和局部应力，使管道应力状态趋于均匀；再次，在稳压器波动管内安装的搅混器叶片可随流体自由转动，不需要施加外部动力，为非能动设计；最后，整个稳压器波动管结构简单可靠，易于实施。 
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型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，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型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，并不对本实用新型构成任何限制。 

Claims (10)

1.一种核电站用稳压器波动管，连接于反应堆主管道和稳压器之间，其特征在于：所述稳压器波动管内设有搅混器。
2.根据权利要求1所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述搅混器设于稳压器波动管的水平管段内。
3.根据权利要求1所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述稳压器波动管内设有间隔分布的两个搅混器，两个搅混器均设置于稳压器波动管的水平管段中的截面温差较大的区域。
4.根据权利要求3所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述稳压器波动管与所述反应堆主管道密封连接，靠近反应堆主管道的搅混器的长度大于远离反应堆主管道的搅混器的长度。
5.根据权利要求4所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：靠近所述反应堆主管道的搅混器的长度为670~970mm，远离所述反应堆主管道的搅混器的长度为300~500mm。
6.根据权利要求1所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述搅混器设有一对柱体部和位于一对柱体部之间且可自由转动的叶片。
7.根据权利要求6所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述柱体部固定安装在所述稳压器波动管上。
8.根据权利要求6所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述叶片的螺旋升角为10~45度，叶片的高度为80~120mm。
9.根据权利要求6所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述柱体部为圆柱状，直径为40~80mm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的核电站用稳压器波动管，其特征在于：所述稳压器波动管设有若干个分段，各个分段通过对接焊连接，所述搅混器固定装设于相邻分段的焊缝附近。
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