CN205002633U - 一种用于核级泵的管壳形高压冷却器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于核级泵的管壳形高压冷却器，通过设置外壳、冷却水管及高压水管部件，使得一次侧高压水从外壳的顶部密封法兰部件上的一次侧高压水入口流入，分经相互缠绕的内侧螺旋盘管、外侧螺旋盘管至底部密封法兰部件的一次侧高压水出口流出；同时二次侧冷却水从外壳的底部密封法兰部件上的二次侧冷却水进口流入，通过冷却水管从外壳的顶部密封法兰部件上的二次侧冷却水出口流出。本实用新型确保一次侧高压水的流向为上进下出，二次侧冷却水的流向为下进上出，通过上述逆流布局能够大大提高冷却器的换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及核级泵的冷却器设计领域，具体涉及一种用于核级泵的管壳形高压冷却器。
背景技术
现有技术中，压水堆轴封型核主泵的轴封冷却设计，通常配备外置式管壳型的高压冷却器，为机封冷却注入水进行换热冷却，以保证进入轴密封的水温在允许的范围之内。
而普通的管壳型冷却器设计，管侧（一次侧）采用单螺旋盘管的设计结构，与壳侧（二次侧）充满的冷却水发生热量交换，达到冷却管内介质温度的目的。这样的设计结构换热面积小，换热效率较低；为达到理想的冷却效果，往往需再增大换热器整体体积。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于核级泵的管壳形高压冷却器，通过设置外壳、冷却水管及高压水管部件，使得一次侧高压水从外壳的顶部密封法兰部件上的一次侧高压水入口流入，分经相互缠绕的内侧螺旋盘管、外侧螺旋盘管至底部密封法兰部件的一次侧高压水出口流出；同时二次侧冷却水从外壳的底部密封法兰部件上的二次侧冷却水进口流入，通过冷却水管从外壳的顶部密封法兰部件上的二次侧冷却水出口流出。本实用新型能够确保一次侧高压水的流向为上进下出，二次侧冷却水的流向为下进上出，通过上述逆流布局能够大大提高冷却器的换热效率；同时，相互缠绕的内侧螺旋盘管、外侧螺旋盘管结构，在有限的冷却器空间内，极大的有效提高了冷却效率；同时也降低了因管堵导致冷却器失效的风险，为冷却器安全、有效运行提供了保障。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特点是，该管壳形高压冷却器包含：
外壳；
冷却水管，设置在所述外壳内中部；
高压水管部件，设置在所述外壳内，并环绕设置在所述冷却水管周围。
优选地，所述外壳包含：
冷却器壳体，呈圆柱筒形；
顶部密封法兰部件，设置在所述冷却器壳体顶部；
底部密封法兰部件，设置在所述冷却器壳体底部。
优选地，所述顶部密封法兰部件包含：
顶部密封法兰板，设置在所述冷却器壳体顶部；
一次侧高压水入口，设置在所述顶部密封法兰板中部；
二次侧冷却水出口，设置在所述一次侧高压水入口一侧的所述顶部密封法兰板上；
冷却器二次侧放气口，设置在所述一次侧高压水入口另一侧的所述顶部密封法兰板上。
优选地，所述底部密封法兰部件包含：
底部密封法兰板，设置在所述冷却器壳体底部；
一次侧高压水出口，设置在所述底部密封法兰板中部；
二次侧冷却水进口，设置在所述一次侧高压水出口的一侧的所述底部密封法兰板上；
冷却器二次侧排水口，设置在所述一次侧高压水出口的另一侧的所述底部密封法兰板上。
优选地，所述高压水管部件包含：
内侧螺旋盘管，环绕设置在所述冷却水管外壁周边；
盘管支撑架，设置在所述冷却器壳体内壁上；
外侧螺旋盘管，设置在所述盘管支撑架上；所述外侧螺旋盘管环绕设置在所述内侧螺旋盘管外壁周边；所述外侧螺旋盘管的盘旋直径大于所述内侧螺旋盘管的盘旋直径。
优选地，所述内侧螺旋盘管中部呈螺旋状，该内侧螺旋盘管的顶端口与所述一次侧高压水入口连接，该内侧螺旋盘管的底端口与所述一次侧高压水出口连接；
所述外侧螺旋盘管中部呈螺旋状，该外侧螺旋盘管的顶端口与所述一次侧高压水入口连接；该外侧螺旋盘管的底端口与所述一次侧高压水出口连接。
优选地，所述冷却水管为中通圆管，该冷却水管顶端口与所述二次侧冷却水出口、连接，该冷却水管底端口与所述二次侧冷却水进口连接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型公开的一种用于核级泵的管壳形高压冷却器，使得一次侧高压水从外壳的顶部密封法兰部件上的一次侧高压水入口流入，分经相互缠绕的内侧螺旋盘管、外侧螺旋盘管至底部密封法兰部件的一次侧高压水出口流出；同时二次侧冷却水从外壳的底部密封法兰部件上的二次侧冷却水进口流入，通过冷却水管从外壳的顶部密封法兰部件上的二次侧冷却水出口流出。本实用新型设计的相互缠绕的内侧螺旋盘管、外侧螺旋盘管结构，在有限的冷却器空间内，极大的有效提高了冷却效率；同时也降低了因管堵导致冷却器失效的风险，为冷却器安全、有效运行提供了保障。
附图说明
图1为本实用新型一种用于核级泵的管壳形高压冷却器的剖视图之一。
图2为本实用新型一种用于核级泵的管壳形高压冷却器的剖视图之二。
图3为本实用新型一种用于核级泵的管壳形高压冷却器的俯视图。
图4为本实用新型一种用于核级泵的管壳形高压冷却器的仰视图。
图5为本实用新型一种用于核级泵的管壳形高压冷却器的盘管支撑架示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。
如图1、图2所示，一种用于核级泵的管壳形高压冷却器，该管壳形高压冷却器包含：外壳1、冷却水管2及高压水管部件3。其中，冷却水管2设置在外壳1内中部；高压水管部件3设置在外壳1内，并环绕设置在冷却水管2周围。
如图1-图4所示，外壳1包含：冷却器壳体13、顶部密封法兰部件11及底部密封法兰部件12。其中，冷却器壳体13呈圆柱筒形。顶部密封法兰部件11设置在冷却器壳体13顶部；底部密封法兰部件12，设置在冷却器壳体13底部。
如图3所示，顶部密封法兰部件11包含：顶部密封法兰板114、一次侧高压水入口111、二次侧冷却水出口112及冷却器二次侧放气口113。
其中，顶部密封法兰板114设置在冷却器壳体13顶部；一次侧高压水入口111设置在顶部密封法兰板114中部；二次侧冷却水出口112设置在一次侧高压水入口111一侧的顶部密封法兰板114上；冷却器二次侧放气口113设置在一次侧高压水入口111另一侧的顶部密封法兰板114上。
本实用新型中，冷却器二次侧放气口113用于在首次注水时，打开放气口，使二次侧与大气相连通，便于排尽空气，使冷却水充满二次侧；在拆卸时，连通大气，便于冷却水的顺利排空。
如图4所示，底部密封法兰部件12包含：底部密封法兰板124、一次侧高压水出口121、二次侧冷却水进口122及冷却器二次侧排水口123。
其中，底部密封法兰板124设置在冷却器壳体13底部；一次侧高压水出口121设置在底部密封法兰板124中部；二次侧冷却水进口122设置在一次侧高压水出口121的一侧的底部密封法兰板124上；冷却器二次侧排水口123设置在一次侧高压水出口121的另一侧的底部密封法兰板124上。
本实用新型中，冷却器二次侧排水口123用于拆卸时，用以排空二次侧壳内的冷却水，方便检修。
如图1、图4、图5所示，高压水管部件3包含：内侧螺旋盘管32、盘管支撑架33及外侧螺旋盘管31。其中，内侧螺旋盘管32环绕设置在冷却水管2外壁周边；盘管支撑架33设置在冷却器壳体13内壁上；外侧螺旋盘管31设置在盘管支撑架33上；外侧螺旋盘管31环绕设置在内侧螺旋盘管32外壁周边；外侧螺旋盘管31的盘旋直径大于内侧螺旋盘管32的盘旋直径。
本实用新型中，内侧螺旋盘管32中部呈螺旋状，该内侧螺旋盘管32的顶端口与一次侧高压水入口111连接，该内侧螺旋盘管32的底端口与一次侧高压水出口121连接。外侧螺旋盘管31中部呈螺旋状，该外侧螺旋盘管31的顶端口与一次侧高压水入口111连接；该外侧螺旋盘管31的底端口与一次侧高压水出口121连接。
本实用新型中，采用相互缠绕的内侧螺旋盘管32、外侧螺旋盘管31设计，能够实现在有限的冷却器尺寸空间中，极大的有效提高了冷却效率，同时也降低了因高压水管部件3堵塞导致冷却器失效的风险，为冷却器的安全、有效运动提供了保障。
本实施例中，内侧螺旋盘管32选用Φ38×5.6的尺寸，可承受171bar的设计压力，由20m长的直管直接弯制而成，弯曲直径Φ345。盘管无内部接头，最大限度的降低了焊缝数量，也降低了泄漏发生的概率。外侧螺旋盘管31由25m长的直管直接弯制而成，弯曲直径达Φ430。
如图1、图4所示，冷却水管2为中通圆管，该冷却水管2顶端口与二次侧冷却水出口112、连接，该冷却水管2底端口与二次侧冷却水进口122连接。本实施例中，冷却水管2的外径Φ300，高960mm。
本实用新型公开的一种用于核级泵的管壳形高压冷却器具体工作原理如下：
一次侧高压水通过冷却器外壳1的顶部密封法兰部件11的一次侧高压水入口111流入，在外壳1内经过内侧螺旋盘管32、外侧螺旋盘管31进行分流后，通过底部密封法兰部件12的一次侧高压水出口121流出。同时二次侧冷却水通过冷却器外壳1的底部密封法兰部件12的二次侧冷却水进口122流入，并通过冷却水管2、冷却器外壳1的顶部密封法兰部件11的二次侧冷却水出口112流出。
也即，本实用新型通过上述设计实现一次侧高压水的流向为上进下出，二次侧冷却水的流向为下进上出。这样的逆流布置提高了系统换热效率。
本实用新型既能够提高轴封型核主泵配套的高压冷却器的换热效率，又能够作为泵组整体设计的一部分，增大事故工况下的安全余量。同时也是为其它行业的冷却器设计固定提供了新的思路和突破口。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特征在于，该管壳形高压冷却器包含：
外壳；
冷却水管，设置在所述外壳内中部；
高压水管部件，设置在所述外壳内，并环绕设置在所述冷却水管周围。
2.如权利要求1所述的用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特征在于，所述外壳包含：
冷却器壳体，呈圆柱筒形；
顶部密封法兰部件，设置在所述冷却器壳体顶部；
底部密封法兰部件，设置在所述冷却器壳体底部。
3.如权利要求2所述的用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特征在于，所述顶部密封法兰部件包含：
顶部密封法兰板，设置在所述冷却器壳体顶部；
一次侧高压水入口，设置在所述顶部密封法兰板中部；
二次侧冷却水出口，设置在所述一次侧高压水入口一侧的所述顶部密封法兰板上；
冷却器二次侧放气口，设置在所述一次侧高压水入口另一侧的所述顶部密封法兰板上。
4.如权利要求3所述的用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特征在于，所述底部密封法兰部件包含：
底部密封法兰板，设置在所述冷却器壳体底部；
一次侧高压水出口，设置在所述底部密封法兰板中部；
二次侧冷却水进口，设置在所述一次侧高压水出口的一侧的所述底部密封法兰板上；
冷却器二次侧排水口，设置在所述一次侧高压水出口的另一侧的所述底部密封法兰板上。
5.如权利要求4所述的用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特征在于，所述高压水管部件包含：
内侧螺旋盘管，环绕设置在所述冷却水管外壁周边；
盘管支撑架，设置在所述冷却器壳体内壁上；
外侧螺旋盘管，设置在所述盘管支撑架上；所述外侧螺旋盘管环绕设置在所述内侧螺旋盘管外壁周边；所述外侧螺旋盘管的盘旋直径大于所述内侧螺旋盘管的盘旋直径。
6.如权利要求5所述的用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特征在于，所述内侧螺旋盘管中部呈螺旋状，该内侧螺旋盘管的顶端口与所述一次侧高压水入口连接，该内侧螺旋盘管的底端口与所述一次侧高压水出口连接；
所述外侧螺旋盘管中部呈螺旋状，该外侧螺旋盘管的顶端口与所述一次侧高压水入口连接；该外侧螺旋盘管的底端口与所述一次侧高压水出口连接。
7.如权利要求4所述的用于核级泵的管壳形高压冷却器，其特征在于，所述冷却水管为中通圆管，该冷却水管顶端口与所述二次侧冷却水出口、连接，该冷却水管底端口与所述二次侧冷却水进口连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106968074A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-21 | 无锡惠山万邦科技有限公司 | 用于中样机的热交换器部件 |
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- 2015-09-01 CN CN201520671629.9U patent/CN205002633U/zh active Active
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