CN209393635U - 一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于核电厂蒸汽发生器检修技术领域，具体涉及一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，目的是通过设计一种新型的蒸汽发生器二次侧管板抽吸系统，解决现有抽吸系统用气量大、震动明显等问题，实现更好的泥渣抽吸效果。其特征在于，包括离心泵、抽吸模块、水箱、过滤器、冷却器；离心泵的一端通过管路分别与抽吸模块的一端和蒸汽发生器连接；抽吸模块通过管路与蒸汽发生器连接，还通过管路与过滤器的一端连接；过滤器的另一端通过管路与冷却器的一端连接；冷却器的另一端通过管路与水箱的一端连接；水箱的另一端通过管路与离心泵的另一端连接。
Description
技术领域
本实用新型属于核电厂蒸汽发生器检修技术领域，具体涉及一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统。
背景技术
核电厂蒸汽发生器运行过程中，蒸汽发生器二次侧流动受限区域的表面污垢及缝隙中的有害杂质离子，如Cl－，SO4 2－，Ca2+，Mg2+，Al3+等，因水的蒸发会出现局部浓缩。其中大部分会在蒸汽发生器二次侧内部水平和垂直固体表面参与形成泥渣堆积层，如二次侧管板表面、流量分配板表面、支撑板表面，以及传热管外表面等位置。泥渣沉积主要有以下三种危害：①杂质浓缩与管材腐蚀；②结垢与蒸汽压力下降；③梅花孔堵塞与水位不稳。
因此，核电厂蒸汽发生器二次侧泥渣冲洗对于保证核电厂蒸汽发生器的可靠性具有重要意义。定期去除管板上表面的沉积物，可减缓传热管腐蚀和破裂的趋势。其中，现有的泥渣抽吸系统具有一定的固有缺陷。本发明针对核电厂蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸的需求，提出一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，目的在于解决现有抽吸系统的固有缺陷，实现更好的泥渣抽吸效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是通过设计一种新型的蒸汽发生器二次侧管板抽吸系统，解决现有抽吸系统用气量大、震动明显等问题，实现更好的泥渣抽吸效果。
本实用新型是这样实现的：
一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，包括离心泵、抽吸模块、水箱、过滤器、冷却器；离心泵的一端通过管路分别与抽吸模块的一端和蒸汽发生器连接；抽吸模块通过管路与蒸汽发生器连接，还通过管路与过滤器的一端连接；过滤器的另一端通过管路与冷却器的一端连接；冷却器的另一端通过管路与水箱的一端连接；水箱的另一端通过管路与离心泵的另一端连接。
如上所述抽吸模块包括两台射流泵和一台隔膜泵，所述两台射流泵和一台隔膜泵通过管路并联。
如上所述抽吸模块射流泵包括高压流体进入管、低压流体吸入管、喷管、接受室、混合室、扩散管和高压排出管；高压流体进入管整体为中空的圆柱体形，插入到低压流体吸入管的内部；喷管固定在高压流体进入管的右端，为圆锥台形结构，自左向右收口；高压流体进入管和喷管用于通过高压液流；低压流体吸入管整体为倒“L”形结构，内部中空，用于通过低压液流；混合室整体为中空的圆柱体形，左端与低压流体吸入管固定连接，右端与扩散管固定连接；扩散管整体为中空的圆锥台形，左端为小端，右端为大端；高压排出管整体为中空的圆柱体形，用于通过混合液流。
如上所述离心泵入口与水箱的出水口连接，所述离心泵出口通过管路连接到蒸汽发生器二次侧管板泥渣的喷射装置的入口，用以冲洗二次侧管板泥渣；所述离心泵出口通过阀门与抽吸模块射流泵的高压流体进入管相连。
如上所述蒸汽发生器二次侧管板底部与抽吸模块一台隔膜泵入口和两台射流泵低压流体吸入管连通。
如上所述抽吸模块隔膜泵出口和射流泵高压排出管通过管道与过滤器入口相连，所述滤器出口通过管道与冷却器入口相连，冷却器出口与水箱相连。
如上所述抽吸模块射流泵吸工质为固液两相，所述射流泵包括喷管、接受室、混合室、扩散管，所述喷管的出口角度γ范围为20～60°；所述接受室出口角度α范围为60～90°，所述扩散管入口角度β范围为6～14°，所述混合室的长度L和直径D的比值范围L/D＝7～15，所述混合室横截面积和喷管出口面积比D2/d2＝4～10。
本实用新型的有益效果是：
目前国内泥渣抽吸系统中使用的抽吸泵均为气动隔膜泵，它是容积泵中的一种，依靠一个隔膜片的来回鼓动改变工作室容积从而吸入和排出液体。其本身具有一些缺点，主要为对提供动力的压缩空气要求严苛。目前冲洗系统中选用的气动隔膜泵单台耗气量为1.5m3/min，气源压力需在0.5-0.7MPa之间。一套泥渣冲洗系统中使用三台隔膜泵，随着国内核电厂大修周期的不断优化，秦山、福清、昌江等国内主要的核电机组均采用两台蒸汽发生器同时冲洗的工艺，因此六台气动隔膜泵需9m3/min的供气量，且为24小时联系运转，对核电厂的供气系统提出了巨大的挑战。
隔膜泵供气量不足或供气压力较低会导致蒸汽发生器内的泥水混合物无法及时抽出，使蒸汽发生器二次侧管板上形成一层一定厚度的水膜，从而衰减了高压水射流对管板上泥渣的冲击作用，直接影响冲洗效果。同时，隔膜泵工作时的高频震动还有损伤地面油漆等缺点。
通过将气动隔膜泵改为射流泵可很好的解决上述问题。射流泵通过喷射流体进行动量交换，传递能量实现抽吸混合和输送流体的目的。由于冲洗系统中高压模块负责将水箱模块里的水加压后送往清洗模块，因此仅需从该管路中分出一条支流作为射流泵的高压流体输入即可。蒸汽发生器二次侧管板泥渣冲洗工作根据工艺不同，从高压模块加压后的水的压力一般在8-20MPa之间，完全可以满足射流泵的输入要求。此外，由于射流泵本身无运动单元，也不存在震动等问题。因此本发明的有益效果是减少或者避免采用外部气源，减少系统运动单元，提升了系统可靠性和经济性。
附图说明
图1是本实用新型的泥渣冲洗系统示意图；
图2是本实用新型的射流泵的结构示意图。
其中：1.离心泵，2.抽吸模块，3.水箱，4.过滤器，5.冷却器，6.蒸汽发生器，7.阀门，8.高压流体进入管，9.低压流体吸入管，10.喷管，11.接受室，12.混合室，13.扩散管，14.高压排出管，Q1.高压液流，Q2.低压液流，Q3.混合液流。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
如图1所示，一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，包括离心泵1、抽吸模块2、水箱3、过滤器4、冷却器5；离心泵1的一端通过管路分别与抽吸模块2的一端和蒸汽发生器6连接。抽吸模块2通过管路与蒸汽发生器6连接，还通过管路与过滤器4的一端连接。过滤器4的另一端通过管路与冷却器5的一端连接。冷却器5的另一端通过管路与水箱3的一端连接。水箱3的另一端通过管路与离心泵1的另一端连接。
所述抽吸模块2包括两台射流泵和一台隔膜泵，所述两台射流泵和一台隔膜泵通过管路并联；隔膜泵需要利用外部高压气源作为动力，而射流泵只需从系统自有高压模块引出一支高压水作为动力，达到抽吸效果；
所述抽吸模块2射流泵包括高压流体进入管8、低压流体吸入管9、喷管10、接受室11、混合室12、扩散管13和高压排出管14；高压流体进入管8整体为中空的圆柱体形，插入到低压流体吸入管9的内部。喷管10固定在高压流体进入管8的右端，为圆锥台形结构，自左向右收口。高压流体进入管8和喷管10用于通过高压液流Q1。低压流体吸入管9整体为倒“L”形结构，内部中空，用于通过低压液流Q2。混合室12整体为中空的圆柱体形，左端与低压流体吸入管9固定连接，右端与扩散管13固定连接。扩散管13整体为中空的圆锥台形，左端为小端，右端为大端。高压排出管14整体为中空的圆柱体形，用于通过混合液流Q3。
所述离心泵1入口与水箱3的出水口连接，所述离心泵1出口通过管路连接到蒸汽发生器6二次侧管板泥渣的喷射装置的入口，用以冲洗二次侧管板泥渣；所述离心泵1出口通过阀门7与抽吸模块2射流泵的高压流体进入管8相连；
所述蒸汽发生器6二次侧管板底部与抽吸模块2一台隔膜泵入口和两台射流泵低压流体吸入管9连通；
所述抽吸模块2隔膜泵出口和射流泵高压排出管14通过管道与过滤器4入口相连，所述滤器4出口通过管道与冷却器5入口相连，冷却器5出口与水箱3相连；
所述水箱3用于储存冲洗用水，使冲洗用水能循环使用；
所述离心泵1用以将来自水箱3的水转换成高压水射流，利用高压水射流，将管束内的沉积物打碎并冲至外环廊，通过环流驱赶到抽吸模块2的吸入口，将其吸出以达到去除蒸汽发生器二次侧管板上沉积物的目的；
所述抽吸模块2隔膜泵需要利用外部高压气源作为动力，而射流泵只需从系统自有高压模块引出一支高压水作为动力，达到抽吸效果，用以抽出蒸汽发生器二次侧管板冲洗泥渣后的工质；
所述阀门7用以控制抽吸模块2射流泵和隔膜泵的配合使用情况，保证泵的安全运行；
所述过滤器4用以过滤由抽吸模块2抽出的工质；
所述冷却器5用以冷却经过滤器4过滤后的工质；
所述抽吸模块2射流泵吸工质为固液两相，所述射流泵包括喷管、接受室、混合室、扩散管，所述喷管的出口角度γ范围为20～60°；所述接受室出口角度α范围为60～90°，所述扩散管入口角度β范围为6～14°，所述混合室的长度L和直径D的比值范围L/D＝7～15，所述混合室横截面积和喷管出口面积比D2/d2＝4～10。
所述抽吸模块2射流泵能够提升系统运行的经济性。
上面结合实施例对实用新型的实施方法作了详细说明，但是实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (7)
1.一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，其特征在于：它包括离心泵(1)、抽吸模块(2)、水箱(3)、过滤器(4)、冷却器(5)；离心泵(1)的一端通过管路分别与抽吸模块(2)的一端和蒸汽发生器(6)连接；抽吸模块(2)通过管路与蒸汽发生器(6)连接，还通过管路与过滤器(4)的一端连接；过滤器(4)的另一端通过管路与冷却器(5)的一端连接；冷却器(5)的另一端通过管路与水箱(3)的一端连接；水箱(3)的另一端通过管路与离心泵(1)的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，其特征在于：所述抽吸模块(2)包括两台射流泵和一台隔膜泵，所述两台射流泵和一台隔膜泵通过管路并联。
3.根据权利要求2所述的新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，其特征在于：所述抽吸模块(2)射流泵包括高压流体进入管(8)、低压流体吸入管(9)、喷管(10)、接受室(11)、混合室(12)、扩散管(13)和高压排出管(14)；高压流体进入管(8)整体为中空的圆柱体形，插入到低压流体吸入管(9)的内部；喷管(10)固定在高压流体进入管(8)的右端，为圆锥台形结构，自左向右收口；高压流体进入管(8)和喷管(10)用于通过高压液流(Q1)；低压流体吸入管(9)整体为倒“L”形结构，内部中空，用于通过低压液流(Q2)；混合室(12)整体为中空的圆柱体形，左端与低压流体吸入管(9)固定连接，右端与扩散管(13)固定连接；扩散管(13)整体为中空的圆锥台形，左端为小端，右端为大端；高压排出管(14)整体为中空的圆柱体形，用于通过混合液流(Q3)。
4.根据权利要求3所述的新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，其特征在于：所述离心泵(1)入口与水箱(3)的出水口连接，所述离心泵(1)出口通过管路连接到蒸汽发生器(6)二次侧管板泥渣的喷射装置的入口，用以冲洗二次侧管板泥渣；所述离心泵(1)出口通过阀门(7)与抽吸模块(2)射流泵的高压流体进入管(8)相连。
5.根据权利要求3所述的新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，其特征在于：所述蒸汽发生器(6)二次侧管板底部与抽吸模块(2)一台隔膜泵入口和两台射流泵低压流体吸入管(9)连通。
6.根据权利要求5所述的新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，其特征在于：所述抽吸模块(2)隔膜泵出口和射流泵高压排出管(14)通过管道与过滤器(4)入口相连，所述滤器(4)出口通过管道与冷却器(5)入口相连，冷却器(5)出口与水箱(3)相连。
7.根据权利要求3所述的新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统，其特征在于：所述抽吸模块(2)射流泵吸工质为固液两相，所述射流泵包括喷管、接受室、混合室、扩散管，所述喷管的出口角度γ范围为20～60°；所述接受室出口角度α范围为60～90°，所述扩散管入口角度β范围为6～14°，所述混合室的长度L和直径D的比值范围L/D＝7～15，所述混合室横截面积和喷管出口面积比D2/d2＝4～10。
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| CN109454047A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-12 | 核动力运行研究所 | 一种新型蒸汽发生器二次侧管板泥渣抽吸系统 |
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