CN217635565U - 一种节流组件连接结构及高温气冷堆蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节流组件连接结构及高温气冷堆蒸汽发生器，其中节流组件连接结构包括管板、传热管和节流组件，管板设有第一安装孔；传热管安装在第一安装孔内，传热管一端伸出管板并与管板焊接；节流组件包括圆柱状本体，圆柱状本体内设有贯穿圆柱状本体两端端面的介质通道；圆柱状本体一端插入传热管内部，另一端伸出传热管且外表面一体成型有环状台肩；环状台肩与传热管伸出管板一端通过防松卡扣连接。本实用新型所述节流组件连接结构，在节流组件安装使用过程中能够实现快速、可靠连接，并且该结构具备优良的可拆卸更换性。

Description

一种节流组件连接结构及高温气冷堆蒸汽发生器

技术领域

本实用新型属于管道流体流量控制技术领域，尤其涉及一种节流组件连接结构及高温气冷堆蒸汽发生器。

背景技术

高温气冷堆具有固有安全性、运行温度高的特点，是具备四代特征的先进核能系统。蒸汽发生器是连接并隔离高温堆核岛一回路和二回路的关键换热设备，其为直流螺旋盘管式结构。在蒸汽发生器的换热管束中，入口为过冷水，出口为过热蒸汽，二次侧的换热介质存在相变，会发生汽-液两相流动。为了防止汽-液两相流动的不稳定性，在换热管束的入口处加装了节流组件，以平衡传热管阻力，增加汽液两相流稳定性。节流组件对蒸汽发生器的安全稳定运行起到关键作用。

当前高温气冷堆蒸汽发生器传热管与节流组件采用的细牙螺纹连接结构，传热管给水入口处加工有内螺纹，节流组件为外螺纹。安装节流组件时，将节流组件旋入传热管后拧紧力矩，最后通过防松板、防松卡环、防松螺母等防松组件将节流组件连为一体。

采用如上螺纹式连接结构存在以下缺点：

1、在处于压力边界的传热管内壁加工高精度螺纹，造成传热管有效壁厚的减薄，降低了设备结构强度；

2、节流组件安装风险高，易出现螺纹咬死现象，影响工程建设进度；

3、螺纹结构长期处于水环境中，易造成螺纹的腐蚀，增加了拆换风险；

4、维修更换节流组件流程复杂，需拆破坏大量的防松件焊接结构，方可旋出目标节流组件，造成维修周期长；

5、节流组件反复经过旋入旋出操作，易引起螺纹损伤甚至卡死，进而造成传热管堵管维修。

上述问题对核电站建设及正常运行维护带来较大风险，有必要开发新的节流组件与传热管的连接结构。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提出一种节流组件连接结构，将传热管一端伸出管板，并通过焊接将两者固定，同时在传热管伸出管板一端安装节流组件，并将其与传染管通过防松卡扣连接，结构简单可靠，可保证传热管与管板整体结构的可靠性，同时方便拆卸，可提升设备安装的便利性，缩短安装周期，降低投资成本。

本实用新型的第二个目的在于提出一种高温气冷堆蒸汽发生器。

为达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种节流组件连接结构，包括：

管板，所述管板设有第一安装孔；

传热管，所述传热管安装在所述第一安装孔内，所述传热管一端伸出所述管板并与所述管板焊接；

节流组件，所述节流组件包括圆柱状本体，所述圆柱状本体内设有贯穿所述圆柱状本体两端端面的介质通道；所述圆柱状本体一端插入所述传热管内部，另一端伸出所述传热管且外表面一体成型有环状台肩；所述环状台肩与所述传热管伸出所述管板一端通过防松卡扣连接。

本实用新型实施例的节流组件连接结构，将传热管一端伸出管板，并通过焊接将两者固定，同时在传热管伸出管板一端安装节流组件，并将其与传染管通过防松卡扣连接，结构简单可靠，可保证传热管与管板整体结构的可靠性，同时方便拆卸，可提升设备安装的便利性，缩短安装周期，降低投资成本。

另外，根据本实用新型上述实施例提出的节流组件连接结构，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述传热管伸出所述管板一端的外表面与所述管板底部焊接。

在本实用新型的一些实施例中，所述介质通道由至少2个第一孔道和至少1个第二孔道组成；所有第一孔道和所有第二孔道均与所述传热管同轴设置，且第一孔道和第二孔道间隔设置；所述圆柱状本体两端均为第一孔道；所述第一孔道的直径大于所述第二孔道的直径。

在本实用新型的一些实施例中，所述环状台肩紧邻所述传热管一端的端面与所述传热管伸出所述管板一端的端面贴合。

在本实用新型的一些实施例中，所述环状台肩紧邻所述传热管一侧外表面设有第一凹槽，所述传热管紧邻所述环状台肩一端外表面设有第二凹槽；所述防松卡扣安装在所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

在本实用新型的一些实施例中，所述防松卡扣包括卡环，所述卡环为有缺口的圆环状；所述卡环内表面设有第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部与所述第一凹槽卡合，所述第二凸起部与所述第二凹槽卡合；所述卡环的所述缺口处两端分别设有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部通过紧固件紧固。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一凹槽、第二凹槽、第一凸起部和第二凸起部均为环状，且所述第一凸起部、第二凸起部、第一连接部、第二连接部和卡环均一体成型。

在本实用新型的一些实施例中，所述紧固件为螺栓和螺母，所述螺母与螺栓在配合安装之后点焊。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一凹槽和所述第二凹槽关于所述传热管伸出所述管板一端的端面对称设置。

为达到上述目的，本实用新型第二方面实施例提出了一种高温堆蒸汽发生器，包括如上所述的节流组件连接结构。

本实用新型实施例的高温堆蒸汽发生器的有益效果与上述节流组件连接结构的有益效果基本相同，在此不再赘述。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的节流组件连接结构的结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是根据本实用新型一个实施例的节流组件连接结构中防松卡扣的俯视图。

附图标记：

1-管板；2-第一安装孔；3-传热管；4-节流组件；401-第一孔道；402-第二孔道；403-环状台肩；404-圆柱状本体；5-防松卡扣；501-第一凸起部；502-第二凸起部；503-第一连接部；504-第二连接部；505-第二安装孔；506-卡环；507-缺口；6-第一凹槽；7-第二凹槽。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例的节流组件连接结构、高温堆蒸汽发生器。

图1是根据本实用新型一个实施例的节流组件连接结构的结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例的节流组件连接结构，包括管板1、传热管3和节流组件4；管板1设有第一安装孔2；传热管3安装在第一安装孔2内，传热管3一端伸出管板1并与管板1焊接；节流组件4包括圆柱状本体404，圆柱状本体404内设有贯穿圆柱状本体404两端端面的介质通道；圆柱状本体404一端插入传热管3内部，另一端伸出传热管3且外表面一体成型有环状台肩403；环状台肩403与传热管3伸出管板1一端通过防松卡扣5连接。

本实用新型实施例的节流组件连接结构，将传热管一端伸出管板，并通过焊接将两者固定，同时在传热管伸出管板一端安装节流组件，并将其与传染管通过防松卡扣连接，结构简单可靠，可保证传热管与管板整体结构的可靠性，同时方便拆卸，可提升设备安装的便利性，缩短安装周期，降低投资成本。

需要说明的是，传热管安装在第一安装孔内，其具体的安装方式为现有技术，在此不再赘述。

可选的，传热管3伸出管板1一端的外表面与管板1底部焊接，优选密封焊。改变原有常规密封焊结构，装配传热管时将传热管伸出管板端部约10mm，然后实施传热管与管板的密封焊，以便为后续安装节流组件留出操作空间。

可选的，为了实现对传热管内介质的有效节流，介质通道由至少2个第一孔道401和至少1个第二孔道402组成；所有第一孔道401和所有第二孔道402均与传热管3同轴设置，且第一孔道401和第二孔道402间隔设置；圆柱状本体404两端均为第一孔道401；第一孔道401的直径大于第二孔道402的直径。较佳的，如图1所示，介质通道由3个第一孔道401和2个第二孔道402组成。

可选的，环状台肩403紧邻传热管3一端的端面与传热管3伸出管板1一端的端面贴合，可以保证连接的稳定性。环状台肩403远离传热管3一侧端面与圆柱状本体404平齐，环状台肩403与圆柱状本体404形成“T”形结构，通过防松卡扣将环状台肩与传热管固定，也间接将圆柱状本体固定在传热管内。此外，为了提高连接的稳定性，环状台肩的外径与传热管的外径相当，且两者同轴设置。可选的，圆柱状本体外径与传热管内径相当，圆柱状本体与传热管内壁紧贴。

可选的，环状台肩403紧邻传热管3一侧外表面设有第一凹槽6，传热管3紧邻环状台肩403一端外表面设有第二凹槽7；防松卡扣5安装在第一凹槽6和第二凹槽7内。较佳的，为了保证防松卡扣对传热管和节流组件具有相同的紧固力，确保连接的稳定性，第一凹槽6和第二凹槽7关于传热管3伸出管板1一端的端面(也可以理解为环状台肩403与传热管3的贴合连接处)对称设置。

可选的，如图2和图3所示，防松卡扣5包括卡环506，卡环506为有缺口507的圆环状；卡环506内表面设有第一凸起部501和第二凸起部502，第一凸起部501与第一凹槽6卡合，第二凸起部502与第二凹槽7卡合；卡环506的缺口507处两端分别设有第一连接部503和第二连接部504，第一连接部503和第二连接部504通过紧固件紧固。较佳的，第一连接部和第二连接部上均设有第二安装孔505，紧固件为螺栓和螺母，安装时螺栓依次插入两个第二安装孔，再通过螺母紧固。为了提高连接的稳定性，完成节流组件安装紧固后，对螺母可进行点焊防松处理；若本实用新型的节流组件连接结构用于高温气冷堆的蒸汽发生器，则可以待完成全部节流组件安装紧固后，对每个紧固螺母进行点焊防松处理，以避免长期运行造成防松卡扣失效，保证设备运行可靠性。

可选的，第一凹槽、第二凹槽、第一凸起部、第二凸起部的形状不限，只要它们各自可以对应卡合连接即可。较佳的，为了保证传热管与节流组件连接的稳定性，第一凹槽6、第二凹槽7、第一凸起部501和第二凸起部502均为环状，且第一凸起部501、第二凸起部502、第一连接部503、第二连接部504和卡环506均一体成型。更佳的，第一凹槽围绕环状台肩周向一圈开设，第二凹槽围绕传热管周向一圈开设，第一凸起部与第一凹槽形状、尺寸相当，第二凸起部与第二凹槽形状、尺寸相当，这样凸起部与凹槽配合更为紧密，连接更为稳定。此外，为了进一步提高连接的稳定性，第一凹槽紧邻第二凹槽一侧表面向第二凹槽倾斜，第二凹槽紧邻第一凹槽一侧表面向第一凹槽倾斜，但两个倾斜面之间留有间距。

本实用新型实施例的节流组件连接结构，加工时先将传热管与管板装配及密封焊，改变原有常规密封焊结构，装配传热管时将传热管伸出管板端部约10mm，然后实施传热管与管板的密封焊，以便为后续安装节流组件留出操作空间。再加工传热管端部接口，具体方法为：按照设计尺寸加工传热管端部附近的第二凹槽结构及端部平面，保证传热管端部平面与传热管轴线的垂直度，然后清洁传热管内外表面。随后将节流组件与传热管装配。按照图1所示，将节流组件的圆柱状本体未设置环状台肩一端插入传热管内部，环状台肩与传热管端部表面贴合，将防松卡扣的两个第一凸起部和第二凸起部嵌入节流组件和传热管的外表面的第一凹槽和第二凹槽，使用螺栓螺母紧固件将防松卡扣拧紧，紧固力矩大于5Nm。最后，防松卡扣点焊，如果是用于高温气冷堆蒸汽发生器，具体是在完成全部节流组件安装紧固后，对每个紧固螺母进行点焊防松处理，以避免长期运行造成防松卡扣失效，保证设备运行可靠性。

本实用新型实施例节流组件连接结构可通过适应性调整，用于各类狭小空间管件装配固定。

本实用新型实施例的高温堆蒸汽发生器，包括如本实用新型实施例节流组件连接结构。

本实用新型实施例节流组件连接结构用于高温气冷堆发生器时，可实现以下效果：

1、只加工传热管伸出管板的非承压部分，不加工处于压力边界的传热管位置，保证了传热管与管板整体结构可靠性；

2、取消传热管及节流组件的螺纹结构，避免了因螺纹损坏造成传热管堵管的问题，提高了蒸汽发生器设备可靠性，进而提高了高温气冷堆运行的靠靠性；

3、节流组件防松卡扣连接结构简单可靠，提升设备安装便利性，缩短安装周期，降低投资成本；

4、单个节流组件具备防松功能，后期拆检或更换问题节流组件更为快捷，提高维修效率，降低人员受辐照水平；

综上所述，本实用新型实施例节流组件连接结构，既能实现节流组件的功能，又在节流组件安装使用过程中能够实现快速、可靠连接，并且该结构具备优良的可拆卸更换性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种节流组件连接结构，其特征在于，包括：

管板，所述管板设有第一安装孔；

传热管，所述传热管安装在所述第一安装孔内，所述传热管一端伸出所述管板并与所述管板焊接；

节流组件，所述节流组件包括圆柱状本体，所述圆柱状本体内设有贯穿所述圆柱状本体两端端面的介质通道；所述圆柱状本体一端插入所述传热管内部，另一端伸出所述传热管且外表面一体成型有环状台肩；所述环状台肩与所述传热管伸出所述管板一端通过防松卡扣连接。

2.根据权利要求1所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述传热管伸出所述管板一端的外表面与所述管板底部焊接。

3.根据权利要求1所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述介质通道由至少2个第一孔道和至少1个第二孔道组成；所有第一孔道和所有第二孔道均与所述传热管同轴设置，且第一孔道和第二孔道间隔设置；所述圆柱状本体两端均为第一孔道；所述第一孔道的直径大于所述第二孔道的直径。

4.根据权利要求1所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述环状台肩紧邻所述传热管一端的端面与所述传热管伸出所述管板一端的端面贴合。

5.根据权利要求1所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述环状台肩紧邻所述传热管一侧外表面设有第一凹槽，所述传热管紧邻所述环状台肩一端外表面设有第二凹槽；所述防松卡扣安装在所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

6.根据权利要求5所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽关于所述传热管伸出所述管板一端的端面对称设置。

7.根据权利要求5所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述防松卡扣包括卡环，所述卡环为有缺口的圆环状；所述卡环内表面设有第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部与所述第一凹槽卡合，所述第二凸起部与所述第二凹槽卡合；所述卡环的所述缺口处两端分别设有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部通过紧固件紧固。

8.根据权利要求7所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述第一凹槽、第二凹槽、第一凸起部和第二凸起部均为环状，且所述第一凸起部、第二凸起部、第一连接部、第二连接部和卡环均一体成型。

9.根据权利要求7所述的节流组件连接结构，其特征在于，所述紧固件为螺栓和螺母，所述螺母与螺栓在配合安装之后点焊。

10.一种高温堆蒸汽发生器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的节流组件连接结构。

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