專利名稱：蒸汽發(fā)生器的管束包封和隔板的徑向支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器或鍋爐的管束包封和隔板的徑向固定或支承裝置。
熱交換器，諸如加壓水核反應(yīng)堆的蒸汽發(fā)生器，有一個(gè)由大量小直徑管組成的管束，管束直立地裝在一個(gè)基本上為圓柱形的管束包封之內(nèi)，管束的包封位于蒸汽發(fā)生器很厚的、堅(jiān)固耐壓的外殼中。
核反應(yīng)堆的加壓水在小直徑管內(nèi)循環(huán)，要汽化的水被引入管束包封內(nèi)，在那里水與管的外表面接觸。蒸汽在管束包封的上部回收，然后在蒸汽一水分離器中基本上被干燥，此分離器在蒸汽發(fā)生器的外殼內(nèi)，管束包封之上。
蒸汽發(fā)生器構(gòu)成很高的部件，在發(fā)生器中同軸地設(shè)有彼此相隔一個(gè)較小徑向距離的外殼。
已知采用一些隔板，管束的管子穿過(guò)隔板，這些隔板沿管束的高度分布，以保持這些管子有彼此固定的徑向位置。這些隔板用直立的連桿互相連接，這一組件裝在管束包封中。
因此，重要之點(diǎn)是要支承蒸汽發(fā)生器不同的同軸機(jī)殼，并通過(guò)隔板沿徑向支承全部管束，以避免這些機(jī)殼和管束之間，在受到例如伴隨地震帶來(lái)的外部作用力的情況下，產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)和沖擊。
通過(guò)固定在管束包封上的支座來(lái)獲得徑向固定或支承，支座與隔板等高，為每個(gè)隔板配置若干個(gè)支座。這些支座沿隔板圓周均勻分布。
由FR-A-2511491已知這類固定或支承裝置。此裝置由一些其厚度超過(guò)管束包封厚度的零件構(gòu)成，管束包封上有螺紋孔，孔中可擰入螺栓，螺栓的端頭伸入管束包封和堅(jiān)固的外殼之間的空隙中，并壓靠在此外殼的內(nèi)表面上。通過(guò)將一些楔形墊片插入隔板外緣和支承裝置內(nèi)表面之間，從而朝管束方向調(diào)整螺栓，促使這些支座完成支承作用。
這些支座帶來(lái)的缺點(diǎn)是，它們占去了管束包封和外殼之間空隙的大部分寬度，因而顯著減小要汽化的水的通道截面，而且沒(méi)有提供良好的密封。要汽化的水在此空隙中循環(huán)。這些支座帶來(lái)的另一個(gè)缺點(diǎn)是，它們要求將楔形墊片插入制在隔板圓周上的槽中。這些槽相應(yīng)地減少了管束中的外圍管子與隔板邊緣之間的距離。若希望在外圍管和隔板邊緣之間保持有足夠的距離，那就必須減少管束中的管子數(shù)量。此外，這些支座所必須具有的形狀不便于將它們通過(guò)焊接固定在管束包封的壁上。
蒸汽發(fā)生器管束包封和隔板的其他一些徑向固定裝置，公開(kāi)在FRAMATOME FR-A-2562996和美國(guó)專利US-A-4503903、4583584、4690206和4768582中。這些裝置中無(wú)一是完全令人滿意的。它們中的一些由于使用楔形墊片，故使其組合和裝配變得復(fù)雜。這些裝置中有些沒(méi)有提供為令人滿意地支承隔板所需的足夠的支承面。
為了克服這些缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種裝置，它可沿徑向支承蒸汽發(fā)生器的管束包封和隔板，并保證提供一種比迄今可能的更為簡(jiǎn)單和更加快速的組裝過(guò)程。這種新穎的支承裝置還保證更好地楔緊或固定隔板，因?yàn)橛休^大的支承面。通過(guò)使用雙螺紋支座，可更進(jìn)一步地獲得這些優(yōu)點(diǎn)。
因此，本發(fā)明涉及一種用于徑向支承蒸汽發(fā)生器管束包封和隔板的裝置，蒸汽發(fā)生器包括一個(gè)沿給定軸線延伸的耐壓外殼，而管束包封也同樣沿此軸線延伸，并裝在耐壓外殼的里面，從而在這兩個(gè)殼體之間留下了一個(gè)環(huán)形的空隙;隔板按規(guī)定的間隔距離配置，并垂直于軸線地裝在管束包封內(nèi)，以支承管子;支承裝置由一些支座組成，這些支座與管束包封的壁橫交，并與隔板等高地固定在此壁上;支座沿每個(gè)隔板的圓周分布，以便沿徑向隔開(kāi)管束包封和耐壓外殼，并在隔板和管束包封之間作用剛性固定力;支座具有允許它沿軸線在耐壓外殼內(nèi)表面上滑動(dòng)的裝置，并具有相對(duì)于軸線改變其徑向尺寸的螺紋機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)支座由與耐壓外殼內(nèi)表面接觸的第一部分、第二部分和與隔板接觸的第三部分組成，此第二部分作為第一和第三部分之間的中間體，第一部分上制有第一螺紋、上述支座的滑動(dòng)裝置和第二螺紋，通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)可將其第一螺紋擰在管束包封上，從而將它固定;第二部分有第一螺紋和旋向與第一螺紋相反的第二螺紋，通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)將第一螺紋擰在第一部分的第二螺紋上;第三部分上有一個(gè)螺紋，可以將此螺紋擰在第二部分的第二螺紋上，第三部分上還有一個(gè)裝置，用于將剛性固定力作用在隔板上。
第一部分可包括一個(gè)回轉(zhuǎn)的圓柱體，圓柱體中有一軸向孔，孔被一底部所封閉，以保證它與耐壓外殼內(nèi)表面的接觸，圓柱體外壁上制有此第一部分的第一螺紋，它的第二螺紋制在孔上。
第二部分可為一環(huán)，在它的外部和內(nèi)部的圓柱體表面上，各制有第二部分的一個(gè)螺紋。
第三部分有一個(gè)制有其螺紋的圓柱部分，并有一個(gè)延伸的底部，用于與隔板接觸。
第一和第二部分的操縱機(jī)構(gòu)，至少可包括一個(gè)插入螺栓板手的凹槽。
第一部分和耐壓外殼內(nèi)表面之間的接觸，可沿第一部分的一個(gè)外凸的表面進(jìn)行，以便形成點(diǎn)接觸，并以此方式構(gòu)成所述之滑動(dòng)裝置。
第三部分和隔板之間的接觸，可沿第三部分的一個(gè)大支承面進(jìn)行，以便將壓力作用在隔板外緣上。
下面針對(duì)一個(gè)非限制性的實(shí)施例并參見(jiàn)附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。其中

圖1用于加壓水核反應(yīng)堆中的蒸汽發(fā)生器縱剖面;
圖2用于徑向支承蒸汽發(fā)生器管束包封和隔板的止動(dòng)器或支座;
圖3按本發(fā)明的徑向支承的支座相應(yīng)于圖2的視圖，支座處于裝配過(guò)程中;
圖4圖3的支座在裝配結(jié)束時(shí)的情況;
圖5沿圖4V-V線看的徑向支承用的支座;
圖6圖4的左視圖。
在圖1所示的縱剖面圖中，可見(jiàn)一臺(tái)蒸汽發(fā)生器或鍋爐，在它耐壓外殼1下部的較小直徑部分中裝有管束2，管束2有許多倒“U”字形彎管。構(gòu)成初次循環(huán)部分的加壓水流過(guò)這些管子，并通過(guò)進(jìn)口4從管子隔板3下方流入蒸汽發(fā)生器。加壓水流過(guò)管束2的管子，然后再次流到隔板3的下方，經(jīng)出口5流出。
在下部附近，管束2的四周環(huán)繞著管束包封6，包封6構(gòu)成汽化腔，在此腔內(nèi)，供給水與流過(guò)離開(kāi)堆芯的高溫水的管束2接觸，逐漸汽化，在包封6內(nèi)上升。汽室上部設(shè)有孔口7，用以將蒸汽排往渦輪。
圖中未表示的一個(gè)給水裝置，可以使給水在蒸汽發(fā)生器中的水平面8，保持在管束2上方、旋流器10下方的一定距離處，旋流器10構(gòu)成蒸汽分離器的第一級(jí)，并通過(guò)管形支柱11與汽化腔包封6的頂端連通。這些管形支柱11焊在汽化腔包封6的頂蓋9上，它們可與包封6內(nèi)部連通。供給水首先流入外殼1和包封6之間的空隙內(nèi)，進(jìn)而流到此包封的下端。
在旋流器10出口，已分離出大部分夾帶水的蒸汽，流入二級(jí)分離器12，二級(jí)他離器12由一些擋板組成，它可在蒸汽從孔口7排出前，得到更徹底的干燥。
管束的管子橫向由隔板13支承，隔板13橫向地裝在管束包封6內(nèi)，連接桿14的下部固定在管子隔板3上，用來(lái)保持隔板13的軸向間距。
圖2用較大的比例表示圖1中的Ⅱ區(qū)。圖中可清楚看出固定或支承一個(gè)隔板13的支座之一。為了實(shí)施這一固定，包封6上有一徑向孔16，孔16中可插入并固定一個(gè)包括徑向襯套17的結(jié)構(gòu)，它的一端焊在包封6上，并略微伸入耐壓外殼1和管束包封6之間的環(huán)形空隙中。上述結(jié)構(gòu)還包括環(huán)形板18，環(huán)形板18焊在襯套17的端部，它位于環(huán)形空隙內(nèi)并部分地封閉襯套17。最后，此結(jié)構(gòu)還包括第二個(gè)襯套19，襯套19與第一個(gè)襯套17同心，它焊在環(huán)形板18孔的邊緣上。
支座包括一個(gè)基本上為圓柱形的零件20，此圓柱零件20插入上述結(jié)構(gòu)中，直至與耐壓外殼1的內(nèi)壁接觸為止。此零件20有一個(gè)大直徑部分21和一個(gè)直徑較小的部分22，大直徑部分的直徑略小于襯套17的內(nèi)徑，直徑較小部分22的直徑略小于襯套19的內(nèi)徑。零件20面朝管束包封6的表面經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，以便構(gòu)成一個(gè)支承面23，支承面23相對(duì)于垂直線傾斜角約5°。此支承面的傾斜角與插入隔板13和零件20之間的楔形墊片24的機(jī)械加工角相同。零件20的部分22面朝耐壓外殼的那一端經(jīng)機(jī)械加工，以構(gòu)成一個(gè)作用在耐壓外殼上的球形支承面。
為了將支座安裝就位，零件20裝入槽內(nèi)并與耐壓外殼1接觸。每個(gè)零件20通過(guò)環(huán)形焊縫25焊在襯套17的內(nèi)表面上。楔形墊片24裝在支承面23和隔板13的邊緣之間并進(jìn)行焊接，以便在隔板和管束包封之間構(gòu)成剛性的支承作用。
現(xiàn)在來(lái)說(shuō)明按照本發(fā)明的支承裝置，它不使用如先有技術(shù)裝置中的楔形墊片。圖3和4表示支座，它們是同樣的視圖，但處于不同的裝配階段。圖5和6中，一個(gè)是平面視圖另一個(gè)是從圖4的左方看的視圖。由這些圖中可見(jiàn)耐壓外殼1、管束包封6和隔板13。支座30由第一部分31、第二部分32和第三部分33組成，這三部分有一根公共的軸線34。套管35焊在圓形的軸向開(kāi)口28上，它與隔板13等高。套管35占據(jù)分隔這兩個(gè)殼體的環(huán)形空隙的一部分。套管35有螺紋孔，用于通過(guò)螺紋裝入支座30。
第一部分31包括一個(gè)回轉(zhuǎn)的圓柱體41，它有一個(gè)軸向孔42，軸向孔42由底部43封閉。圓柱體41的外壁44上制有螺紋，它使支座可通過(guò)螺紋擰入套管35?？?2是螺紋孔，所以第二部分32可通過(guò)螺紋裝入部分31。底部43朝耐壓外殼1的方向制成凸面。部分31上還制有槽45，使這可通過(guò)螺栓板手進(jìn)行操縱。
第二部分32是一個(gè)環(huán)，它制有外螺紋，使之能擰入第一部分31，它還制有內(nèi)螺紋，以便通過(guò)螺紋擰入第三部分33。第二部分32上同樣制有槽46，以便用一個(gè)螺栓板手對(duì)它進(jìn)行操縱。第三部分33有一個(gè)制有螺紋的圓柱形部分47，從而可將第三部分33擰入第二部分32。圓柱形部分47延伸出一個(gè)底部48。
管束包封和隔板在蒸汽發(fā)生器內(nèi)的組裝過(guò)程如下將蒸汽發(fā)生器的下部水平地置入;管束包封6臨時(shí)地固定在蒸汽發(fā)生器內(nèi)它的位置上;在這一階段，蒸汽發(fā)生器內(nèi)既無(wú)管子，亦無(wú)隔板;用塞尺通過(guò)管束包封內(nèi)的光滑孔，檢驗(yàn)管束包封6的定位情況，以獲得在管束包封和耐壓外殼之間所要求的間距。
支座30裝在套管35上，它們位于收縮的位置上，亦即如圖3所示徑向尺寸減小了的位置。然而，與圖3不同，此時(shí)第一部分31沒(méi)有超出套管35之外。只是在管束包封6在耐壓外殼1中就位時(shí)，才操縱第一部分31，使之與耐壓外殼的內(nèi)表面接觸?？赏ㄟ^(guò)焊縫51將此已獲得的位置固定下來(lái)。
隔板與連接桿順序地組裝在一起，并借助于支座固定。每塊隔板用一組所謂“釣桿”的連接桿固定，在組裝隔板時(shí)，連接桿的各段通過(guò)螺紋互相連接，其中第一段連接桿固定在管子隔板3上。隔板13在定位時(shí)應(yīng)使它們的管子插孔彼此對(duì)齊，并應(yīng)與管子隔板3上的孔對(duì)齊。
當(dāng)裝入一塊隔板時(shí)，用螺栓板手操縱第二部分32，將其擰入第一部分31。這導(dǎo)致第三部分33朝隔板無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地直線移動(dòng)。這一相對(duì)運(yùn)動(dòng)用箭頭表示在圖3中。
以此方式，使部分33緊靠在隔板13的外緣上，如圖4所示。
作為舉例，部分32上可制有外螺紋，共為螺距3毫米的右螺紋，而部分32上制的內(nèi)螺紋可為螺距6毫米的左螺紋。
在部分32、33之間的焊縫53以及再加上部分32、31之間的焊縫52，結(jié)束了支座的裝配過(guò)程。
圖6表示，在第三部分33和隔板13之間的接觸，沿底部48的一個(gè)大的支承面進(jìn)行。
因此，按本發(fā)明的裝置保證結(jié)合以下兩個(gè)功能;
在組裝時(shí)調(diào)整管束包封和耐壓外殼之間的間距;
剛性地固持管束包封，并使隔板處于水平面中，包封和隔板保持了它們沿垂直方向的自由度。
此固定或支承作用具有抗地震的功能。這就能使耐壓外殼一起來(lái)承受突然的水平力和隔板傳來(lái)的力。
權(quán)利要求
1.徑向支承蒸汽發(fā)生器管束包封和隔板的裝置，所述蒸汽發(fā)生器包括一個(gè)沿給定軸線延伸的耐壓外殼，而管束包封也同樣沿此軸線延伸，并裝在耐壓外殼的里面，從而在這兩個(gè)殼體之間留下了一個(gè)環(huán)形的空隙；隔板按規(guī)定的間隔距離配置，并垂直于軸線地裝在管束包封內(nèi)，以支承管子；支承裝置由一些支座組成，這些支座與管束包封的壁橫交，并與隔板等高地固定在此壁上，支座沿每個(gè)隔板的圓周分布，以便沿徑向隔開(kāi)管束包封和耐壓外殼，并在隔板和管束包封之間作用剛性固定力；支座具有允許它沿所說(shuō)軸線在耐壓外殼內(nèi)表面上滑動(dòng)的裝置，并具有相對(duì)于軸線改變其徑向尺寸的螺紋機(jī)構(gòu)，其特征為每個(gè)支座由與耐壓外殼內(nèi)表面接觸的第一部分、第二部分和與隔板接觸的第三部分組成，此第二部分作為第一和第三部分之間的中間體，第一部分上制有第一螺紋、上述支座的滑動(dòng)裝置和第二螺紋，利用操縱機(jī)構(gòu)可將其第一螺紋擰在管束包封上，從而將它固定；第二部分有第一螺紋和旋向與第一螺紋相反的第二螺紋，利用操縱機(jī)構(gòu)將第一螺紋擰在第一部分的第二螺紋上；第三部分上有一個(gè)螺紋，可以將此螺紋擰在第二部分的第二螺紋上，第三部分上還有一個(gè)裝置，用于將剛性固定力作用在隔板上。
2.按照權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為第一部分有一回轉(zhuǎn)的圓柱體，圓柱體中有一軸向孔，孔被一底部所封閉，以保證它與耐壓外殼內(nèi)表面接觸，圓柱體外壁制有此第一部分的第一螺紋，它的第二螺紋為制在孔上的內(nèi)螺紋。
3.按照權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為第二部分是一個(gè)環(huán)，在它的外部和內(nèi)部的圓柱體表面上，各制有第二部分的一個(gè)螺紋。
4.按照權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為第三部分有一個(gè)制有其螺紋的圓柱部分，并有一個(gè)延伸的底部(48)，用于與隔板接觸。
5.按照權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為第一部分的操縱機(jī)構(gòu)至少包括一個(gè)用于螺栓板手的凹槽。
6.按照權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為第二部分操縱機(jī)構(gòu)至少包括一個(gè)用于螺栓板手的凹槽。
7.按照權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為第一部分和耐壓外殼內(nèi)表面之間的接觸，沿第一部分的一個(gè)外凸的表面進(jìn)行，以便形成點(diǎn)接觸，并因此構(gòu)成所述之滑動(dòng)裝置。
8.按照權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為第三部分和隔板之間的接觸，沿第三部分的一個(gè)大支承面進(jìn)行，以便將壓力作用在隔板外緣上。
9.一種其管束包封和隔板的徑向支承裝置按照權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)進(jìn)行構(gòu)造的蒸汽發(fā)生器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器的管束包封和隔板的徑向固定或支承裝置，它包括一些支座，每個(gè)支座由與耐壓外殼內(nèi)表面接觸的第一部分、第二部分和與隔板接觸的第三部分組成。第一部分上制有第一螺紋和第二螺紋，可通過(guò)將第一螺紋擰在管束包封上來(lái)固定第一部分。第二部分有第一螺紋和旋向與第一螺紋相反的第二螺紋，第一螺紋擰入第一部分的第二螺紋。第三部分有一個(gè)螺紋，可將它擰在第二部分的第二螺紋上。
文檔編號(hào)F22B37/20GK1102468SQ9410827
公開(kāi)日1995年5月10日 申請(qǐng)日期1994年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月5日
發(fā)明者G·康尼克 申請(qǐng)人:費(fèi)羅馬托姆公司