蒸汽發(fā)生器管束的防振桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域是一種壓水核電站。更具體說，本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域是壓水核反應(yīng)堆的一種蒸汽發(fā)生器。
[0002]本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器管束的防振(振動(dòng)抑制)桿。
【背景技術(shù)】
[0003]壓水核反應(yīng)堆的部分使用低濃縮鈾作為燃料以及使用輕水作為緩和劑和冷卻劑。這些反應(yīng)堆被稱為“間接循環(huán)”反應(yīng)堆，因?yàn)樗鼈儼▋蓚€(gè)不同的回路:主回路提取由反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量并將其轉(zhuǎn)移到次級(jí)回路，該次級(jí)回路將其轉(zhuǎn)化成蒸汽，然后轉(zhuǎn)化成電。
[0004]圖1示出了一種壓水核反應(yīng)堆的蒸汽發(fā)生器I。該蒸汽發(fā)生器10包括外殼11，在該外殼中在束包裝12內(nèi)側(cè)設(shè)置有管束13。管束13包括U形折疊管14。每個(gè)U形折疊管14具有由半圓形彎曲部14-3連接的第一直腿部14-1和第二直腿部14-2。該束13的管14被布置成幾個(gè)并列的組以構(gòu)成該束13。一個(gè)管組包括管14，其彎曲部14-3具有彼此不同的半徑，并且平行于圖1的第一剖切平面Pl被相鄰放置在同一垂直面中。更準(zhǔn)確說，同一管組14的彎曲部14-3具有從該束13外圍到其中心部分減小的半徑。
[0005]因此，該束13具有:
[0006]-下部，該下部為基本圓柱形狀并包括該束13的管14的直腿部14-1、14-2;
[0007]-上部，該上部為被稱為管彎曲部區(qū)域的基本半球形狀，并包括該束13的管14的彎曲部14-3。
[0008]圖1示出了流體循環(huán)主回路的進(jìn)口15-1和出口 15-2，以及流體循環(huán)次級(jí)回路的進(jìn)口 16-1和出口 16-2。在蒸汽發(fā)生器10操作時(shí):
[0009]-高溫加壓水通過主回路的進(jìn)口15-1抵達(dá)，在該束13的管14內(nèi)側(cè)循環(huán)并通過主回路的出口 15-2出來；
[0010]-給水通過次級(jí)回路的進(jìn)口16-1抵達(dá)，與該管14的外表面接觸，它沿該外表面通過逐漸地達(dá)到沸點(diǎn)在垂直方向中移動(dòng)，最終在次級(jí)回路的出口作為蒸汽出來。
[0011]在該管14內(nèi)側(cè)的主流體循環(huán)和與該管14接觸的次級(jí)液體循環(huán)導(dǎo)致該管14振動(dòng)。為了固定管14并防止它們的碰撞，該管14的直腿部14-1、14-2接合到沿蒸汽發(fā)生器10的高度彼此位于常規(guī)距離的間隔件17內(nèi)，并且構(gòu)成該管彎曲部區(qū)域的該束13的管14的彎曲部14-3通過防振桿18固定，每個(gè)都插入在該束13的兩個(gè)相鄰管組之間并且沿該管彎曲部區(qū)域的徑向方向設(shè)置。
[0012]這些防振桿18通常兩兩在該管彎曲部區(qū)域內(nèi)部的它們的端部18-1處鉸接地連接，以構(gòu)成V型結(jié)構(gòu)。與防振桿的鉸接端18-1相對(duì)的防振桿的外端18-2通常相對(duì)于構(gòu)成該管彎曲部區(qū)域的外層的管突出。這些外端18-2通常被固定在被放置在該管彎曲部區(qū)域上表面的固定元件19上。該防振桿18因此保持該管彎曲部區(qū)域的彎曲部14-3，用于最大地限制它們的振動(dòng)，同時(shí)當(dāng)蒸汽發(fā)生器10操作時(shí)能夠使它們膨脹。
[0013]為了便于該管在蒸汽發(fā)生器中的裝配，在防振桿18和該束的彎曲部14之間的裝配間隙是必要的。當(dāng)蒸汽發(fā)生器10操作時(shí)，該間隙導(dǎo)致該束彎曲部的殘余振動(dòng)。這些殘余振動(dòng)伴隨著在與該防振桿的接觸區(qū)域產(chǎn)生該束彎曲部的過早磨損和惡化的短暫強(qiáng)烈撞擊和摩擦。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]在本文中，通過提供一種防振裝置，所述防振裝置能夠限制蒸汽發(fā)生器中管管束的彎曲部區(qū)域彎曲部的振動(dòng)，同時(shí)使所述束彎曲部在管/防振桿接觸區(qū)域的磨損和惡化最小化，因此增加了其使用壽命，本發(fā)明提出了一種解決先前提到的問題的解決方案。
[0015]因此，本發(fā)明涉及一種能夠插入在蒸汽發(fā)生器的U形管束的兩個(gè)相鄰管組的管彎曲部之間的防振桿，包括:
[0016]-被稱為阻尼元件，適于機(jī)械地阻尼所述管的振動(dòng)的至少一個(gè)內(nèi)部元件；
[0017]-被稱為沖擊元件，與所述阻尼元件接觸的至少一個(gè)外部元件，所述沖擊元件適于與所述管束的彎曲部接觸。
[0018]通過本發(fā)明，使用所述阻尼元件和所述沖擊元件以限制所述束彎曲部的磨損和惡化。事實(shí)上，該磨損涉及在所述防振桿和所述束彎曲部之間的摩擦距離，以及涉及接觸力的強(qiáng)度和接觸的重復(fù)。
[0019]通過機(jī)地械減輕力的強(qiáng)度以及在沖擊后的回彈能量，以及因此通過減少?zèng)_擊的重復(fù)，在根據(jù)本發(fā)明的防振桿中的阻尼元件能夠改進(jìn)沖擊能量的吸收。
[0020]除了在前一段落中已經(jīng)提到的特征之外，根據(jù)本發(fā)明的防振欄可具有單獨(dú)地或根據(jù)任何技術(shù)上可能的組合所采取的，除以下之外的一個(gè)或多個(gè)額外特征。
[0021 ]所述防振欄包括一個(gè)在所述阻尼元件和所述沖擊元件之間的阻尼間隙，所述阻尼間隙包括一種實(shí)施粘性阻尼的流體。
[0022]所述沖擊元件包括一個(gè)能夠改進(jìn)其硬度的表面處理。因此，有利地減少了所述沖擊元件的磨損。
[0023]所述阻尼元件有利地為板的形狀。因此，一些阻尼元件可通過疊加很容易地相關(guān)聯(lián)。通過疊加有利地使用一些阻尼元件。事實(shí)上，在沖擊過程中，一個(gè)阻尼元件經(jīng)歷了微變形。在所述阻尼元件連續(xù)到第二阻尼元件的情況下，所述阻尼元件的微變形導(dǎo)致所述阻尼元件在所述第二阻尼元件上的微摩擦。該微摩擦產(chǎn)生阻尼。
[0024]所述防振桿有利地包括:
[0025]-具有芯體的工字型外形；
[0026]-所述阻尼元件和在所述工字型外形的兩側(cè)上延伸的第二阻尼元件。所述工字型外形協(xié)助使所述防振桿硬化。
[0027]或者，所述阻尼元件由一種具有多個(gè)線束的柔性纜線形成。
[0028]所述防振桿有利地包括:
[0029]-具有第一凹槽的第一支撐件；
[0030]-具有第二凹槽的第二支撐件；
[0031 ]所述第一和第二支撐件能夠?qū)⑺鲎枘嵩退鰶_擊元件保持在適當(dāng)位置，同時(shí)在所述阻尼元件和所述沖擊元件之間提供間隙。
[0032]本發(fā)明的防振桿有利地在兩個(gè)連續(xù)元件之間具有阻尼間隙，其中存在能夠?qū)嵤┱承宰枘岬牧黧w。該流體例如是空氣或液體一和/或氣相水。因此，一個(gè)或多個(gè)阻尼元件與一個(gè)或多個(gè)沖擊元件的組合有利地用于實(shí)現(xiàn)一種與在兩個(gè)連續(xù)阻尼和/或沖擊元件之間存在的該流體有關(guān)的粘性阻尼。有利地使用多個(gè)阻尼元件以優(yōu)化該粘性阻尼。
[0033]所述沖擊元件有利地是板。
[0034]或者，所述沖擊元件有利地是一個(gè)圍繞阻尼元件的管。
[0035]所述阻尼元件有利地是管。因此，通過彼此裝配在一起，幾個(gè)阻尼管可很容易地相關(guān)聯(lián)。
[0036]本發(fā)明還涉及一種蒸汽發(fā)生器，包括:
[0037]-U形折疊管束，每個(gè)管都具有半圓形彎曲部，所述管被布置在幾組中，每組都包括管，其彎曲部具有彼此不同的半徑并被相鄰地放置在同一垂直平面中，所述彎曲部形成一個(gè)被稱為管彎曲部區(qū)域的所述束的基本半球形上部；
[0038]-根據(jù)本發(fā)明的防振桿插入在兩個(gè)相鄰管組的彎曲部之間并被放置在所述管彎曲部區(qū)域的徑向方向中。
[0039]在閱讀以下描述后以及在研究附圖后，將更好地理解本發(fā)明及其不同的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0040]經(jīng)由指示并且決不限制本發(fā)明目的地表示附圖。
[0041 ]-圖1示出了一種壓水核反應(yīng)堆的蒸汽發(fā)生器的橫截面視圖。
[0042]-圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的防振桿的橫截面視圖。
[0043]-圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的防振桿的橫截面視圖。
[0044]-圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的防振桿的橫截面視圖。
[0045]-圖5a示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的防振桿的橫截面視圖。
[0046]-圖5b示出了根據(jù)本發(fā)明替代第四實(shí)施例的防振桿的橫截面視圖。
[0047]-圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的防振桿的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]除非另有規(guī)定，在不同附圖中出現(xiàn)的相同元件具有單一附圖標(biāo)記。
[0049]本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器的防振桿20，例如圖1所描述的壓水核反應(yīng)堆的蒸汽發(fā)生器10。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的防振桿20能夠替換圖1的蒸汽發(fā)生器10的防振桿18。
[0050]先前描述的圖1示出了根據(jù)第一平面Pl，一種壓水核反應(yīng)堆的蒸汽發(fā)生器10的橫截面視圖。
[0051 ]圖2示出了根據(jù)具有中心O以及正交軸X和y的第二平面P2，所述第二平面P2垂直于該第一平面Pl，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的防振桿20的橫截面視圖。
[0052]該防振桿20包括:
[0053]-多個(gè)阻尼板22;
[0054]-在該多個(gè)阻尼板22兩側(cè)延伸的第一沖擊板23-1和第二沖擊板23-2。
[0055]該阻尼板22有利地由具有合適粗糙度的不銹鋼材料制成，能夠提供重大的粘性阻尼。該第一和第二沖擊板23-1和23-2可進(jìn)行例如氮化的表面處理，以提高其硬度。
[0056]該阻尼板22優(yōu)選地沿方向Ox具有相同的寬度LI?；蛘撸撟枘岚?2沿方向Ox可具有不同的寬度。該阻尼板22沿方向Oy具有相同的高度h。有利地，兩個(gè)連續(xù)的阻尼板22具有一個(gè)在它們之間的間隙25。一種流體，例如空氣或液體一和/或氣相水，被捕獲在該間隙25中，其能夠形成一種被增加到該阻尼板22的機(jī)械阻尼上的粘性阻尼。
[0057]在圖2中所示的示例中，沖擊元件23-1和23-2是沿Oy方向具有高度H的沖擊板。第一和第二沖擊元件23-1和23-2優(yōu)選沿方向Ox具有相同的寬度L2?；蛘?，第一和第二沖擊元件23-1和23-2沿方向Ox可具有不同的寬度。
[0058]阻尼板22以及第一和第二沖擊元件23-1和23-2由第一焊縫24-1和第二焊縫24-2
固定在一起。
[0059]圖3示出了沿具有中心O以及正交軸X和y的第二平面P2，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的防振桿30的橫截面視圖。
[0060]根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的防振桿30包括:
[0061 ]-形成一個(gè)用于硬化該防振桿30的元件的工字型輪廓31;
[0062]-多個(gè)阻尼板32;
[0063]-第一沖擊板33-1和第二沖擊板33-2。
[0064]工字型輪廓31具有由芯體31-3連接的第一端31-1和第二端31-2。阻尼板32在該輪廓31的第一和第二端31-1和31-2之間在該輪廓31的芯體31-3的兩側(cè)上延伸。與根據(jù)第一實(shí)施例的阻尼板22類似，根據(jù)第二實(shí)施例的阻尼板32有利地由一種能夠提供重大的機(jī)械阻尼的材料制成，兩個(gè)連續(xù)的阻尼板32有利地具有一個(gè)在它們之間的間隙35。一流體被捕獲在該間隙35中，其能夠形成一種被增加到該阻尼板32的機(jī)械阻尼上的粘性阻尼。
[0065]第一和第二阻尼板33-1和33-2在該輪廓31的第一和第二端31-1和31-2之間以及在阻尼板32的兩側(cè)上延伸。與根據(jù)第一實(shí)施例的第一和第二沖擊板23-1和23-2類似，根據(jù)第二實(shí)施例的第一和第二沖擊板31-1和31-2可進(jìn)行例如滲氮的表面處理，以提高其硬度。
[0066]第一和第二沖擊板33-1和33-2都具有第一端和第二端。由于第一焊縫34-1，第一沖擊板33-1在其第一端被附接到該輪廓31的第一端31-1。由于第二焊縫34-2，第二沖擊板33-2在其第一端被附接到該輪廓31的