專利名稱：一種ap1000核電廠非能動余熱排出熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于核電廠管式換熱器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器，尤其涉及換熱管道布置。
背景技術(shù)：
目前，AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器的換熱管道在水平方向和豎直方向都采用圓形布置方式，即每相鄰四根換熱管采用矩形布置，整體構(gòu)成圓形形狀?？傞L約
11.3m，豎直部分約5.3m，水平部分約3m。傳熱管管間距為38mm。事故工況下，利用流體間的密度差形成的自然循環(huán)壓頭，反應(yīng)堆一回路部分冷卻劑自上而下流經(jīng)非能動余熱排出熱交換器，最后流入蒸汽發(fā)生器下封頭。但是這樣布置方式下，在水平段，越靠近上部流體溫度越高，與換熱管溫差越小，而且可能涉及到汽液兩相流，換熱系數(shù)??；在豎直段，外圍管道換熱會影響中間管道的換熱效果，即在每一列流通通道中，越靠近圓形中心部位流體溫度越高，與換熱管溫差越小，換熱系數(shù)越小，熱管越多。這樣減小了總換熱量和自然循環(huán)壓頭。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種非能動余熱排出熱交換器換熱管道的布置方式，以增強(qiáng)現(xiàn)有AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器的換熱能力并提高自然循環(huán)壓頭。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器，主要包括入口水室封頭、管板、傳熱管束、出口水室封頭，傳熱管束分為豎直段和水平段，豎直段的兩端均連接水平段，入口水室封頭和出口水室封頭分別通過管板與傳熱管束的水平段相連，其特征在于:傳熱管束在水平段和豎直段都采用扁平布置方式。在上述改進(jìn)的基礎(chǔ)上，還可在傳熱管束總長度不變的情況下，適當(dāng)增加水平段長度縮短豎直段長度。即傳熱管束總長11.3m，豎直段長度小于5.3m。入口水室封頭和出口水室封頭橫向布置在內(nèi)置換料水箱池壁上。與傳熱管束扁平布置相適應(yīng)的入口水室封頭和出口水室封頭，可盡可能減少局部阻力損失，并能將流量平均分配給各換熱管?？筛鶕?jù)空間大小可適當(dāng)改變傳熱管內(nèi)徑、長度、數(shù)量和管間距離。所述傳熱管束中，換熱管為C型換熱管。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型給出的余熱排出熱交換器可增強(qiáng)現(xiàn)有AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器的換熱能力并提高自然循環(huán)壓頭，結(jié)構(gòu)簡單。采用此布置方式經(jīng)數(shù)值模擬計(jì)算得出:可以增強(qiáng)非能動余熱排出熱交換器的換熱效果，從而提高自然循環(huán)壓頭。

圖1是目前AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖2是目前APlOOO核電廠非能動余熱排出熱交換器傳熱管束排列示意圖(1/2)；圖3是本實(shí)用新型給出的熱交換器三維結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1給出的熱交換器的左示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1給出的熱交換器的主視圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1給出的熱交換器的俯視圖；圖中1.入口，2.入口水室封頭，3.出口水室封頭，4.出口，5.人孔，6.管板，7.傳熱管束，8.傳熱管束支承，9.外殼框架，10.底部支承，11.內(nèi)置換料水箱(IRWST)頂部，
12.1RffST 墻，13.1RffST 底板。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本實(shí)用新型，但不以任何方式限制本實(shí)用新型。原型設(shè)計(jì):如圖1所示，目前AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器主要包括入口水室封頭
2、管板6、傳熱管束7、出口水室封頭3和一些輔助部件。入口水室封頭2和出口水室封頭3整體都為半球形狀，都通過管板6與傳熱管束7相連。入口水室封頭2上布置了入口 I和人孔5，出口水室封頭3上布置了出口 4和人孔5。 如圖2所示，目前AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器管束水平段管束和豎直段的排列形狀都呈圓形。圖中只顯示了一半管束的排列，另一半管束呈對稱分布，傳熱管外徑19mm，傳熱管管間距為38mm，總共688根傳熱管。在該布置方式下，外圍管道換熱會影像中間管道的換熱效果，減小了總換熱量和自然循環(huán)壓頭。改進(jìn)設(shè)計(jì):如圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例提供的AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器，總體布置與目前AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器總體布置相類似，主要包括入口水室封頭2、管板6、傳熱管束7、出口水室封頭3。傳熱管束分為豎直段和水平段，豎直段的兩端均連接水平段，入口水室封頭2和出口水室封頭3上分別通過管板6與傳熱管束7的水平段相連。入口水室封頭2設(shè)置入口 1，出口水室封頭3上設(shè)置出口 4，與目前AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器相比，本實(shí)施例的AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器傳熱管束在水平段和豎直段都采用扁平布置方式。所述傳熱管束中，換熱管為C型換熱管?？筛鶕?jù)空間大小可適當(dāng)改變傳熱管內(nèi)徑、長度、數(shù)量和管間距離。入口水室封頭和出口水室封頭橫向布置在內(nèi)置換料水箱池壁上以適應(yīng)傳熱管束扁平布置，并能將流量平均分配給各換熱管。在上述改進(jìn)的基礎(chǔ)上，還可在傳熱管束總長度不變的情況下，適當(dāng)增加水平段長度縮短豎直段長度。即傳熱管束總長11.3m，豎直段長度小于5.3m。例如:豎直段長度為
3.3m，水平段長度為4米。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種APlOOO核電廠非能動余熱排出熱交換器，主要包括入口水室封頭、管板、傳熱管束、出口水室封頭，傳熱管束分為豎直段和水平段，豎直段的兩端均連接水平段，入口水室封頭和出口水室封頭分別通過管板與傳熱管束的水平段相連，其特征在于:傳熱管束在水平段和豎直段都采用扁平布置方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于:傳熱管束總長11.3m，豎直段長度小于 5.3m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于:入口水室封頭和出口水室封頭橫向布置在內(nèi)置換料水箱池壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于:所述傳熱管束中，換熱管為C型換熱管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了屬于核電廠管式換熱器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的一種AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器，尤其涉及換熱管道布置。主要包括入口水室封頭、管板、傳熱管束、出口水室封頭，傳熱管束分為豎直段和水平段，豎直段的兩端均連接水平段，入口水室封頭和出口水室封頭分別通過管板與傳熱管束的水平段相連，其特征在于傳熱管束在水平段和豎直段都采用扁平布置方式。入口水室封頭和出口水室封頭橫向布置在內(nèi)置換料水箱池壁上。本實(shí)用新型給出的余熱排出熱交換器可增強(qiáng)現(xiàn)有AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器的換熱能力并提高自然循環(huán)壓頭，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號F28D7/08GK202948740SQ20122071597
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者陸道綱, 夏會寧, 張鈺浩, 梁敏 申請人:華北電力大學(xué)