專(zhuān)利名稱(chēng)：蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種電加熱水箱，具體涉及一種應(yīng)用于壓水堆核電廠(chǎng)(站)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)水壓試驗(yàn)前使蒸汽發(fā)生器二次側(cè)殼體升溫的高功率密度電加熱水。
背景技術(shù)：
蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)是壓水堆核電廠(chǎng)核島設(shè)備安裝進(jìn)程中的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)和里程碑。根據(jù)該試驗(yàn)的試驗(yàn)規(guī)程，在升壓試驗(yàn)之前必須將蒸汽發(fā)生器二次側(cè)殼體升至一定溫度，并保證在蒸汽發(fā)生器二次側(cè)升壓、卸壓試驗(yàn)過(guò)程中的溫度不低于殼體材料脆變的溫度。以往核電站的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)的殼體的升溫是考慮通過(guò)直接充注熱水的方式實(shí)現(xiàn)。由于蒸汽發(fā)生器二次側(cè)用水量很大，其升溫所需熱水無(wú)法一次性連續(xù)注滿(mǎn)，只能通過(guò)大型加熱水箱槽車(chē)分段加熱注水等方式實(shí)現(xiàn)，設(shè)備占用空間較大、且加熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，該水箱體積較小、加熱功率大、熱效率高、能夠?qū)崿F(xiàn)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)殼體的快速升溫。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，它包括筒體、電加熱器、進(jìn)水管和出水管，電加熱器的加熱端位于筒體內(nèi)，筒體底部一端設(shè)有進(jìn)水管，筒體底部另一端設(shè)有出水管。所述的電加熱器包括第一電加熱器組、第二電加熱器組，第一電加熱器組、第二電加熱器組分別布置在筒體的兩端。所述的筒體內(nèi)設(shè)有穩(wěn)流支撐板，電加熱器的加熱端支撐在穩(wěn)流支撐板內(nèi)。所述的穩(wěn)流支撐板包括第一穩(wěn)流支撐板和第二穩(wěn)流支撐板，第一穩(wěn)流支撐板、第二穩(wěn)流支撐板分別布置在筒體內(nèi)兩端部，第一穩(wěn)流支撐板上設(shè)有若干個(gè)第一防震支撐孔， 第二穩(wěn)流支撐板上設(shè)有若干個(gè)第二防震支撐孔，第一電加熱器組中的每一個(gè)電加熱器的加熱端分別支撐在一個(gè)第一防震支撐孔內(nèi)，第二電加熱器組中的每一個(gè)電加熱器的加熱端分別支撐在一個(gè)第二防震支撐孔內(nèi)。所述的筒體頂部設(shè)有能夠測(cè)量筒體內(nèi)部流體溫度的溫度計(jì)。所述的筒體底部設(shè)有支撐組件。 所述的筒體頂部還設(shè)有集氣罐，水位計(jì)上部與集氣罐頂部連通，水位計(jì)下部與水箱筒體底部連通。所述的筒體底部還設(shè)有水箱排水管。所述的筒體底部還設(shè)有補(bǔ)水管。本發(fā)明的有益技術(shù)效果該加熱水箱加熱功率大，可滿(mǎn)足試驗(yàn)快速升溫要求；熱效率高，熱流密度分布均勻，不會(huì)在持續(xù)運(yùn)行期間出現(xiàn)局部過(guò)熱沸騰現(xiàn)象；體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)介質(zhì)的快速升溫、從而實(shí)現(xiàn)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)殼體的快速升溫。該加熱水箱整體為臥式結(jié)構(gòu)。水箱頂部設(shè)置集氣罐、排氣管，進(jìn)口管、出口管及補(bǔ)水接管均設(shè)置在水箱底部，分組設(shè)置的高強(qiáng)度棒形電加熱元件對(duì)稱(chēng)布置在加熱水箱兩端。頂部設(shè)置一定高度的集氣罐，能夠提高水箱的水位敏感性；大功率電加熱器分組對(duì)稱(chēng)布置在水箱兩端；水箱進(jìn)水管、出水管均設(shè)置在水箱筒體下部，在一定流量下，可有效減小流動(dòng)死區(qū)， 以避免加熱死區(qū)及局部過(guò)熱現(xiàn)象的出現(xiàn)；水箱內(nèi)部設(shè)置有穩(wěn)流支撐板，在充分均勻流場(chǎng)、展平水箱內(nèi)部熱流密度的同時(shí)可有效起到對(duì)電加熱元件的防震支撐作用。該加熱水箱在充分提高大功率加熱效率的同時(shí)，可有效平衡水箱內(nèi)的熱流密度，防止加熱過(guò)程中出現(xiàn)局部過(guò)熱等不利現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明所提供的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱的三維正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱的三維后視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所提供的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱的二維正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所提供的第一穩(wěn)流支撐板的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明所提供的第二穩(wěn)流支撐板的結(jié)構(gòu)圖。圖中1.筒體；2.第一穩(wěn)流支撐板；3.集氣罐；4.補(bǔ)水管；5.溫度計(jì)；6.第二穩(wěn)流支撐板；7.第一電加熱器組；8.出水管；9.支撐組件；10.排水閥；11.水箱排水管；12.補(bǔ)水閥；13.進(jìn)水管；14.第一均流孔；15.第二均流孔；16.第一防震支撐孔；17.弧形凹槽； 18.第三均流孔；19.第四均流孔；20.第五均流孔；21.第二防震支撐孔；22.耳片；23.方形凹槽；24.第二電加熱器組；25.水位計(jì)，;26.水位計(jì)上接管；27.水位計(jì)下接管；28.下游排水管；29.第一截止閥；30.第二截止閥；31.排氣管；32.放氣閥；33. L形支撐板；34.筋板；35.底板；36.弧形托板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、圖2和圖3所示，一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，它包括筒體1、第一穩(wěn)流支撐板2、集氣罐3、補(bǔ)水管4、溫度計(jì)5、第二穩(wěn)流支撐板6、 第一電加熱器組7、出水管8、支撐組件9、排水閥10、水箱排水管11、補(bǔ)水閥12、進(jìn)水管13、 第二電加熱器組M、水位計(jì)25、水位計(jì)上接管沈、水位計(jì)下接管27、下游排水管觀、第一截止閥四、第二截止閥30、排氣管31、放氣閥32、底板35。如圖1、圖2和圖3所示，筒體1為圓柱體，筒體1的兩端分別對(duì)稱(chēng)設(shè)有第一電加熱器組7和第二電加熱器組M，第一電加熱器組7和第二電加熱器組M均為高強(qiáng)度棒形電加熱元件。第一電加熱器組7和第二電加熱器組M的加熱端位于筒體1內(nèi)。第一電加熱器組7和第二電加熱器組M中的電加熱器數(shù)量相同、且為多個(gè)，數(shù)量?jī)?yōu)選8 12個(gè)。例如第一電加熱器組7中的電加熱器數(shù)量為10個(gè)，第二電加熱器組M中的電加熱器數(shù)量為10 個(gè)。如圖3所示，筒體1內(nèi)設(shè)有第一穩(wěn)流支撐板2和第二穩(wěn)流支撐板6，第一穩(wěn)流支撐板2、第二穩(wěn)流支撐板6分別布置在筒體1內(nèi)兩端部，第一穩(wěn)流支撐板2上設(shè)有若干個(gè)第一防震支撐孔16，第二穩(wěn)流支撐板6上設(shè)有若干個(gè)第二防震支撐孔21，第一電加熱器組7中的每一個(gè)電加熱器的加熱端分別支撐在一個(gè)第一防震支撐孔16內(nèi)，第二電加熱器組M中的每一個(gè)電加熱器的加熱端分別支撐在一個(gè)第二防震支撐孔21內(nèi)。如圖4所示，第一穩(wěn)流支撐板2兩側(cè)為弧形的板，其兩側(cè)的弧形與筒體1的內(nèi)壁形狀相吻合，第一穩(wěn)流支撐板2與筒體1的內(nèi)壁之間焊接連接。第一穩(wěn)流支撐板2上設(shè)有兩個(gè)第一均流孔14、四個(gè)第二均流孔15、十個(gè)第一防震支撐孔16、兩個(gè)弧形凹槽17。第一穩(wěn)流支撐板2中部以其中心軸線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)扇形第一均流孔14。兩個(gè)第一均流孔 14外側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)橢圓形第二均流孔15。第一穩(wěn)流支撐板2中心上部和下部分別設(shè)有一個(gè)弧形凹槽17。第一穩(wěn)流支撐板2中心軸線(xiàn)上、兩個(gè)扇形第一均流孔14之間設(shè)有兩個(gè)第一防震支撐孔16，沿扇形第一均流孔15的周向均勻設(shè)有八個(gè)第一防震支撐孔16。如圖5所示，第二穩(wěn)流支撐板6兩側(cè)為弧形的板，其兩側(cè)的弧形與筒體1的內(nèi)壁形狀相吻合，第二穩(wěn)流支撐板6與筒體1的內(nèi)壁之間焊接連接。第二穩(wěn)流支撐板6上設(shè)有一個(gè)第三均流孔18、兩個(gè)第四均流孔19、兩個(gè)第五均流孔20、十個(gè)第二防震支撐孔21、一個(gè)耳片22、兩個(gè)方形凹槽23。第二穩(wěn)流支撐板6中部設(shè)有一個(gè)橢圓形第三均流孔18。第三均流孔18兩側(cè)外、以第二穩(wěn)流支撐板6中心軸為軸線(xiàn)均對(duì)稱(chēng)設(shè)有一個(gè)第四均流孔19和一個(gè)第五均流孔20，第四均流孔19位于第五均流孔20上方。十個(gè)第二防震支撐孔21從上至下分為四排，第一排為3個(gè)、第二排為4排、第三排為2個(gè)、第四排為1個(gè)，第一排、第二排、第三排的第二防震支撐孔21均以第三均流孔18的軸線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)分布。第三均流孔18的軸線(xiàn)下部設(shè)有耳片22，第四排的第二防震支撐孔 21位于耳片22中心。如圖1、圖2和圖3所示，筒體1頂部設(shè)有能夠測(cè)量筒體1內(nèi)部溫度的溫度計(jì)5。溫度計(jì)5與焊接在筒體1上的管座螺紋連接，以方便拆裝。如圖1、圖2和圖3所示，筒體1底部固定在支撐組件9上。支撐組件9為兩組，每一組支撐組件9均包括一個(gè)L形支撐板33、兩個(gè)筋板34、一個(gè)底板35和一個(gè)弧形托板36。 弧形托板36與位于其頂部的筒體1之間焊接?；⌒瓮邪?6底部與L形支撐板33頂部焊接，L形支撐板33內(nèi)側(cè)設(shè)有與其垂直的兩塊筋板34，筋板34間隔設(shè)置。筋板34頂部與弧形托板36底部焊接，筋板34底部與L形支撐板33底部焊接，L形支撐板33底部與底板35 通過(guò)螺栓固定連接。底板35可以為矩形板。如圖1、圖2和圖3所示，筒體1底部一端焊接有與其內(nèi)部連通的進(jìn)水管13，筒體1 底部另一端焊接有與其內(nèi)部連通的出水管8。進(jìn)水管13、出水管8分別位于支撐組件9的外側(cè)。如圖1、圖2和圖3所示，筒體1頂部還設(shè)有集氣罐3，水位計(jì)25頂部與集氣罐3 之間通過(guò)水位計(jì)上接管沈連通，水位計(jì)25底部通過(guò)水位計(jì)下接管27與筒體1底部連通， 水位計(jì)上接管沈與水位計(jì)25之間設(shè)有第一截止閥四，水位計(jì)下接管27與水位計(jì)25之間設(shè)有第二截止閥30。水位計(jì)上接管沈還與排氣管31之間連通。排氣管31中部設(shè)有放氣閥32。如圖1、圖2和圖4所示，水位計(jì)下接管27、排氣管31位于兩個(gè)支撐組件9之間。 筒體1底部還焊接有與其內(nèi)部連通的水箱排水管11，排水管11底部依次設(shè)有排水閥10、 下游排水管觀，下游排水管觀包括三段直管段，與排水閥10連通的直管段與排水管11同軸，其余兩段直管段組成的平面與該段直管段垂直，且其余兩段直管段之間互相垂直，相鄰的兩個(gè)直管段之間通過(guò)彎管連通，且所有相鄰的直管段、彎管之間焊接。水箱排水管11位于支撐組件9與水位計(jì)下接管27之間。筒體1底部還焊接有與其內(nèi)部連通的補(bǔ)水管4，補(bǔ)水管4底部設(shè)有補(bǔ)水閥12。補(bǔ)水管4位于進(jìn)水管11與支撐組件9之間。進(jìn)水管13、出水管8、補(bǔ)水管4、下游排水管觀、排氣管31均為L(zhǎng)形管路。下面結(jié)合圖1、圖2和圖3說(shuō)明本發(fā)明所提供的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱的工作原理蒸汽發(fā)生器二次側(cè)高位臨時(shí)接口與進(jìn)水管13連通，蒸汽發(fā)生器二次側(cè)殼體升溫工藝回路的循環(huán)泵入口與加熱水箱出水管8連通。在循環(huán)加熱過(guò)程中，蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的除鹽水經(jīng)過(guò)循環(huán)換熱通過(guò)進(jìn)水管13后進(jìn)入高功率密度電加熱水箱筒體1內(nèi)，進(jìn)入筒體1內(nèi)的除鹽水經(jīng)過(guò)第一電加熱器組7、第二電加熱器組M進(jìn)行再次加熱，加熱后的除鹽水從出水管8流出后，通過(guò)循環(huán)泵注入蒸汽發(fā)生器二次側(cè)，熱水在蒸汽發(fā)生器內(nèi)經(jīng)混合后，再由蒸汽發(fā)生器高位臨時(shí)接口流回加熱水箱筒體1內(nèi)進(jìn)行循環(huán)加熱。在加熱循環(huán)過(guò)程中，隨著溫度的升高，被加熱介質(zhì)(除鹽水)中將產(chǎn)生一定量的氣體，這部分氣體匯集在加熱水箱頂部的集氣罐3中，從而導(dǎo)致加熱水箱筒體1內(nèi)的水位有所下降。此時(shí)應(yīng)開(kāi)啟水箱筒體1內(nèi)頂部的排氣管31進(jìn)行放氣。該過(guò)程也可作為蒸汽發(fā)生器二次側(cè)水壓試驗(yàn)前的動(dòng)排氣操作。本發(fā)明所提供的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱的主要參數(shù)如下水箱體積0. 5m3 2m3 ；加熱功率范圍10kW 800kW ；加熱溫度范圍30°C 700C ；循環(huán)流量范圍10m3/h 100m3/h。本發(fā)明所提供的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱已成功應(yīng)用于嶺澳二期核電工程蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)蒸汽發(fā)生器殼體升溫工藝。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)，例如溫度計(jì)5、第一電加熱器組7、支撐組件9、第二電加熱器組對(duì)、水位計(jì)25、排水閥10、補(bǔ)水閥12、第一截止閥四、第二截止閥30、放氣閥32等均可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何型號(hào)的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于它包括筒體⑴、電加熱器、進(jìn)水管(13)和出水管(8)，電加熱器的加熱端位于筒體⑴內(nèi)，筒體(1)底部一端設(shè)有進(jìn)水管(13)，筒體(1)底部另一端設(shè)有出水管(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的電加熱器包括第一電加熱器組(7)、第二電加熱器組(M)，第一電加熱器組(7)、第二電加熱器組04)分別布置在筒體(1)的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的筒體(1)內(nèi)設(shè)有穩(wěn)流支撐板，電加熱器的加熱端支撐在穩(wěn)流支撐板內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的穩(wěn)流支撐板包括第一穩(wěn)流支撐板G)和第二穩(wěn)流支撐板(6)，第一穩(wěn)流支撐板O)、第二穩(wěn)流支撐板(6)分別布置在筒體(1)內(nèi)兩端部，第一穩(wěn)流支撐板(2)上設(shè)有若干個(gè)第一防震支撐孔(16)，第二穩(wěn)流支撐板(6)上設(shè)有若干個(gè)第二防震支撐孔(21)，第一電加熱器組(7)中的每一個(gè)電加熱器的加熱端分別支撐在一個(gè)第一防震支撐孔(16)內(nèi)，第二電加熱器組04)中的每一個(gè)電加熱器的加熱端分別支撐在一個(gè)第二防震支撐孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的筒體(1)頂部設(shè)有能夠測(cè)量筒體(1)內(nèi)部流體溫度的溫度計(jì) ⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的筒體(1)底部設(shè)有支撐組件(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的筒體(1)頂部還設(shè)有集氣罐(3)，水位計(jì)0 上部與集氣罐(3) 頂部連通，水位計(jì)0 下部與水箱筒體(1)底部連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的筒體(1)底部還設(shè)有排水管(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，其特征在于所述的筒體(1)底部還設(shè)有補(bǔ)水管G)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種電加熱水箱，具體涉及一種蒸汽發(fā)生器二次側(cè)役前水壓試驗(yàn)用高功率密度電加熱水箱，它包括筒體、電加熱器、進(jìn)水管和出水管，電加熱器的加熱端位于筒體內(nèi)，筒體底部一端設(shè)有進(jìn)水管，筒體底部另一端設(shè)有出水管。本發(fā)明的水箱體積較小、加熱功率大、熱效率高、能夠?qū)崿F(xiàn)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)殼體的快速升溫。
文檔編號(hào)F24H9/18GK102192586SQ20101013049
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者唐輝, 鄧豐, 鄭劍, 鐘發(fā)杰, 黃偉 申請(qǐng)人:中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院