[发明专利]一种核电凝结水精处理大直径柱形高速混床

说明书

技术领域

本发明应用于核电中压、大水量的凝结水精处理系统，也适用于火电及其他凝结水精处理领域。

背景技术

随着我国大容量核电机组的发展，对凝结水精处理设备也提出高的要求。对于1000MWe的核电机组，由于水质要求高、水量大、中压条件下工作、可靠性要求高等特点，因此凝结精处理系统的要求要远远高于火电机组。

高速混床是核电凝结水精处理系统的核心设备，优良的高速混床必须是单台处理量大，适应中压条件下运行安全可靠，设备内部水流态分布均匀、不偏流、避免切向流，离子交换层稳定、无扰动，从而获得高品质的出水、提高周期制水量和降低运行成本。目前火电行业投运的大流量的高速混床大多为球形罐体，设备内部的介质流态存在切向流，离子交换树脂层相对不稳定，同时由于球形罐体的上部进水区域受限，布水面积小，布水不均匀则在所难免。按目前混床进水装置的形式有支母管式、固定多孔板形式，支母管式有布水不均匀的缺陷，而固定式多孔板对于大直径的中压混床来说则所存在着运行中的安全隐患。

为了适应大容量核电机组的凝结水处理的需要，设计了一种核电凝结水精处理大直径柱形高速混床。

发明内容

一种核电凝结水精处理大直径柱形高速混床，具有处理水量大单台最大凝结水处理量为1200m³/h、出水水质高、周期制水量大、设备安全性高的特点。

一种核电凝结水精处理大直径柱形高速混床，主要包括柱形承压壳体1、进水挡板、分流板2、布水水帽、布水多孔板、压力平衡管、人孔8、离子交换树脂9、出水集水装置、支腿，进水口A、出水口B。进水口A设在承压壳体1的顶部，进水挡板3设在进水口的下端并通过支撑筋与承压壳体连接，在承压壳体内部靠近进水口A周围设置折流挡板，布水多孔板5用紧固件与焊接在承压壳体1内壁的固定圈连接固定，布水多孔板5上安装布水元件4，承压壳体1内填装阴阳混合树脂9，混合树脂9的上表面与布水多孔板5之间留有一定高度的水垫层6。承压壳体1的下部设有出水集水装置，出水集水装置由出水多孔板11、布水元件12、迷宫式集水支撑圈13、防涡流板14、碟形夹套15组成。设备下部设置支腿16。柱形承压壳体(1)的上下部为半椭球形，中部为圆柱形，其公称内径为2500mm至3800mm，设计压力为1.6~4.5MPa。最优化的直径为2500mm和3200mm。

布水多孔板5由多块“U”状拼板组合而成，拼板之间用螺栓连接固定成一体，拼板的两端用螺栓通过焊接在上封头上的固定环与承压壳体1连接固定。其中直径为2500mm的圆柱形壳体的布水多孔板5优化的拼板数量为7块，直径为3200mm的圆柱形壳体的布水多孔板5优化的拼板数量为8块。

布水多孔板5上的孔的分布为三角形布置方式，最优化的两孔间距为198mm至260mm。

进水口A的周围设置了分流板2，分流板2的高度为100mm至180mm其中直径为2500mm的圆柱形壳体的分流板2的优化高度为102mm，直径为3200mm的圆柱形壳体的分流板2的优化高度为180mm。

柱形承压壳体1的底部的出水多孔板11为锅底弧形孔板，安装在出水多孔板11上的出水滤帽按不同直径的同心圆分布，相邻两同心圆间距从里到外是逐渐减少，相邻两水帽间距从里到外逐渐减少，多孔板的直径为2380 mm ~3100mm，多孔板上布置的水帽数量为126~248只，其中壳体内直径为2500mm的多孔板直径为2500mm, 水帽数量为126只，壳体内直径为3200mm的多孔板直径为3200mm水帽数量为248只。

出水多孔板11与碟形夹套15之间设置有迷宫式集水支撑圈13。按壳体为直径为3200mm规格，迷宫式集水支撑圈13共设置3层。迷宫式集水支撑圈13上开有长方形的水流孔，开孔面积由直径增大由内而外逐渐加大。

出水口B的内侧设置防涡流板(14)。

壳体侧面设置人孔8，人孔8位于水垫层6中部。

柱形承压壳体1的侧面设置多个视镜，分别位于柱形承压壳体1的下部、树脂层界面和水垫层中部。设备的下部设置有4根支腿。过水能力在490~1200 m³/h，其中壳体内直径为2500mm的过水能力为490~605 m³/h，壳体内直径为3200mm的过水能力为800~1200 m³/h，截面流速达120 ~148m/h。

本发明的有益效果是：