[发明专利]抗振杆夹具

说明书

1.技术领域

本发明总体上涉及热交换器以及用于防止U形热交换器的管弯区域中发生振动的设备，更具体地涉及用于将所述热交换器的U形弯区域中的列之间的管廊中的抗振杆隔开的设备和方法。

2.背景技术

U形热交换器通常被用在压水式核反应堆蒸汽发生器中。核蒸汽发生器通常包括竖直定向的壳体、被设置在该壳体内以形成管束的多个U形管、在U形曲线的相对端支撑所述管的管板、与所述管板和球形下封头配合以在管束的一端形成初级流体入口集管而在管束的另一端形成初级流体出口集管的分隔板。初级流体入口管嘴与初级流体入口集管流体连通，并且初级流体出口管嘴与初级流体出口集管流体连通。蒸汽发生器的次级侧：包括被设置在管束和壳体之间以形成环形腔的围筒，所述环形腔由在外侧的所述壳体和在内侧的所述围筒构成；以及被设置在所述管束的U形曲线端部上方的给水环。

通过经反应堆芯的循环而被加热的初级流体经初级流体入口管嘴进入蒸汽发生器。初级流体从初级流体入口管嘴被引导经过初级流体入口集管，经过U形管束的内侧，离开初级流体出口集管，经过初级流体出口管嘴，到达反应堆冷却剂系统的其余部分。同时，给水经被连接到蒸汽发生器内侧的给水环的给水管嘴被引到蒸汽发生器次级侧。在进入蒸汽发生器之后，给水与从位于U形管束上方的汽水分离器返回的水（被称作再循环流）混合。所述混合物（所谓的下降管流）被向下导过在壳体和围筒之间邻近壳体的环形腔，直到在环形腔底部附近的管板使水逆转方向为止，然后以与U形管的外侧成热交换关系向上流过围筒的内侧。在所述水与所述管束成热交换关系循环的同时，热量从管中的初级流体被传递给围绕所述管的水，这使得管外侧的一部分水被转换为蒸汽。然后所述蒸汽上升并被引导经过用于将蒸汽中所夹带的水分离出来的多个汽水分离器，然后所述蒸汽离开蒸汽发生器，然后被常规地循环经过发电设备，从而一种公知的方式进行发电。

蒸汽发生器的主要包含U形管束和下封头的部分通常被称为蒸发器部段。蒸汽发生器的在U形管上方包含汽水分离器的部分通常被称为汽包。给水经被设置在圆柱形壳体上部的入口管嘴进入蒸汽发生器。给水被分散并与汽水分离器所分离出的水混合，然后向下流过围绕管束的环形通道。

U形管在它们的开放端由常规手段进行支撑，据此管的端部被密封焊接到管板，所述管板被设置为横过蒸汽发生器的纵向入口。沿着管的笔直部分设置有以彼此轴向间隔的关系布置的多个管支撑板，从而支撑所述管的笔直部段。采用上部管支撑组件来支撑管束的管的U形部。所述上部管支撑组件包括围绕管束的外侧以彼此间隔的关系被布置的多个保持环。

保持环（类似于所述管支撑板）被布置成基本横过蒸汽发生器的纵向入口。每个保持环基本上是在该保持环的具体位置处与管束的外周相符合的椭圆形。因此，保持环的椭圆形尺寸随着接近管束上端而缩小。因此最靠上的保持环由于它处于管束形状急剧收缩的管束最上部分而相对较小。

每个保持环被连接到多个防振杆，所述防振杆通常被设置在管的U形部的每行之间。在某些蒸汽发生器中，防振杆包括弯曲成V形的杆，从而在两条杆腿之间形成夹角。V形杆被插入在蒸汽发生器流动管的连续列之间。所述杆的V字端被插入在流动管之间；所述杆的自由端被焊接到合适的保持环的相对侧。通过这种方式，管束的每个管沿着弧形或U形部分的长度在多个间隔的位置得到抗振杆的支撑。这种布置提供了直线支撑，并且还允许给水在蒸汽发生器管的弧形部分周围和之间流动。换句话说，抗振杆提供了支撑，并基本上不干涉再循环水的流动。

抗振杆旨在防止整个管束的单独管的连续振动。所述振动由流过流动管的水和蒸汽的流动造成。这些由流动引起的振动可能损坏流动管。众所周知的是，管束的U形部分受到振动更剧烈地影响，并且因U形弯结构更难以得到足够的支撑以消除振动。虽然抗振杆的出现已经很大程度上减少了振动的幅度和发生，但是它们并不能在所有情况下都彻底消除振动引起的损坏。