[实用新型]核电蒸汽发生器管板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种核电站核岛关键设备部件，具体地说是核电站蒸汽发生器中用于安全支撑和固定传热管束的管板。

背景技术

核电蒸汽发生器是核电站最为关键的主要设备之一，是产生汽轮机所需要蒸汽的换热设备。该蒸汽发生器既是一回路设备，又是二回路设备，是一回路、二回路的枢纽，其主要作用是将一回路冷却剂中的热量传递给二回路给水，使之产生蒸汽来驱动汽轮机发电机组发电，蒸汽发生器的安全高效运行对整个核动力设备的经济性和安全可靠性有着十分重要的影响。

蒸汽发生器管板是传热管束的支撑固定基础，它与传热管一起构成蒸汽发生器一、二次侧的分界。为了与管子连接，管板上要钻出数千乃至上万个小孔，这些密集分布的小孔的数量和直径直接决定了传热管束传热面积和传热效率，孔径大则传热孔管的管径则大，管径大虽然便于制作加工，但也必然会带传热管数量和传热总面积的减少，而孔径和传热管径的降低，虽然可以增加传热管的数量和传热总面积，但过小的管径不仅难以制作加工，更重要的是过小管径反而会影响一回路管中冷却剂的流量、流速，不利于一、二回路间的热交换，使蒸汽发生器的热效率降低，因此蒸汽发生器必须有合理结构设计和恰当的传热管根数、传热管径，才能保证理想的传热面积和热传递效率。

蒸汽发生器管板以及支撑于管板上的传热管是有放射性一回路系统和无放射性二回路系统的交界面，他承受着一次侧二次侧之间较大的温差和非常高的压力差产生的应力，又承受着水流流动引起的震动，以及传热管与管板连接部位的集中应力，因此传热管与管板结合部位往往是传热管发生侧漏破损或振动损坏事故的最集中区域。合理确定传热管在管板上的插接长度和结合牢度对蒸汽发生器的安全高效运行显得十分重要。传热管在管板上的排列位置取决于管板上小孔的的排列布置方式（主要是孔径和孔间间距），传热管排列方式的不同又将影响或决定传热管二次侧流体的通过能力，流动阻力，以及传热管附近的边界结构，而边界层对流体的换热能力影响又非常大，管板上传热管的排列方式对蒸汽发生器换热能力的强弱影响十分明显。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理，换热效率高的核电蒸汽发生器管板。

为了解决上述技术问题，本实用新型的核电蒸汽发生器管板，包括呈圆板结构的管板体，该管板体上呈阵列布置有若干管孔，在该管板体的周边设置有环状的密封面，所述管板体上同一行的管孔数量为偶数，管板体上相邻两行的管孔交错排列；相邻管孔的间距t与管孔的孔径d之比t/d=(1.3-1.4)/1；;所述管板体的厚度h与管孔孔径d之比h/d=（40-50）/1。

优选地，所述管孔为通孔，相邻两行的管孔呈正三角形排列。

优选地，所述管孔的孔径d=16mm-19mm，所述管板体的厚度h=780mm-800mm。

优选地，所述管板体的外径D=4400mm-4500mm。

优选地，所述密封面与管板体表面距离s=3mm-6mm。

优选地，所述密封面上设有呈环状的密封槽，在该密封面上还均布有螺栓孔。

采用上述结构后，由于管板上相邻两行管孔交错排列，使得流体对每一根换热管都有充分的热交换，温度交换能力大，换热效率高；该交错排列决定了流体外掠过圆形传热管的边界层结构和边界层的成长状况，而边界层对于流体换热能力的影响非常大，交错排列后的传热管能产生湍流流动，部分边界层被破坏从而加强换热。也由于管孔间的距离t与管孔孔径d之比控制在合理的数值范围内，这样不仅有利于流体在换热管外壁的流动换热，从而增强传热管的换热效率，而且能使得换热管有规律地排满整个管板，使蒸汽发生器所占空间能最优化，具有合理的管孔间距结构设计，节约空间、节约材料。还由于将管板厚度与管孔孔径比值控制在优化的数值内，这样能减少和避免传热管和管板连接根部的应力集中，并且使得传热管板插接长度合理，结合牢度高，既能可靠承受水流所引起的传热管振动，避免振动损坏事故的发生，又使传热管与管板牢固结合，有效地避免传热管侧漏和破损，从而保证蒸汽发生器的安全、高效运行。管板上同一行的管孔数为偶数，便于在管板上安装支撑U型传热管，有利于一回路中冷却剂的流动和换热。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型核电蒸汽发生器管板作进一步说明。

图1是本实用新型核电蒸汽发生器管板一种具体实施方式的主视图结构示意图；

图2是图1所示结构中的A—A剖面放大结构示意图；

图3是图1所示结构中的局部管孔排列示意图；