[发明专利]一种用于反应堆燃料考验回路的多级套管热交换器

权利要求书

1.一种用于反应堆燃料考验回路的多级套管热交换器，包括支架(1)，其特征在于：在所述支架(1)上设有多个再生换热段(2)以及多个冷却换热段(11)，所述再生换热段(2)包括再生段内管(14)以及套设在再生段内管(14)外壁上的再生段套管(16)，再生段套管(16)的两个端部封闭，多个再生换热段(2)的管程通过多个连接弯管(10)依次串联，多个再生换热段(2)的壳程通过多个连接直管依次串联，且在第一个再生换热段(2)的端部分别设有与其管程连通的一次水进口(4)、与其壳程连通的一次水出口(5)；所述冷却换热段(11)包括冷却段内管(32)以及设置在冷却段内管(32)外壁上的冷却段套管(27)，所述冷却段套管(27)的两端封闭，多个冷却换热段(11)的壳程通过多个连接直管依次串联，多个冷却换热段(11)的管程通过多个连接弯管(10)依次串联，在最后一个再生换热段(2)的端部上设有与其壳程连通的再生段壳程进口(7)，且最后一个再生换热段(2)的管程通过连接弯管(10)与第一个冷却换热段(11)的管程连通，在第一个冷却换热段(11)的端部设有与其壳程连通的二次水出口(8)，在最后一个冷却换热段(11)的端部设有与其壳程连通的二次水进口(12)、与管程连通的冷却段一次水出口(38)，且冷却段一次水出口(38)通过外部接管与再生段壳程进口(7)相连；

所述再生换热段(2)还包括依次套设在再生段内管(14)外圆周壁上的变径三通(15)、同径三通(18)、波纹管接头(20)，再生段套管(16)的两个端部分别与变径三通(15)的一端、同径三通(18)的一端连接，变径三通(15)的另一端与再生段内管(2)的外壁连接，同径三通(18)的另一端与波纹管接头(20)连接，在依次排列的多个再生换热段(2)中，前一个再生换热段(2)的壳程分别通过变径三通(15)的支管以及同径三通(18)的支管与后一个再生换热段(2)的壳程连通，且在波纹管接头(20)与再生段内管(14)之间的环空部分设有波纹管组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于反应堆燃料考验回路的多级套管热交换器，其特征在于：所述支架(1)包括四个方形型钢(34)，且沿方形型钢(34)的轴线方向在其外壁上依次设置有多个矩形的支撑单元，每一个支撑单元均由两个矩形型钢(33)和两个角钢(35)焊接构成，多个所述再生换热段(2)中的两个为一组且通过U形螺栓(6)固定在支撑单元上，多个冷却换热段(11)中的两个为一组且通U形螺栓(6)固定在支撑单元上。

3.根据权利要求2所述的一种用于反应堆燃料考验回路的多级套管热交换器，其特征在于：所述再生换热段(2)的个数为6个，所述冷却换热段(11)的个数为10个，且从上至下依次数，6个所述再生换热段(2)被固定在处于上方的3个支撑单元上，10个所述冷却换热段(11)被固定在处于下方的5个支撑单元上。

4.根据权利要求1所述的一种用于反应堆燃料考验回路的多级套管热交换器，其特征在于：所述波纹管组件包括套设在所述再生段内管(14)外壁上的套环(23)，在套环(23)外圆周壁的一端设有滑动环(21)，滑动环(21)的外圆周壁与波纹管接头(20)的内壁接触，在套环(23)的外圆周壁另一端设有压紧环(24)，压紧环(24)的外圆周壁上焊接有固定环(22)，固定环(22)的外圆周壁与波纹管接头(20)的内壁焊接，波纹管(19)套设在套环(23)的外圆周壁上，且波纹管(19)的一端端部与滑动环(21)、套环(23)焊接，波纹管(19)的另一端端部与固定环(22)、压紧环(24)焊接；当再生段内管(14)产生热应力时，波纹管(19)、滑动环(21)以及套环(23)沿再生段内管(14)的轴线朝靠近固定环(22)的方向移动。

5.根据权利要求1所述的一种用于反应堆燃料考验回路的多级套管热交换器，其特征在于：所述冷却换热段(11)还包括套设在冷却段内管(32)外壁上的填料盒(26)、锁紧螺母(30)以及焊接端板(29)，填料盒(26)以及焊接端板(29)分别与所述冷却段套管(27)两端端部连接，填料盒(26)一端开放，在填料盒(26)的外壁上设有与锁紧螺母(30)相配合的螺纹，转动锁紧螺母(30)能够驱动锁紧螺母(30)将填料盒(26)的开放端封闭，且在填料盒(26)内填充有石墨填料(26)。