[发明专利]使用喷水清洗管板的装置及其用途

说明书

本发明涉及用于清洗热交换器管板的装置，更具体来说，涉及用液体喷射清洗压水核反应堆的蒸汽发生器的装置。

压水核反应堆包括蒸汽发生器，蒸汽发生器借助冷却堆芯的加压水输送的热来加热给水并将其变成蒸汽。

压水核反应堆在每个主回路上包括一个蒸汽发生器，蒸汽发生器具有冷却反应堆的加压水流过其中的一次部分，以及二次部分，它接受给水，将给水加热并逐渐变成蒸汽，再以蒸汽的形式从二次部分排出，并送至与核反应堆配套的汽轮机，以便驱动交流发电机产生电流。

这种蒸汽发生器包括一个外形呈圆筒形的外筒，其轴线是竖直的，外筒带有整体的，基本水平的管板，其下进口面构成水箱的一壁，水箱用于向蒸汽发生器供送构成一次回路流体的加压水。

蒸汽发生器还包括弯成U形的管束，每根管包两个相互平行的直腿，直腿的端部固定在穿过管板的孔中，孔在管板的下进口面和上出口面延伸，管束因而穿入蒸汽发生器的二次部分，二次部分是由与外筒共轴地设在外筒内的管束内包层限定的。在外壁和管束内包层之间留有环形空间。另外，内包层包括在管板上表面上方一定距离处的下端，以便形成水的通路，从而向蒸汽发生器供水，通过环形空间引入包括管束的二次部分。

用作通路并将将管束固定进管板的孔以均匀的点阵分布在除管板周边部分和径向中央部分以外的管板的整个表面上，上述周边部分构成与上述环形空间垂向对准的给水环形自由通路，上述中央部分构成一条中央通路，在其两侧布置管的直腿，在管束中部的管，在其直腿之间限定了一个在管和管束的轴向上，在管板中央通路上方的自由空间。

管束的隔板一般布置在管束中部的自由空间内，与直腿的轴线和中央通路平行。

隔板可放置在管板上，或者其下缘离开管板的上表面一段距离。外筒和管束的内包层一般穿有孔，这些孔在直径方向相对的位置上分布，通入蒸汽发生器管束的中部自由空间。

在蒸汽发生器的工作中，构成冷却堆芯的一次流体的加压水引入水箱的一个腔室中，在管板的进口面配入管束的管的进口端。高温的加压水然后流入管束的管中，以便流出这些管在水箱的第二腔室中的出口端，出口端与反应堆的一次回路相连，以便使冷水返回容器。

被引入并配送在围绕管束内包层的环形空间中的给水，在环形空间中自上向下流动，在管束包层下端透过，并与管束的管相接触，通过管壁在一次流体和给水之间进行热交换。给水在其与管束的管从下至上的接触运行中逐渐加热并变成蒸汽。

生成的蒸汽在发生器的上部进行干燥并通过一个与外筒的上端相连的喷嘴离开外筒。

产生的蒸汽在反应堆的汽轮机中使用时冷凝并在冷凝器中收集，然后送回蒸汽发生器，因此，蒸汽发生器的二次部分(给水从中流过)是以封闭回路工作的。

给水经过处理，尽可能地减小其腐蚀性。但是，反应堆运行一段时间之后，给水中就含有腐蚀性产物如氧化物，其容易以淤渣形式沉积在给水低速流动的二次回路的某些部分，尤其是沉积在蒸汽发生器管束的管之间的管板上出口表面上。

在管束的管的接头处，沉积在管板上的淤渣会产生腐蚀作用，而逐渐减小管的壁厚，在管壁上形成裂隙，可能造成泄漏。

为了避免上述腐蚀现象，蒸汽发生器的管板，在核反应堆停机保养及加燃料期间，甚至在试运行之前，都要定期进行清洗。

这种清洗是借助喷水进行的，在从中心向管束的外周的方向上，将水喷在管束的管间的管板的上出口表面上。

淤渣与管板的出口面分离，流向管板上表面上围绕管束下部的周边自由空间，在那里例如通过管路系统被吸出，管路系统是从蒸汽发生器外筒上的通孔穿过的。

管束的管是成行布置的，在这些行中，管构成平行于管束轴线的平层。在管束的两个相邻的平行管行之间形成一个直的自由空间，该自由空间与管极的一个区域对准，在其一端通入构成中央通路的管板的中央空间，在另一端向外通入在清洗中收集喷水所清除的淤渣的周边空间。

清洗操作包括在高压下沿着管板的两管行之间的每条通路喷水，从中央通路向收集淤渣的周边空间清扫管行间的通路，这样就将淤渣冲向周边空间。

已有人提出过如喷轮和管形臂那样的装置，它们能够在中央通路上方在蒸汽发生器的中央空间内移动，以便相继每个行间通路中分离淤渣并将其冲向蒸汽发生器的周边。

上述清洗装置一般通过一对孔插入蒸汽发生器的外筒，这对孔在直径方向上相对设置，穿过蒸汽发生器的外筒。

例如，曾有人提出在穿过蒸汽发生器外筒的，在蒸汽发生器直径方向上的两孔之间插入一导轨，将导轨固定在管束的隔板上。