蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置及系统

技术领域

本发明涉及热交换设备领域，特别是涉及一种蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置及系统。

背景技术

蒸汽发生器是核电站一次、二次回路的枢纽(如图1所示为蒸汽发生器的结构示意图)，将反应堆产生的热量传递给二次侧的水并使之产生蒸汽，经汽水分离后品质合格的蒸汽被输送至汽轮机并推动发电机发电。经过汽轮机做功后的蒸汽在冷凝器内完成冷凝，冷凝水经加热器、主给水泵后通过主给水管线进入蒸汽发生器。位于蒸汽发生器内部的二次侧给水环管的顶部焊接有多个勾形管，给水进入二次侧给水环管后，由勾形管流出，与分离器分离出来的冷凝水混合后进入下降通道。

现有技术中(如专利文献CN201462796U)，核电站运行时，偶尔会有异物(如螺栓、螺母、垫片、焊渣、杂质等)通过主给水系统进入蒸汽发生器的二次侧给水环中。尺寸小于二次侧给水环勾形管的内径的异物，有可能进入蒸汽发生器内部，从而跟着水流进入管束区底部。当异物进入管束区底部后，由于异物持续受到水流冲击，会不断撞击传热管，从而对一次回路带来威胁。然而，目前从管束区底部取出异物工作难度大，耗时长，还有可能由于异物卡的太紧导致无法取出，此时则需要进行额外的安全评价分析。

发明内容

基于此，有必要针对异物通过蒸汽发生器二次侧给水环勾形管进入蒸汽发生器内部的管束区底部，导致的取出工作难度大、耗时长，如遇卡紧异物还需额外进行安全评价分析的问题，提供一种蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置及系统。

本申请一实施例提供一种蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置，包括喷头工装，所述喷头工装呈筒状，所述喷头工装包括底壁和与所述底壁连接的侧壁；所述喷头工装远离所述底壁的一端为开口端且与勾形管的出口端连接，所述喷头工装的底壁和侧壁分别开设有多个出液孔。

上述的蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置在实际使用时，喷头工装远离底壁的一端为开口端且与勾形管的出口端连接，从而将喷头工装固定于勾形管的出口端。喷头工装的底壁和侧壁分别开设有多个出液孔，以便液体经由出液孔流出勾形管的出口端，同时出液孔的设置，使得尺寸小于二次侧给水环勾形管的内径的异物留置于喷头工装内部，从而防止异物进入蒸汽发生器内部的管束区底部，从而避免了异物对于一次回路带来的威胁。

在一实施例中，所述蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置还包括套管工装，所述套管工装包括相连接的圆弧管段和直管段；

所述圆弧管段套设于所述勾形管的所述出口端，并与所述勾形管的所述出口端的外壁紧贴；所述直管段与所述喷头工装的所述开口端连接。

在一实施例中，所述圆弧管段的内壁具有凸出部，所述凸出部与所述勾形管的所述出口端的外壁上的凹槽卡接。

在一实施例中，所述直管段外侧具有外螺纹，所述喷头工装的所述开口端的内侧开设有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹配合。

在一实施例中，所述底壁和所述侧壁上的多个所述出液孔的横截面积的总和大于所述勾形管的内壁的横截面积。

本申请一实施例还提供一种蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统，其特征在于，所述蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统包括蒸汽发生器的二次侧给水环、多个沿所述给水环的周向依次排列的勾形管以及多个如权利要求1-5任一项所述的蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置，多个所述防异物装置与多个所述勾形管一一对应。

上述的蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统在实际使用时，喷头工装远离底壁的一端为开口端且与勾形管的出口端连接，从而将喷头工装固定于勾形管的出口端。喷头工装的底壁和侧壁分别开设有多个出液孔，以便液体经由出液孔流出勾形管的出口端，同时出液孔的设置，使得尺寸小于二次侧给水环勾形管的内径的异物留置于喷头工装内部，从而防止异物进入蒸汽发生器内部的管束区底部，从而避免了异物对于一次回路带来的威胁。

在一实施例中，蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统还包括至少一个串联丝件；

每个所述喷头工装的所述开口端的外壁设置有耳板，所述耳板开设有串联孔；

所述串联丝件依次穿过多个所述喷头工装的所述开口端的外壁设置的所述耳板上的所述串联孔。

在一实施例中，每个所述喷头工装的所述开口端的外壁设置有沿所述喷头工装的周向依次均匀排列的多个所述耳板；

每个串联丝件依次穿过多个所述喷头工装靠近或背离所述给水环一侧的多个所述串联孔。

在一实施例中，所述串联丝件为两个，分别为第一串联丝件和第二串联丝件；

所述第一串联依次穿过靠近所述给水环的多个所述串联孔，所述第二串联丝件依次穿过背离所述给水环的多个所述串联孔。

在一实施例中，所述串联丝件与所述串联孔间隙配合。

附图说明

图1为蒸汽发生器的结构的示意图；

图2为给水环和勾形管的结构的示意图；

图3为图2中给水环和勾形管的剖视图；

图4为一实施例的套管工装安装至勾形管的剖视图；

图5为图4的套管工装的剖视图；

图6为图4另一方向的剖视图；

图7为一实施例的喷头工装安装至套管工装的剖视图；

图8为图7的喷头工装的的剖视图；

图9为另一实施例的喷头工装的剖视图；

图10为图7的喷头工装的另一方向的剖视图；

图11为一实施例的蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置松脱的剖视图。

附图标号：

100-蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置；

110-喷头工装；111-底壁；112-侧壁；113-开口端；114-出液孔；115-内螺纹；116-耳板；117-串联孔；

120-套管工装；121-圆弧管段；122-直管段；123-凸出部；124-外螺纹；

210-给水环；

220-勾形管；221-凹槽；222-出口端。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参考图2、图3、图7、图8以及图10，本发明一实施例提供了的一种蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100，包括喷头工装110，喷头工装110呈筒状，喷头工装110包括底壁111和与底壁111连接的侧壁112。喷头工装110远离底壁111的一端为开口端113且与勾形管220的出口端222连接，从而将喷头工装110固定于勾形管220的出口端222。喷头工装110的底壁111和侧壁112分别开设有多个出液孔114，以便液体经由出液孔114流出勾形管220的出口端222，同时出液孔114的设置，使得尺寸小于给水环210上的勾形管220的内径的异物留置于喷头工装110内部，从而防止异物进入蒸汽发生器内部的管束区底部，进而避免了异物对于一次回路带来的威胁。

具体地，喷头工装110远离底壁111的一端为开口端113且与勾形管220的出口端222可拆卸连接，从而可以在检修时，将喷头工装110从勾形管220上拆卸下来，将留置于喷头工装110内部的异物取出，随后将喷头工装110重新安装于勾形管220的出口端222，从而使得检修过程更为简便。

请参考图8，在其中一个实施例中，底壁111为平面。

请参考图9，在另一实施例中，底壁111为弧形凹面。

请参考图9，优选地，弧形底壁111沿喷头工装110的轴线向远离喷头工装110的一侧凸起，使得液体更好地经由出液孔114流出喷头工装110。

请参考图8，在一实施例中，蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100还包括套管工装120，套管工装120包括相连接的圆弧管段121和直管段122，圆弧管段121套设于勾形管220的出口端222，并与勾形管220的出口端222的外壁紧贴，从而使得圆弧管段121可以根据勾形管220的弯曲处匹配，使得开口端113与直管段122连接的喷头工装110难以从勾形管220脱落。

请参考图4和图6，在一实施例中，圆弧管段121的内壁具有凸出部123，凸出部123与勾形管220的出口端222的内壁上的凹槽221卡接，使得从而使得套管工装120更加牢固地安装于勾形管220的出口端222，使得开口端113与直管段122连接的喷头工装110更加难以从勾形管220脱落。

在实际使用时，通过使用夹紧件，如圆形钳或老虎钳，以使圆弧管段121的内壁向内凹陷形成凸出部123，同时挤压勾形管220的外壁，以使勾形管220的外壁上形成与凸出部123卡接的凹槽221。

请参考图4、图5、图7以及图8，在一实施例中，直管段122外侧具有外螺纹124，喷头工装110的开口端113的内侧开设有内螺纹115，外螺纹124与内螺纹115配合，从而可以将喷头工装110安装至套管工装120上，同时方便检修时将喷头工装110从套管工装120上拆卸，从而方便取出喷头工装110内的异物，简化了检修过程。

请参考图11，优选地，套管工装120为完全从勾形管220脱落时，喷头工装110的底壁111与给水环210抵接，以使得蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100无法完全由勾形管220脱落。

请参考图8和图10，在一实施例中，底壁111和侧壁112上的多个出液孔114的横截面积的总和大于勾形管220的内壁的横截面积，从而使得有给水环210经由勾形管220的出口端222流出的液体，在安装了蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100，能够顺利从出液孔114流出，避免出液孔114的总面积过小导致的内部液压增大将蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100由勾形管220上冲脱的现象。

请参考图2、图3以及图7，本申请一实施例还提供一种蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统，其特征在于，蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统包括蒸汽发生器的二次侧给水环210、多个沿给水环210的周向依次排列的勾形管220以及多个如权利要求1-5任一项的蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100，多个防异物装置与多个勾形管220一一对应。

上述的蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统在实际使用时，喷头工装110远离底壁111的一端为开口端113且与勾形管220的出口端222连接，从而将喷头工装110固定于勾形管220的出口端222。喷头工装110的底壁111和侧壁112分别开设有多个出液孔114，以便液体经由出液孔114流出勾形管220的出口端222，同时出液孔114的设置，使得尺寸小于给水环210上的勾形管220的内径的异物留置于喷头工装110内部，从而防止异物进入蒸汽发生器内部的管束区底部，从而避免了异物对于一次回路带来的威胁。

请参考图2、图7、图8以及图10，在一实施例中，蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物系统还包括至少一个串联丝件(图未示)。每个喷头工装110的开口端113的外壁设置有耳板116，耳板116开设有串联孔117，串联丝件依次穿过多个喷头工装110的开口端113的外壁设置的耳板116上的串联孔117，从而避免其中一个蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100有一定松脱迹象时，受到串联丝件的限制，该蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100不会由勾形管220上脱落。

请参考图7、图8以及图10，在一实施例中，每个喷头工装110的开口端113的外壁设置有沿喷头工装110的周向依次均匀排列的多个耳板116，以确保将喷头工装110安装完成后，每个喷头工装110靠近或背离给水环210一侧必定有一个耳板116，从而使得每个串联丝件依次穿过多个喷头工装110靠近或背离给水环210一侧的多个串联孔117。

请参考图2、图7、图8以及图10，在一实施例中，串联丝件为两个，分别为第一串联丝件和第二串联丝件。第一串联依次穿过靠近给水环210的多个串联孔117，第二串联丝件依次穿过背离给水环210的多个串联孔117，从而从喷头工装110的两侧对蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100进行限位，进而在蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100有一定松脱迹象时，防止该蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100相对于勾形管220向一侧偏移导致的脱落概率增大。

在一实施例中，串联丝件与串联孔117间隙配合，使得串联丝件不仅易于穿过串联孔117，同时防止因串联丝件与串联孔117的内壁间隔过大导致的串联丝件晃动引起的串联丝件断裂。

具体地，串联丝件为不锈钢钢丝，因此不易腐蚀，从而可以在多水环境中能够保证稳定的工作状态，防止因串联丝件腐蚀导致的蒸汽发生器的二次侧给水环的勾形管的防异物装置100由勾形管220上脱落的现象。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。