凝汽器管束防冲击均格栅装置的制作方法

1.本实用新型涉及核电设备技术领域，尤其涉及一种凝汽器管束防冲击均格栅装置。


背景技术：

2.凝汽器作为核电厂重要设备之一，其主要作用是将汽轮机排汽和热力系统中的各种乏汽凝结，并通过循环冷却水不断将乏汽凝结潜热散发到环境中。凝汽器体积巨大，内部结构复杂，包含大量冷却水管，且各冷却水管间的间隙很小，凝汽器运行可靠性直接影响机组的安全和效率。
3.近年来，某型核电机组已经连续发生多起因气流冲击作用导致的钛管开裂问题，严重影响机组的安全稳定运行。汽轮机排汽进入凝汽器喉部区域之后，受喉部低压加热器、抽汽管道等的影响，气流分布呈现显著的不均匀性。对于凝汽器内部换热管束来说，导致其产生过大振动的主要原因为蒸汽流速，过高的蒸汽流速或加剧钛管产生流体弹性激振问题。因此，通过在凝汽器喉部出口区域加装均格栅，可以改善蒸汽的流动均匀性，降低局部过大的蒸汽冲击现象。
4.目前一种比较常见的均格栅设计为：通过金属板焊接形成具有固定口径、固定尺寸的均格栅组件，然后将均格栅组件焊接至凝汽器管束区的隔板上。
5.此类设计存在以下问题：
6.(1)该均格栅结构为固定焊接式，无法对均格栅的尺寸、口径进行调节，无法根据现场运行情况对格栅中隔板间距进行动态修正；
7.(2)该均格栅和隔板为焊接结构，当无需均格栅结构时，拆卸工作量较大，且容易对隔板造成额外的机械损伤。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种用于改善凝汽器内部流场分布且口径可调的凝汽器管束防冲击均格栅装置。
9.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种凝汽器管束防冲击均格栅装置，包括用于安装在凝汽器管束区的隔板上的支撑件、多个纵向格栅板以及多个横向格栅板；
10.多个所述纵向格栅板间隔排布，每一所述纵向格栅板的两端分别支撑并连接在两个所述支撑件上，可沿所述支撑件的长度方向移动使得相邻两个所述纵向格栅板之间的间距可调；
11.多个所述横向格栅板间隔排布并横跨在多个所述纵向格栅板上，形成具有多个格栅孔的格栅单元。
12.优选地，所述支撑件上设有至少一个第一条形槽；所述第一条形槽的长度方向平行所述支撑件的长度方向；
13.每一所述纵向格栅板上设有沿纵向格栅板长度方向延伸的第二条形槽；所述第二条形槽的端部与所述第一条形槽相对连通，形成供第一连接组件锁紧其中的连接孔。
14.优选地，每一所述横向格栅板可沿所述纵向格栅板的长度方向移动，通过第二连接组件穿接在所述横向格栅板和所述第二条形槽中定位在所述纵向格栅板上，使得相邻两个所述横向格栅板之间的间距可调。
15.优选地，每一所述横向格栅板上设有沿其长度方向延伸的第三条形槽；
16.所述第三条形槽与所述第二条形槽相对连通，形成供第二连接组件锁紧其中的连接孔。
17.优选地，所述支撑件上设有相间隔平行的两个或以上的所述第一条形槽；
18.所述第一条形槽的间隔方向平行所述纵向格栅板的长度方向。
19.优选地，所述横向格栅板和所述纵向格栅板相垂直交叉。
20.优选地，所述支撑件包括第一支撑板、第二支撑板、竖向连接在所述第一支撑板和第二支撑板之间的竖板；
21.每一所述纵向格栅板的端部支撑并连接在所述第一支撑板上，所述第二支撑板通过紧固件固定在所述凝汽器管束区的隔板上。
22.优选地，所述凝汽器管束防冲击均格栅装置还包括将所述纵向格栅板的端部连接在所述支撑件上的第一连接组件。
23.优选地，所述凝汽器管束防冲击均格栅装置还包括将所述横向格栅板连接在所述纵向格栅板上的第二连接组件。
24.优选地，所述第一连接组件包括相适配的螺栓和螺母；所述第二连接组件包括相适配的螺栓和螺母。
25.本实用新型的凝汽器管束防冲击均格栅装置，有效降低蒸汽对下游管束的冲击作用，改善凝汽器内部流场分布，提升凝汽器的换热效率；同时通过调节格栅板间距，可以实现不同口径的格栅板之间的组合，使得蒸汽流场分布更为均匀；结构简单，调整灵活。同时根据凝汽器实际运行情况，能够动态完善均格栅的间距，使得均格栅达到最佳的效果，既可以均匀流场分布，又可以尽量保证换热效率。当凝汽器通过其他措施(比如防振条)解决钛管振动过大问题时，也可以对均格栅装置进行拆卸，同时避免对凝汽器原有隔板的损伤。
附图说明
26.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
27.图1是本实用新型一实施例的凝汽器管束防冲击均格栅装置的俯视图；
28.图2是本实用新型一实施例的凝汽器管束防冲击均格栅装置在凝汽器管束区的隔板上的纵向剖视图(横向格栅板未图示)。
具体实施方式
29.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
30.如图1、2所示，本实用新型一实施例的凝汽器管束防冲击均格栅装置，包括至少两组支撑件10、多个纵向格栅板20和多个横向格栅板30。
31.支撑件10用于安装在凝汽器管束区的隔板1上。多个纵向格栅板20间隔排布并设置在两个支撑件10之间，每一纵向格栅板20通过端部支撑连接在一支撑件10上。多个横向格栅板30间隔排布并横跨在多个纵向格栅板20上，形成具有多个格栅孔的格栅单元(网格状)。
32.其中，支撑件10具有安装在隔板1上的一支撑部以及用于支撑连接纵向格栅板20的另一支撑部。作为选择，支撑件10采用工字支撑件。
33.在本实施例中，如图2所示，支撑件10包括第一支撑板11、第二支撑板12、竖向连接在第一支撑板11和第二支撑板12之间的竖板13。第一支撑板11用于支撑连接纵向格栅板20，第二支撑板12用于配合在凝汽器管束区的隔板1上并可固定连接在隔板1上。具体地，如图2中所示，第二支撑板12呈倒u形，包覆在隔板1的上端，通过螺栓等锁紧件穿设在第二支撑板12和隔板1之间，将第二支撑板12锁紧在隔板1上。
34.每一纵向格栅板20的两端分别支撑并连接在两个支撑件10上，可沿支撑件10的长度方向移动，使得相邻两个纵向格栅板20之间的间距可调。为实现纵向格栅板20与支撑件10的连接，支撑件10上设有至少一个第一条形槽100，用于第一连接组件40的穿设，将纵向格栅板20锁紧在支撑件10上。
35.第一条形槽100的长度方向平行支撑件10的长度方向，也与多个纵向格栅板20之间的排布方向相平行，这样使得纵向格栅板20可沿第一条形槽100的长度方向移动，使每相邻的两个纵向格栅板20之间的间距调节至实际所需。间距调节完成后，再通过第一连接组件40锁紧进行定位。
36.为配合不同长度的纵向格栅板20的安装，支撑件10上可设有两个或以上的第一条形槽100。第一条形槽100之间相间隔平行，并且第一条形槽100的间隔方向平行纵向格栅板20的长度方向。
37.结合上述支撑件10的结构组成中，以第一支撑板11支撑连接纵向格栅板20，第一条形槽100设置在第一支撑板11上。
38.对应第一连接组件40和第一条形槽100，每一纵向格栅板20上设有沿纵向格栅板20长度方向延伸的第二条形槽200，第二条形槽200的端部对应在纵向格栅板20的端部上。在纵向格栅板20的端部支撑在第一支撑板11上时，第二条形槽200的端部也对应在第一支撑板11上并与第一条形槽100相对连通，形成供第一连接组件40锁紧其中的连接孔。
39.纵向格栅板20上第二条形槽200的设置，也用于第二连接组件50的配合，将横向格栅板30定位在纵向格栅板20上。并且，第二条形槽200沿纵向格栅板20长度方向延伸的设置，也使得横向格栅板30可沿着纵向格栅板20的长度方向移动，进而使得每相邻的两个横向格栅板30之间的间距调节至实际所需。间距调节完成后，再通过第二连接组件50穿接在横向格栅板30和第二条形槽200中，将横向格栅板30锁紧定位在纵向格栅板20上。
40.进一步地，每一横向格栅板30上可设有沿其长度方向延伸的第三条形槽300。在横向格栅板30横跨在纵向格栅板20上时，横向格栅板30上的第三条形槽300与纵向格栅板20上的第二条形槽200相对连通，形成供第二连接组件50锁紧其中的连接孔。
41.第三条形槽300在横向格栅板30上沿其长度方向延伸的设置，相较于多个单孔的设置，便于根据纵向格栅板20之间的间距调节，灵活调整横向格栅板30与纵向格栅板20的连接位置(也即供第二连接组件50锁紧其中的连接孔的位置)。
42.横向格栅板30在纵向格栅板20上横跨设置，使得两者相交叉，格栅孔形成在横向格栅板30和纵向格栅板20之间。结合纵向格栅板20之间的间距可调、横向格栅板30之间的间距可调，使得格栅孔的口径可调。
43.如图1所示，本实施例中，横向格栅板30和纵向格栅板20相垂直交叉，两者之间形成的格栅孔为矩形孔，矩形孔的长度、宽度分别可调。多个格栅孔之间的口径可相同或不同。
44.进一步地，本实用新型的凝汽器管束防冲击均格栅装置，根据配置需要，还可包括多组第一连接组件40和多组第二连接组件50。第一连接组件40用于将纵向格栅板20的端部连接在支撑件10上，第二连接组件50用于将横向格栅板30连接在纵向格栅板20上。
45.作为选择，第一连接组件40可包括相适配的螺栓和螺母；第二连接组件50可包括相适配的螺栓和螺母。
46.本实用新型的凝汽器管束防冲击均格栅装置，通过不同间距格栅板的组合，可以形成不同的流动阻力，达到充分调节凝汽器内部蒸汽流场的作用。
47.当处于气流冲击较为严重的区域时，可以通过缩短格栅板(纵向格栅板20和/或横向格栅板30)之间的间距，使得格栅板分布更为密集，增加格栅板的节流作用，使得蒸汽穿过格栅板之后可以分布更加均匀。反之，当格栅板所处区域气流冲击作用不强时，可以适当增加格栅板(纵向格栅板20和/或横向格栅板30)之间的间距，使得格栅板分布更为稀疏，使得气流更容易通过格栅板，同时降低气流的压力损失。因此，可以任意组合不同密集度的格栅，针对不同的凝汽器结构形成个性化的均格栅排布，使得凝汽器管束区域形成最佳流场。当凝汽器内部无需使用均格栅时，可以进行拆除而不影响原有结构。
48.值得注意的是，由于凝汽器内部蒸汽流速较高，本实用新型中的第一连接组件40和第二连接组件5等中所使用的螺栓尽量选用防松螺栓，避免由于振动或者其他因素造成的螺栓松脱风险。
49.以下通过具体实施例对本实用新型的应用作进一步说明。
50.实施例1：用于改善蒸汽冲击，避免钛管振动过大问题。
51.针对经常发生由于蒸汽流速过大导致钛管振动损坏的区域，加装本实用新型的均格栅装置，改善此处流场分布，降低气流的冲击作用。值得注意的是，均格栅装置内部格栅板的间距不宜过大和过小。间距过小，防止气流冲击作用较强，但是流动阻力较大。间距过大，防止气流冲击作用较弱，但是流动阻力较小。格栅板间距的大小可以根据现场实际均格栅运行效果(比如降低钛管振动大小)或者通过仿真计算研究来确定，以达到最佳的防冲击效果。
52.实施例2：用于改善流场分布，提升凝汽器换热效率。
53.凝汽器内部进行的是一种涉及相变的换热过程，因此蒸汽流场分布对钛管的换热效果影响较大。通过加装本实用新型的均格栅装置，改善凝汽器内部流场分布，可以提升凝汽器换热效率。格栅板间距的大小可以根据现场实际均格栅运行效果(比如凝汽器换热效率的改善情况)或者通过仿真计算研究来确定，以达到最佳效果。
54.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。