水水热交换器的设计

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1、第5期锅炉制造No．52011年9月BOILERMANUFACTURINGSep．2011文章编号:CN23－1249(2011)05－0036－03水水热交换器的设计刘学，刘瑞梅，张明宝(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江．哈尔滨150046)摘要:本文主要介绍了水水热交换器在核电站中的应用及其工作原理，并对水水热交换器的性能计算进行了简要介绍。为水水热交换器水室、管系、外壳等结构设计提供了借鉴，对未来核电的全部实现国产化具有非常重要的意义。关键词:水水热交换器;热平衡计算;防振结构;水室;管系;

2、外壳中图分类号:TM621文献标识码:ADesignofWaterandWaterHeat－ExchangeEquipmentLiuXue，LiuRuimei，ZhangMingbao(HarbinBoilerCo．Ltd．，Harbin150046，China)Abstract:Thisarticleintroducestheapplicationandoperatingprincipleofwaterandwaterheat－ex-changerinthenuclearpowerstation

3、，brieflyintroducesperformancecalculationofwaterandwaterheat－exchanger，whichprovidereferenceaboutthestructuredesignaboutwaterchamber，tubebundle，shellandsoon．Itisveryimportancetoachievefulldomesticfornuclearpowerstationinthefuture．Keywords:waterandwater

4、heat－exchanger;calculationofheatbalance;anti－vibrationstruc-ture;waterchamber;internalsheet;shell0引言2总体设计水水热交换器主要用于核电站，是核电常规水水热交换器采用卧式、不锈钢U型换热岛启动系统中的设备，主要用于机组启动时，利用管、双流程、全焊接结构。壳侧的除盐水预热除氧器给水，使除氧器的除氧2．1设计原理效果更好，降低电厂能耗，提高电厂热效力，保证U型管式水水热交换器是应用十分广泛的换机组出力。机

5、组运行平稳后水水热交换器即停热器，但该种形式的换热器难点就是管子与管板用，待机组重新启机时再投入使用。为确保核电连接处容易泄露。为了解决普通U型管式水水机组的正常运行，对水水热交换器设计制造提出热交换器的这一缺陷:首先，换热管与管板间采用了更加严格的要求。此水水热交换器设备优点有先焊接后胀接的连接方式，控制管板孔与管子表能耗低，结构紧凑，占地面积少，造价低，耗料少，而面的清洁度，焊后采用渗透、氦检漏等检测方法，且易于控制等显著优点，对于未来我国发展核电百从根本上消除了换热管管板连接处的泄露问题;万

6、机组热交换器的自主设计提供了设计参考。其次，普通U型管式换热器管子与隔板、折流板孔的间隙一般较大，隔板及折流板对管子支持作1水水换热器主要参数用弱，在水的冲击下，换热管振幅较大，换热管振水水换热器主要参数如表1所示。动是与折流板及隔板间的磨损作用也是管子泄露收稿日期:2011－06－24作者简介:刘学(1980－)，男，长春人，助理工程师，2007年毕业于西安交通大学，在哈尔滨锅炉厂有限责任公司辅机容器设计处从事汽轮机辅机设计开发工作。第4期刘学，等:水水热交换器的设计·37·表1水水换热器主要参

7、数名称设计压力(MPa)最大允许工作压力(MPa)设计温度℃运行温度℃介质程数壳侧2．02．0210110/44加热除盐水2管侧3．83．818530/100被加热除盐水2的原因，本设计使换热管折流板及隔板间间隙控一个月牙形预焊件，并用一块近似椭圆形的分流制在0．2mm之内，改变管子振动频谱，降低换热程隔板与此预焊件相焊构成包壳的框架，整个包管振幅并能减小磨损。壳与管板之间采用一块矩形隔板相连，盖上盖板2．2性能计算后完成整个水室包壳的密封。为了降低水室内部1)热平衡方程:两个腔室的压差，在分程隔

8、板上设置了一个DN10Q1×(i1－i2)×η=Q2×(i4－i3)(1)的平衡管，尽量排净腔室内的气体。在给水进出其中:Q1—除盐水的流量，i1—加热除盐水初始口接管分别装有测温、测压元件更准确的测量给焓值，i2—加热除盐水终了焓值，η—散热系数一水进出口温升、压力。般取0．98，Q2—被加热除盐水的流量，i3—被加热2)管系的整体结构设计主要由管板、换热除盐水初始焓值，i4—被加热除盐水终了焓值。管、包壳、短筒身、防振装置等构成。管板壳侧直2)传热系数:接与包壳相焊接，另有横隔