[實用新型]一種減小熱分層影響的管道

有效

• 申請號: 201220594962.0
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN202972227U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 周濤;林達平;汝小龍;宋明強;陳敏娜
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F16L9/00
• 分類號: F16L9/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 王小會

技術領域

本實用新型屬于機械設備及核安全技術領域，特別涉及一種減小熱分層影響的管道。?

背景技術

在核電站的系統內，由于冷熱流體混合后會在管道內產生熱分層現象。熱分層形成的條件是速度較小的冷熱流體在接近水平的管道內混合。例如，對于核電站穩壓器波動管，由于來自主管道的高溫水和穩壓器內溫度較低的水混合，容易發生熱分層。另外，由于閥門泄漏使得冷水泄漏到裝有熱水的管道中也可能發生熱分層現象。如果在核電站的管道中發生熱分層現象，在冷熱流體的交界面會產生熱震蕩，會對整個管道會產生熱沖擊；另外，熱分層現象的產生，使得管道的形狀發生變化，影響核電站管道的壽命，威脅到核電站的安全。目前，解決熱分層問題，主要采用增加冷段水溫或者減小熱段水溫，從而減小冷熱流體溫差的方法。由于熱分層形成的位置受到冷熱流體的流速、流量等各個因素的影響，使得對熱分層的緩解更為困難。?

實用新型內容

本實用新型的目的是針對管道熱分層危害提出一種管道設計。本設計提出一種減小熱分層影響的管道。?

本實用新型提供的減小熱分層影響的管道，該管道含有流經低溫流體的冷段和流經高溫流體的熱段，冷熱流體在該管道內相遇混合，其特征在于：在管道的內壁上設立凸起，管道冷段及管道熱段分別連接熱管使得熱量從管道的熱段傳遞到冷段。?

管道內壁上的凸起使得流體在流過凸起時發生攪動，流體的攪動可以促進冷熱流體的混合；并且通過熱管在冷熱流體間進行傳熱，從而減小熱分層現象對管道的影響。?

所述的熱管連接管道熱段和管道冷段，分為連接熱段的熱段熱管和連接冷段的冷段熱管。熱管可以為電流體動力熱管、重力輔助熱管等。?

熱段熱管和冷段熱管在熱管定位格架內交錯排列，增加接觸面積，加強換熱，減小管道熱段和管道冷段的冷熱流體的溫差。該管道設計可以用于核電站管道中，減小熱分層的影響。該管道設計安全、高效、可靠、控制簡單。?

所設計的管道分為兩部分，1.利用管壁上的凸起對流體流動的影響，使流體流動發生攪動，促進冷熱流體的混合；2.在管道冷段和熱段分別連接熱管，熱管在熱管定位格架內加強換熱，促進熱量從高溫流體傳導到低溫流體，減小熱段和冷段流體的溫差。?

所述的凸起位于管道管壁上，流體流經管壁上的凸起后流動發生攪動。?

所述的凸起的數量為3-6個/米，一方面保證凸起引起的流動攪動能緩解熱分層現象，一方面保證管道的正常功能不受影響，不影響系統的正常功能。?

所述的凸起可采用梅花狀、圓形、方形等不同的形狀，目的是保證管道能夠很好的緩解熱分層。?

所述的熱管固定在熱管定位格架上，連接熱管的熱管定位格架可以是開放的，與空氣接觸；也可以是密閉的，在里面充滿水或氦氣等流體，增加換熱。?

本實用新型有益效果：所設計的管道分為兩部分，1.利用管壁上的凸起對流體流動的影響，使流體流動發生攪動，促進冷熱流體的混合；2.在支管水平段和豎直段分別連接熱管，熱管在熱管定位格架內加強換熱，促進熱量從高溫流體傳導到低溫流體，減小熱段和冷段流體的溫差。?

本實用新型給出的管道設計可替換核電站中容易發生熱分層現象的管道，可以有效的緩解熱分層現象的影響，保護核電站的安全。??

附圖說明

圖1減小熱分層影響的管道設計示意圖；?

圖2圖1中支管局部放大圖；?

圖3?熱管定位格架內的熱管排列圖；?

圖4?熱管定位格架內的熱管排列圖（側面局部）；?

圖中標號：?

1-主管道；2-支管水平段；3-支管豎直段；4-其他管道；5-支管局部；6-凸起，7-熱段熱管，8-熱管定位格架，9-冷段熱管。?

具體實施方式

本實用新型提出一種減小熱分層影響的管道設計。該管道設計分成兩部分，一部分是管道內壁凸起部分，另一部分是連接管道冷段和熱段的熱管部分。下面結合附圖具體說明實施方式，應強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實用新型的范圍及其應用。圖1是減小熱分層影響的管道設計示意圖。圖3、圖4是熱管定位格架內的熱管排列圖。??