[發(fā)明專利]一種傳熱管U型段等效剛度支撐結構及實現(xiàn)支撐的方法

有效

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• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106500939B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 席志德;孫磊;盧琰琰;高李霞;何超;胡俊;賴姜
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01D11/30
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 田甜

本發(fā)明公開了一種傳熱管U型段等效剛度支撐結構及實現(xiàn)方法，所述傳熱管U型段等效剛度支撐結構包括彈性支撐片、連接螺栓和固定螺母，所述彈性支撐片固定在連接螺栓其中一端的端面上，固定螺母套接在連接螺栓上，所述彈性支撐片包括底片和弧形片，所述底片與連接螺栓的端面相貼，弧形片的一端固定在底片的其中一端，弧形片的自由端向底片的另一端延伸。本發(fā)明能夠提供傳熱管的整體剛度，又不干擾外部流場，同時該支撐具有結構簡單、加工方便，最大限度減少擾動流場，適用靈活可以在任意位置安裝，剛度范圍調節(jié)范圍寬，調節(jié)容易等特點。

技術領域

本發(fā)明涉及蒸汽發(fā)生器領域，具體涉及一種傳熱管U型段等效剛度支撐結構及實現(xiàn)支撐方法。

背景技術

蒸汽發(fā)生器的傳熱管在二次側的兩相流作用下容易發(fā)生振動，管束的振動會引起一系列傳熱管的力學問題。核工業(yè)的蒸汽發(fā)生器傳熱管束還具有一回路水的邊界作用，管束一旦出現(xiàn)破損，帶有放射性的一回路水會泄露進二回路，引起極其嚴重的泄露事故。因此評估蒸汽發(fā)生器傳熱管束的力學完整性是設計蒸汽發(fā)生器的一個重要環(huán)節(jié)。研究和評估蒸汽發(fā)生器傳熱管的動力學問題之一的流致振動問題往往借助于實驗研究的方式進行。在蒸汽發(fā)生器管束的力學實驗中，了解管束的振動特性，對管束的動力學行為的分析尤為重要。但是一個完整的蒸汽發(fā)生器往往包括幾千根傳熱管，完全將這些管束進行實驗往往是不現(xiàn)實的。通用的做法是進行局部的模型實驗。一般取管束中間的幾排作為試驗模型進行試驗。

蒸汽發(fā)生器的傳熱管由直管段和U型彎管組成。直管段由于有不同段的支撐板約束一般剛度較大。而在傳熱管U型彎管段，在彎管所在平面外的剛度較弱，其固有頻率較低。為了防止U型彎管在面外方向發(fā)生較大幅度的振動，采用在不同排的管束之間插入防振條的方式防止管束之間的碰撞磨損。防振條插入管束之間的縫隙的方式，并不與管束連接，因而只能約束U型彎管的面外方向的振動。實踐證明防振條方式的設計大大的減小了傳熱管的流致振動問題。局部模型實驗中由于只取了中間的幾排管，由于管束的減少，導致了局部模型的傳熱管在面內、外方向上的剛度減少，因而其動力學特性并不能代表真實的傳熱管的固有振動特性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種傳熱管U型段等效剛度支撐結構及實現(xiàn)方法，解決目前在進行蒸汽發(fā)生器管束的力學試驗時，由于蒸汽發(fā)生器管束很多，往往只采用管束中間的幾排作為試驗模型進行試驗，由于管束的減少，導致局部模型的傳熱管在面內、外方向上的剛度減小，因而其動力學特性并不能代表真實的傳熱管的固有振動特性，影響試驗的準確性的問題。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種傳熱管U型段等效剛度支撐結構，包括彈性支撐片、連接螺栓和固定螺母，所述彈性支撐片固定在連接螺栓其中一端的端面上，固定螺母套接在連接螺栓上。本發(fā)明針對傳熱管動態(tài)特性試驗中的局部模型的U型彎管段的剛度較弱的特點發(fā)明了代替整體剛度的彈性支撐件。本方案的連接螺栓通過螺紋孔固定在蒸汽發(fā)生器的容器壁上，連接螺栓固定彈性支撐片的一端插入容器內且該端與容器內壁齊平，并使彈性支撐片頂在防振條上，通過旋緊固定螺母，使整個支撐結構固定在蒸汽發(fā)生器的容器壁上，并使彈性支撐片提供與整體傳熱管束剛度等效的彈性支撐力，解決傳熱管U型彎管段的剛度較弱的問題，為合理地模擬傳熱管的整體結構動態(tài)特性提供了條件。連接螺栓既起到支撐作用，也起到密封作用，防止容器內部的流體泄漏。彈性支撐片與防振條之間的是剛好接觸，對連接螺栓沒有預緊力，很容易在振動試驗中松動脫落，達不到提供剛度支撐的作用，固定螺母在容器外，對連接螺栓施加一個預緊力使其與容器壁緊密連接可以避免連接螺栓因為振動導致松動。

作為優(yōu)選方案，所述彈性支撐片包括底片和弧形片，所述底片與連接螺栓的端面相貼，弧形片的一端固定在底片的其中一端，弧形片的自由端向底片的另一端延伸。

作為優(yōu)選方案，所述弧形片包括曲面段和平面段，曲面段的一端與底片的一端齊平固定，曲面段的另一端與平面段的一端固定，平面段的另一端為自由端。