【正文】 4所示。b. 拉桿直徑和尺寸根據(jù)換熱管外徑，選取拉桿直徑，其結(jié)構(gòu)連接尺寸見裝備圖。圖23 核電高加水位調(diào)節(jié)示意圖汽液兩相流自動(dòng)控制裝置的工作原理（1）裝置結(jié)構(gòu)本裝置由傳感信號(hào)管和調(diào)節(jié)器兩部分組成，見圖24, 圖中，1為信號(hào)管，2為入口節(jié)流閥，3為調(diào)節(jié)閥，4為旁路閥種裝置摒棄了目前一般液位控制系統(tǒng)采用的機(jī)械式和電氣式元件，它依據(jù)氣體動(dòng)力學(xué)原理，利用汽液兩相變化的自調(diào)節(jié)特性，達(dá)到控制加熱器疏水的流量，從而保持水位穩(wěn)定，具有原理新、系統(tǒng)簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)機(jī)構(gòu)原件，無(wú)電氣控制元件，自調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，調(diào)節(jié)部件耐沖蝕力強(qiáng)，體積小，一般不需要維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)?？紤]熱膨脹因素,高加水室中分程隔板的設(shè)置不盡相同。選用用德國(guó)牌號(hào)鋼管15NiCuMoNb564，該材料廣泛適用于高溫高壓給水接管。當(dāng)水室直徑Dn ≤1100 mm時(shí)，可采用圓柱體伍德密封（即通常所稱的大開口），一般用在50 MW機(jī)組和200 MW機(jī)組的外置式蒸汽冷卻器和疏水冷卻器上；當(dāng)水室直徑Dn 1100 mm時(shí)，一般采用圓柱體加半橢圓封頭水室加人孔形式或半球形水室加人孔形式，常用在100 MW及以上機(jī)組，均為自緊密封結(jié)構(gòu)。 在加熱器殼體尾部，用不銹鋼板分隔出一段獨(dú)立擴(kuò)容室，使外來(lái)的疏水在這里經(jīng)擴(kuò)容后再進(jìn)入到凝結(jié)段去，有效地避免了對(duì)管子的沖刷。這樣的疏水出口管設(shè)置，可以免去在運(yùn)行前排放殘剩氣體。5）尋找新型耐高溫高壓、具有良好傳熱性能和焊接性能的核電設(shè)備材料6）模擬殼程流體介質(zhì)的相變，為開發(fā)高效緊湊型換熱設(shè)備提供數(shù)據(jù)支持。由沿海延伸至內(nèi)陸的多省份核電站建設(shè)大動(dòng)作，則為核電設(shè)備企業(yè)鋪展開廣闊的發(fā)展藍(lán)圖。在長(zhǎng)期的核電設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行和管理過程中，積累了豐富的實(shí)踐和理論經(jīng)驗(yàn)，在與國(guó)際同行的合作過程中，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)和管理與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，取得了驕人的業(yè)績(jī)。關(guān)鍵詞：核電站。heater。2010年12月18日，我國(guó)首臺(tái)完全自主開發(fā)的紅沿河核電站1號(hào)機(jī)組核反應(yīng)堆壓力容器完工并成功共發(fā)送，標(biāo)志我國(guó)百萬(wàn)千瓦級(jí)核島主設(shè)備的制造完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。 核電常規(guī)島高壓加熱器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概況 目前，我國(guó)能夠制造1000MW超超臨界機(jī)組核電高壓加熱器的廠家緊東方鍋爐廠、上海電氣電站輔機(jī)廠、哈爾濱鍋爐廠三家，采用的是日本TOSHIBA、法國(guó)AREVA、美國(guó)西屋技術(shù)。在蒸汽凝結(jié)段段管束中設(shè)置了內(nèi)置式排氣裝置，有利于沿管束長(zhǎng)度方向均勻地排出非凝結(jié)氣體。(3) 管束管子材料可以根據(jù)用戶要求與實(shí)際情況選用。設(shè)計(jì)采用舞陽(yáng)鋼鐵廠SA516Gr70（執(zhí)行美國(guó)ASTM、ASME標(biāo)準(zhǔn)），熱處理需要鋼板通常以軋制狀態(tài)供貨，鋼板也可按正火或消除應(yīng)力，或正火加消除應(yīng)力訂貨，特點(diǎn)是抗沖擊性能好，溫度形變小，焊接性能好，抗疲勞性能好，防層狀撒裂性能好，微合金化，高純凈度，低碳當(dāng)量 抗硫氫能力強(qiáng)，產(chǎn)品具有良好的尺寸公差和表面質(zhì)量。少數(shù)高加已開始采用半球形水室加人孔形式，具體采用何種形式，還需考慮設(shè)計(jì)院給水管道的布置等因素。其特點(diǎn)是補(bǔ)強(qiáng)金屬集中于開孔應(yīng)力最大部位，能有效的降低應(yīng)力集中系數(shù)。其中，——筒體厚度，mm；——筒體計(jì)算壓力，Mpa；； ——圓筒內(nèi)直徑，mm；取2100；——美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)SA516Gr70許用應(yīng)力，Mpa；取119； ——焊接系數(shù)，取1；求得：筒體厚度=，鋼負(fù)偏差為：，腐蝕裕量，圓整。表22 換熱管外徑與彎曲半徑對(duì)照表?yè)Q熱管外徑1012141619202225303235384550555720243032404045506065707690100110115 U型管彎管段彎曲前的最小壁厚按下式計(jì)算：式中：——換熱管外徑，mm；取16 ——彎管段的彎曲半徑，mm； ——彎曲前換熱管的最小厚度，mm； ——直管段的計(jì)算壁厚，mm。(1) 折流板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要尺寸如下：折流板與殼體之間的間隙：折流板名義外直徑： 切去弓形高度： (2) 折流板間距① 折流板最小間距取殼體內(nèi)徑的1/5或中的較大者。表25 管板應(yīng)力分析計(jì)算過程序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果1管板壁厚計(jì)算—按按公式計(jì)算型連接方式a未被換熱管支撐的面積沿隔板槽一側(cè)的排管根數(shù)取定51換熱管中心距取定21隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距取定100管板布管區(qū)面積2382114Ｕ形管根數(shù)取定3004管板布管區(qū)當(dāng)量直徑布管區(qū)當(dāng)量直徑比值管板內(nèi)直徑取定b假設(shè)管板厚度取定420c管板開孔前抗彎剛度+12管板材料的彈性模量查GB150197000管板材料取　　定20MnMoⅣ管板材料泊松比取　　定管板邊緣旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)殼程圓筒與凸緣的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)系數(shù)和′查GB151圖26殼程圓筒厚度取定32殼程圓筒直徑取定2164殼程圓筒材料彈性模量查ASMEⅡD篇197000殼程圓筒材料取定SA516GR70管程圓筒與凸緣的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)系數(shù)和，查GB151圖26管程圓筒厚度取定75管程圓筒直徑取定1000管程圓筒材料彈性模量查ASMEⅡD篇197000管程圓筒材料取定SA516GR70旋轉(zhuǎn)剛度無(wú)量綱參數(shù)d按和查圖按和查圖按和查圖e管殼程壓力同時(shí)作用時(shí)管板設(shè)計(jì)壓力管程設(shè)計(jì)壓力已知?dú)こ淘O(shè)計(jì)壓力已知管板強(qiáng)度削弱系數(shù)取定管板中心處布管區(qū)周邊處邊緣處設(shè)計(jì)溫度下管板材料的許用應(yīng)力查177計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足滿足2僅管程壓管板設(shè)計(jì)壓力管板強(qiáng)度削弱系數(shù)取定管板中心處布管區(qū)周邊處邊緣處設(shè)計(jì)溫度下管板材料的許用應(yīng)力查177計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足滿足核電高壓加熱器要求具有較高的密封性、管板有換熱管連接處承受一定的振動(dòng)和疲勞載荷、管板水側(cè)堆焊不銹鋼，這些特性決定了采用脹焊并用是最佳的連接方式。同時(shí)，對(duì)于膜狀凝結(jié)，強(qiáng)化傳熱的主要途徑是減薄液膜的厚度。而豎管用；兩式系數(shù)也不同。（2）根據(jù)三個(gè)串聯(lián)換熱器換熱量之和為高壓加熱器總換熱量，可列式子：兩邊同時(shí)除以A得： (*) 可見，三者之間關(guān)系不是簡(jiǎn)單只和面積有關(guān)，還與各自的對(duì)數(shù)平均溫差有關(guān)。蒸汽冷凝段的空間最大，主要為潛熱和液體冷凝傳熱，是高壓加熱器的主要傳熱區(qū)。表41 核電高加振動(dòng)分析表過熱蒸汽段蒸汽冷凝段疏水冷卻段振動(dòng)機(jī)理紊流振動(dòng)流體彈性不穩(wěn)定管束振動(dòng)非常弱，可以不考慮漩渦分離流體彈性不穩(wěn)定 防止、減小高壓加熱器管束振動(dòng)的措施對(duì)于流動(dòng)誘發(fā)的各種不同激振機(jī)理，只有流體彈性不穩(wěn)定性才是全部涉及到各個(gè)換熱段所有各種流體介質(zhì)，而其他的激振機(jī)理在某些流體介質(zhì)中則是不重要的。如圖44所示，在核電常規(guī)島高壓加熱器管板上留出“X”型不開孔區(qū)，在穿管時(shí)減少了72根U型管，相對(duì)于3004根的總管數(shù)，%的代價(jià)，可以換回較高的傳熱效率。表43 核電高加7工藝參數(shù)　7高壓加熱器管程殼程1殼程2進(jìn)口溫度(186。這種汽液兩相流沖刷在管束彎管段，會(huì)造成強(qiáng)烈的管束振動(dòng)，并且流體的熱能不能充分利用。 展望 在日本福島地震核泄漏核電審批叫停一年多以后，我國(guó)核電項(xiàng)目即將重啟，國(guó)家是鼓勵(lì)安全高效發(fā)展核電。核電高加的設(shè)計(jì)需要將傳熱學(xué)、壓力容器、流體力學(xué)等知識(shí)結(jié)合起來(lái)，并且需要到應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工程等現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)手段，結(jié)合豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)才能完成，本文只是我的階段性的成果，對(duì)這個(gè)課題的研究還會(huì)一直進(jìn)行下去，爭(zhēng)取早日取得重要的成果。圖414 獨(dú)立擴(kuò)容室設(shè)置 U型管彎曲管道內(nèi)流體流動(dòng) 次流 換熱管內(nèi)冷流體流過U型管彎管段時(shí)，發(fā)生次流（二次流）。C)進(jìn)口壓力(bar)出口壓力(bar)進(jìn)口流量(kg/s)出口流量(kg/s)進(jìn)口焓值(kJ/kg)出口焓值(kJ/kg)殼程蒸汽取平均溫度220186。流體流經(jīng)槽管，增加近壁區(qū)的湍流度，可以提高流體和壁面對(duì)流傳熱系數(shù)，可見圖45。由于高壓加熱器管束存在過熱蒸汽段、蒸汽凝結(jié)段、疏水冷卻段這三個(gè)不同的換熱區(qū)域，而三個(gè)換熱區(qū)域內(nèi)的折流板形式、介質(zhì)、結(jié)構(gòu)均不相同，所以，需要對(duì)三個(gè)換熱區(qū)域的振動(dòng)機(jī)理分別進(jìn)行分析，找出每個(gè)換熱區(qū)域的振動(dòng)機(jī)理，才能準(zhǔn)確地對(duì)高壓加熱器的管束進(jìn)行振動(dòng)分析。在蒸汽氣空間，過熱蒸汽流過過熱蒸汽段后，熱量已經(jīng)傳給了給水，溫度已降低，接近于飽和蒸汽。在下列關(guān)系式的實(shí)際應(yīng)用中：，將其功率放大或縮小，如何改變換熱面積，比如：已知一臺(tái)600MW的高壓加熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)，要設(shè)計(jì)1200MW的高壓加熱器，并非簡(jiǎn)單的將換熱面積增加一倍，因?yàn)閾Q熱系數(shù)也隨換熱面積變化，比如10根換熱管漏管，通過上面關(guān)系可以計(jì)算出該臺(tái)高加的換熱效率損失多少，以調(diào)節(jié)汽輪機(jī)機(jī)組相應(yīng)參數(shù)。根據(jù)高壓加熱器設(shè)計(jì)原理，按過熱蒸