本發(fā)明涉及核電設(shè)備領(lǐng)域，尤其設(shè)計(jì)一種高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

高溫氣冷堆是國(guó)際上公認(rèn)的具有先進(jìn)技術(shù)特征的新型核反應(yīng)堆，高溫氣冷堆核電站具有固有安全性、發(fā)電效率高、用途廣泛等特點(diǎn)，在國(guó)際上受到廣泛的重視，也是具有第四代核能系統(tǒng)主要特征的新型核反應(yīng)堆堆型。其中，高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器作為高溫氣冷堆的重要組成部分，其重要程度無(wú)須贅述，自然，在其設(shè)計(jì)制造過(guò)程中所面臨的困難和必須要解決的問(wèn)題也是及其繁雜的；具體來(lái)說(shuō)，高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管結(jié)構(gòu)就是其中一個(gè)及其關(guān)鍵的研究項(xiàng)目，目前我國(guó)對(duì)高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了較為深入的研究，并且獲得了較為重大的研究成果，現(xiàn)有技術(shù)中也對(duì)該成果做了一定的記載；

如中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枮?01020655609.x，名稱為“高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器連接管的連接結(jié)構(gòu)”，申請(qǐng)?zhí)枮?01610390319.9，名稱為“高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管單根穿管連接結(jié)構(gòu)”，申請(qǐng)?zhí)枮?01610392844.4，名稱為“高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器給水連接管單根穿管連接結(jié)構(gòu)”等專利文獻(xiàn)中披露了高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管結(jié)構(gòu)，由上述文獻(xiàn)中記載的信息可知，目前已經(jīng)克服了連接結(jié)構(gòu)只能用于整體穿管，不能實(shí)現(xiàn)單根穿管的技術(shù)問(wèn)題，并且提出了單根穿管的具體方案；

不過(guò)隨著研究的深入，上述方案仍然需要不斷地完善和補(bǔ)充；由于該蒸汽出口連接管所處的工作環(huán)境極其惡劣，其外界溫度能夠到達(dá)750攝氏度以上，而管內(nèi)溫度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于外界溫度，在外界溫度的作用下，多個(gè)捆綁成束的蒸汽出口連接管之間很容易形成溫度差，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)Q熱不均等一系列的問(wèn)題，直接影響到高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器的工作效率和使用壽命；

而且由于高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管有多個(gè)，相對(duì)之間空隙很小，每個(gè)蒸汽出口連接管的結(jié)構(gòu)形式都很復(fù)雜，連接管有直段部分也有彎頭部分，在蒸汽出口連接管外部設(shè)置保溫包殼等隔溫裝置在實(shí)際操作過(guò)程中很困難，現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有成熟的技術(shù)方案；同樣由于內(nèi)外溫差過(guò)大，普通的包殼也難以達(dá)到隔溫的效果，并且，為了確保包殼不會(huì)干擾到蒸汽出口連接管的正常工作需求，包殼與連接管之間不能有較大的作用力，甚至不該直接接觸，即使設(shè)計(jì)出一種能夠滿足上述要求的包殼，包殼在內(nèi)外溫差的作用下，必然會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，進(jìn)而影響包殼的強(qiáng)度和使用壽命，甚至導(dǎo)致包殼變形，包殼再因變形而與連接管相接觸，從而包殼與連接管束之間產(chǎn)生作用力，干擾蒸汽出口連接管的正常工作；

所以現(xiàn)在面臨的技術(shù)問(wèn)題是如何在有限的空間內(nèi)布置能夠滿足隔熱、裝配、焊接的包裹結(jié)構(gòu)，并且如何使得該結(jié)構(gòu)能夠在如此復(fù)雜的工作環(huán)境中保持預(yù)期的工作狀態(tài)并達(dá)到相應(yīng)效果，進(jìn)一步地，在連接管的彎頭部分如何設(shè)置以滿足上述要求；

由于上述原因，本發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)做了深入分析，結(jié)合上述技術(shù)問(wèn)題和特殊的工作環(huán)境，以期待設(shè)計(jì)出能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題，滿足使用要求的新的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，設(shè)計(jì)出一種高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)，其中，蒸汽出口連接管一端與蒸汽出口管板相連，另一端與螺旋換熱管相連，所述蒸汽出口連接管有多個(gè)，并通過(guò)管夾捆綁成連接管束，在所述管束外部包覆有隔溫包殼，所述隔溫包殼包括內(nèi)隔熱板和外隔熱板，在內(nèi)隔熱板和外隔熱板之間的氦氣層內(nèi)設(shè)置有隔離墊片，位于彎管段外側(cè)的隔溫包殼分為可承插連接的第一彎殼和第二彎殼，通過(guò)自動(dòng)調(diào)整第一彎殼插入到第二彎殼中的深度來(lái)釋放熱應(yīng)力，所述隔熱板也可以由截面為c型或i型的板材圍繞而成，可根據(jù)連接管束所在位置的空間狀況自由選擇，從而靈活高效地完成隔溫包殼的安裝，從而完成本發(fā)明。

具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的目的在于提供一種高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)，包括蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口管板1、螺旋換熱管3和蒸汽出口連接管2，其中，所述蒸汽出口連接管2一端與蒸汽出口管板1相連，另一端與螺旋換熱管3相連；

所述蒸汽出口連接管2有多個(gè)，并通過(guò)管夾4捆綁成連接管束5；

每個(gè)連接管束5都包括多個(gè)直管段51和多個(gè)彎管段52；所述管夾4設(shè)置在直管段51上；

在所述管束5外部包覆有隔溫包殼6，

所述隔溫包殼6安裝在管夾4上，

所述隔溫包殼6與連接管束5之間留有預(yù)定間隙；

其中，包覆在彎管段52外部的隔溫包殼6包括可承插連接的第一彎殼72和第二彎殼73。

其中，隔溫包殼6包括包覆在彎管段52外部的第一彎殼72和第二彎殼73，還包括包覆在直管段51外部的直殼71。

其中，第一彎殼72和第二彎殼73分別固結(jié)在兩個(gè)直殼71上，且所述第一彎殼72和第二彎殼73都不與彎管段52接觸。

其中，所述第二彎殼73包括廣口段74和窄口段75，窄口段75與直殼71相連，

其中，窄口段75的直徑尺寸與第一彎殼72的直徑尺寸一致，

第一彎殼72的外徑尺寸不大于廣口段74的內(nèi)徑尺寸，第一彎殼72插入到廣口段74內(nèi)。

其中，所述廣口段74的深度尺寸大于第一彎殼72插入到廣口段74內(nèi)的長(zhǎng)度尺寸。

其中，隔溫包殼6的截面呈矩形。

其中，所述隔溫包殼6包括內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62，

其中，內(nèi)隔熱板61與外隔熱板62之間留有氦氣層63。

其中，在所述內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間，即在所述氦氣層63內(nèi)設(shè)置有隔離墊片64。

其中，所述隔熱板由截面為c型的板材與截面為i型的板材對(duì)接和/或搭接而成；或者

所述隔熱板由兩個(gè)截面為c型的板材對(duì)接和/或搭接而成；或者

所述隔熱板由四個(gè)截面為i型的板材對(duì)接和/或搭接而成。

其中，所述隔熱板為內(nèi)隔熱板61和/或外隔熱板62。

本發(fā)明所具有的有益效果包括：

(1)根據(jù)本發(fā)明提供的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)，在連接管束外側(cè)包覆有隔溫包殼，能夠降低蒸汽出口連接管之間的溫度差；

(2)根據(jù)本發(fā)明提供的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)，隔溫包殼為雙層結(jié)構(gòu)，兩層隔熱板之間具有氦氣層，能夠有效地隔熱；

(3)根據(jù)本發(fā)明提供的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)，隔溫包殼上設(shè)置有釋放熱應(yīng)力的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，彎管段外部的彎殼是可承插連接的第一彎殼和第二彎殼，從而能夠通過(guò)相對(duì)移動(dòng)/承插來(lái)釋放熱應(yīng)力。

附圖說(shuō)明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)中，直殼處的截面圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)中，截面為c型的板材與截面為i型板的材構(gòu)成隔熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)截面為c型的板材構(gòu)成隔熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)中，四個(gè)截面為i型的板材構(gòu)成隔熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)中，連接管束結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖8圖7的局部放大圖，即彎殼部分及第二彎殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1-蒸汽出口管板

2-蒸汽出口連接管

3-螺旋換熱管

4-管夾

5-連接管束

51-直管段

52-彎管段

6-隔溫包殼

61-內(nèi)隔熱板

62-外隔熱板

63-氦氣層

64-隔離墊片

65-固定螺釘

71-直殼

72-第一彎殼

73-第二彎殼

74-廣口段

75-窄口段

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)這些說(shuō)明，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚明確。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說(shuō)明性”。這里作為“示例性”所說(shuō)明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

根據(jù)本發(fā)明提供的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽出口連接管彎頭結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2中所示，包括蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口管板1、螺旋換熱管3和蒸汽出口連接管2，其中，所述蒸汽出口連接管2一端與蒸汽出口管板1相連，另一端與螺旋換熱管3相連；

所述蒸汽出口連接管2有多個(gè)，并通過(guò)管夾4捆綁成連接管束5；在每個(gè)高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器上都設(shè)置有多個(gè)連接管束，并且都布置在一定的區(qū)域范圍內(nèi)；

每個(gè)連接管束5都包括多個(gè)直管段51和多個(gè)彎管段52，如圖6中所示；所述管夾4設(shè)置在直管段51上；

在所述管束5外部包覆有隔溫包殼6，

所述隔溫包殼6安裝在管夾4上，所述管夾4環(huán)繞在連接管束外側(cè)，呈環(huán)狀，所述隔溫包殼6的截面也成環(huán)狀，隔溫包殼6包覆、套設(shè)在管夾4的外側(cè)，優(yōu)選地，隔溫包殼6的內(nèi)壁緊貼管夾4的外壁；在一段連接管束上可以有多個(gè)管夾4，隔溫包殼6位于每一個(gè)管夾4的外側(cè)，其相對(duì)位置關(guān)系基本一致；

所述隔溫包殼6與連接管束5之間留有預(yù)定間隙，該間隙大小與管夾的大小有關(guān)，進(jìn)一步地，該間隙的厚度與管夾沿著徑向方向的厚度有關(guān)。

優(yōu)選地，包覆在彎管段52外部的隔溫包殼6包括可承插連接的第一彎殼72和第二彎殼73。所述承插連接是指第一彎殼72插入/嵌入/伸入到第二彎殼73內(nèi)的一種相對(duì)連接關(guān)系。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述隔溫包殼6包裹在連接管束5的外部，自然在直管段51和彎管段52外部都包覆有隔溫包殼6；所述管夾4只設(shè)置在直管段51上，彎管段52上沒(méi)有管夾4；

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖7中所示，所述包覆在直管段51外部的隔溫包殼6呈直管狀，稱之為直殼71，所述圓形通孔、腰形通孔都開(kāi)設(shè)在所述隔溫包殼6上呈直管狀的區(qū)域，即直殼71上；彎管段52外部的隔溫包殼6也呈彎管狀，該彎管狀隔溫包殼6是由兩部分拼接/承插而成的，分別稱為第一彎殼72和第二彎殼73；每一個(gè)彎管段52兩端都連接有直管段51，該兩個(gè)直管段51外部的隔溫包殼6都稱之為直殼；所述第一彎殼72和第二彎殼73都分別固定在兩個(gè)直殼71上，一般是通過(guò)焊接的方式固定的；通過(guò)固定兩個(gè)直殼71，從而間接固定了第一彎殼72和第二彎殼73，所述第一彎殼72和第二彎殼73都不與彎管段52接觸。優(yōu)選地，所述隔溫包殼6由鋼材制成，具有足夠的剛度。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖7和圖8中所示，所述第一彎殼72一端與直殼71相連，另一端嵌入到第二彎殼73內(nèi)，即第二彎殼73開(kāi)口端的內(nèi)徑尺寸略大于或等于第一彎殼72開(kāi)口端的外徑尺寸；進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述第二彎殼73包括直徑尺寸不同的廣口段74和窄口段75，窄口段與直殼71相連，窄口段的直徑尺寸與第一彎殼72的直徑尺寸一致，本發(fā)明所述的直徑尺寸包括外徑尺寸和內(nèi)徑尺寸；第一彎殼的外徑尺寸不大于廣口段的內(nèi)徑尺寸，第一彎殼插入到廣口段內(nèi)，廣口段的尺寸能夠允許第一彎殼72嵌入到廣口段內(nèi)部，即廣口段能夠承插第一彎殼72；所述廣口段的深度尺寸大于第一彎殼插入到廣口段內(nèi)的長(zhǎng)度尺寸，即所述廣口段具有足夠的深入，當(dāng)兩個(gè)直殼71分別帶著第一彎殼72和第二彎殼73裝配固定在連接管束5外側(cè)后，廣口段仍然能夠允許第二彎殼73進(jìn)一步向廣口段內(nèi)伸入一定距離，從而能夠通過(guò)第一彎殼72和第二彎殼73的相對(duì)移動(dòng)釋放熱應(yīng)力。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2中所示，所述隔溫包殼6的截面形狀與連接管束5的截面形狀相似，優(yōu)選地，隔溫包殼6的截面呈矩形。所述隔溫包殼6是由板材通過(guò)折彎、焊接等方式形成的相對(duì)封閉的空間，其包覆在連接管束5的外側(cè)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2中所示，所述隔溫包殼6包括隔熱板，所述隔熱板具有兩層結(jié)構(gòu)，即所述隔熱板包括內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62，內(nèi)隔熱板61設(shè)置在內(nèi)側(cè)，與管夾相接觸，外隔熱板62設(shè)置在內(nèi)隔熱板61設(shè)外側(cè)，

其中，內(nèi)隔熱板61與外隔熱板62之間留有氦氣層63，該氦氣層的整體形狀與隔熱板的形狀基本一致，，由于限制了強(qiáng)制對(duì)流，能夠大大提高隔溫包殼整體的隔熱性能。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間，即在所述氦氣層63內(nèi)設(shè)置有隔離墊片64，所述隔熱墊片優(yōu)選地固定在內(nèi)隔熱板61上，進(jìn)一步優(yōu)選地，其上開(kāi)設(shè)有供螺釘通過(guò)的孔洞，可以為圓形孔或者腰形孔。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，由于隔溫包殼6內(nèi)外溫差很大，隔溫包殼6上必然有熱應(yīng)力，所述內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間的限位形式包括完全限位、徑向周向限位和徑向限位中的一種或多種；其中，完全限位是指內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間固接為一體，不能相對(duì)移動(dòng)；徑向周向限位是指內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間可以在有限的空間內(nèi)沿軸向相對(duì)移動(dòng)，能夠釋放一定的熱應(yīng)力，并不能沿著徑向和周向移動(dòng)；徑向限位是指內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間可以自由地相對(duì)移動(dòng)，能夠釋放熱應(yīng)力，只是不能沿著徑向移動(dòng)。通過(guò)設(shè)置上述部分限位和自由限位，使得熱應(yīng)力得以釋放出來(lái)，提高隔溫包殼6的使用壽命，放置隔溫包殼6受熱變形。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2中所示，內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間的軸向限位形式為完全限位時(shí)，

所述隔溫包殼6還包括固定螺釘65，

在內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62上都開(kāi)設(shè)有圓形通孔，

所述固定螺釘65依次穿過(guò)外隔熱板62的圓形通孔、隔離墊片64和內(nèi)隔熱板61的圓形通孔，并將外隔熱板62、隔離墊片64和內(nèi)隔熱板61固定在管夾4上。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2中所示，內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間的限位形式為徑向周向限位時(shí)，

所述隔溫包殼6還包括固定螺釘65，

在內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62上都開(kāi)設(shè)有腰形通孔，所述腰形通孔的長(zhǎng)度方向與該腰形通孔所在隔溫包殼6的軸線方向一致；

所述固定螺釘65依次穿過(guò)外隔熱板62的腰形通孔、隔離墊片64和內(nèi)隔熱板61的腰形通孔，并將外隔熱板62、隔離墊片64和內(nèi)隔熱板61固定在管夾4上。

本發(fā)明中所述的螺釘65只是螺栓結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱，其可以為螺栓、螺母等構(gòu)件的任意組合，螺栓的具體設(shè)置形式也可以是多種的，如雙頭螺柱和單頭螺柱等等，只要能夠達(dá)到夾緊連接管束的效果即可。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間的限位形式為徑向限位時(shí)，

內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62上都不開(kāi)設(shè)圓形通孔/腰形通孔，內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62共同夾緊隔離墊片64，內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62可沿隔溫包殼6的軸線方向相對(duì)滑動(dòng)。所述管夾4有多個(gè)，多個(gè)管夾4共同支撐起內(nèi)隔熱板61。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)連接管束的長(zhǎng)度選擇內(nèi)隔熱板61和外隔熱板62之間的軸向限位形式，在同一段隔熱板上，可以選擇設(shè)置多種限位形式；優(yōu)選地，當(dāng)連接管束較長(zhǎng)時(shí)，選擇完全限位和/或徑向周向限位形式，當(dāng)連接管束較短時(shí)，選擇完全限位和/或徑向限位形式，從而充分釋放熱應(yīng)力。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖3、圖4和圖5中所示，所述隔熱板由截面為c型的板材與截面為i型的板材對(duì)接和/或搭接而成；或者

所述隔熱板由兩個(gè)截面為c型的板材對(duì)接和/或搭接而成；或者

所述隔熱板由四個(gè)截面為i型的板材對(duì)接和/或搭接而成。所述c型也可稱之為匚字型。

優(yōu)選地，所述隔熱板為內(nèi)隔熱板61和/或外隔熱板62。當(dāng)所述隔溫包殼6為雙層或者多層結(jié)構(gòu)時(shí)，其每一層都是由所述隔熱板構(gòu)成的，隔熱板的具體設(shè)置形式仍然選自上述三種形式中的某一種；

當(dāng)所述隔溫包殼6為雙層或者多層結(jié)構(gòu)時(shí)，首先通過(guò)管夾4將蒸汽出口連接管2捆綁成連接管束5，再安裝內(nèi)隔熱板61，再安放隔離墊片64，最后安裝外隔熱板62，并可根據(jù)設(shè)計(jì)要求旋入固定螺釘65。

以上結(jié)合了優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)這些實(shí)施方式僅是范例性的，僅起到說(shuō)明性的作用。在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種替換和改進(jìn)，這些均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。