專利名稱：一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于核電中壓、大水量的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，也適用于火電及其他凝 結(jié)水精處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國大容量核電機(jī)組的發(fā)展，對凝結(jié)水精處理設(shè)備也提出高的要求。對于 IOOOMWe的核電機(jī)組，由于水質(zhì)要求高、水量大、中壓條件下工作、可靠性要求高等特 點(diǎn)，因此凝結(jié)精處理系統(tǒng)的要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于火電機(jī)組。高速混床是核電凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的核心設(shè)備，優(yōu)良的高速混床必須是單臺(tái)處 理量大，適應(yīng)中壓條件下運(yùn)行安全可靠，設(shè)備內(nèi)部水流態(tài)分布均勻、不偏流、避免切向 流，離子交換層穩(wěn)定、無擾動(dòng)，從而獲得高品質(zhì)的出水、提高周期制水量和降低運(yùn)行成 本。目前火電行業(yè)投運(yùn)的大流量的高速混床大多為球形罐體，設(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)流態(tài)存在 切向流，離子交換樹脂層相對不穩(wěn)定，同時(shí)由于球形罐體的上部進(jìn)水區(qū)域受限，布水面 積小，布水不均勻則在所難免。按目前混床進(jìn)水裝置的形式有支母管式、固定多孔板形 式，支母管式有布水不均勻的缺陷，而固定式多孔板對于大直徑的中壓混床來說則所存 在著運(yùn)行中的安全隱患。為了適應(yīng)大容量核電機(jī)組的凝結(jié)水處理的需要，設(shè)計(jì)了一種核電凝結(jié)水精處理 大直徑柱形高速混床。

發(fā)明內(nèi)容
一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，具有處理水量大單臺(tái)最大凝結(jié)水 處理量為1200m7h、出水水質(zhì)高、周期制水量大、設(shè)備安全性高的特點(diǎn)。一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，主要包括柱形承壓殼體1、進(jìn)水擋 板、分流板2、布水水帽、布水多孔板、壓力平衡管、人孔8、離子交換樹脂9、出水集 水裝置、支腿，進(jìn)水口 A、出水口 B。進(jìn)水口 A設(shè)在承壓殼體1的頂部，進(jìn)水擋板3設(shè) 在進(jìn)水口的下端并通過支撐筋與承壓殼體連接，在承壓殼體內(nèi)部靠近進(jìn)水口 A周圍設(shè)置 折流擋板，布水多孔板5用緊固件與焊接在承壓殼體1內(nèi)壁的固定圈連接固定，布水多孔 板5上安裝布水元件4，承壓殼體1內(nèi)填裝陰陽混合樹脂9，混合樹脂9的上表面與布水 多孔板5之間留有一定高度的水墊層6。承壓殼體1的下部設(shè)有出水集水裝置，出水集水 裝置由出水多孔板11、布水元件12、迷宮式集水支撐圈13、防渦流板14、碟形夾套15 組成。設(shè)備下部設(shè)置支腿16。柱形承壓殼體(1)的上下部為半橢球形，中部為圓柱形， 其公稱內(nèi)徑為2500mm至3800mm，設(shè)計(jì)壓力為1.6 4.5MPa。最優(yōu)化的直徑為2500mm 和 3200mm。布水多孔板5由多塊“U”狀拼板組合而成，拼板之間用螺栓連接固定成一體， 拼板的兩端用螺栓通過焊接在上封頭上的固定環(huán)與承壓殼體1連接固定。其中直徑為 2500mm的圓柱形殼體的布水多孔板5優(yōu)化的拼板數(shù)量為7塊，直徑為3200mm的圓柱形殼體的布水多孔板5優(yōu)化的拼板數(shù)量為8塊。布水多孔板5上的孔的分布為三角形布置方式，最優(yōu)化的兩孔間距為198mm至 260mm。進(jìn)水口 A的周圍設(shè)置了分流板2，分流板2的高度為IOOmm至180mm其中直徑 為2500mm的圓柱形殼體的分流板2的優(yōu)化高度為102mm，直徑為3200mm的圓柱形殼 體的分流板2的優(yōu)化高度為180mm。柱形承壓殼體1的底部的出水多孔板11為鍋底弧形孔板，安裝在出水多孔板11 上的出水濾帽按不同直徑的同心圓分布，相鄰兩同心圓間距從里到外是逐漸減少，相鄰 兩水帽間距從里到外逐漸減少，多孔板的直徑為2380 mm 3100mm，多孔板上布置的水 帽數(shù)量為126 248只，其中殼體內(nèi)直徑為2500mm的多孔板直徑為2500mm,水帽數(shù)量為 126只，殼體內(nèi)直徑為3200mm的多孔板直徑為3200mm水帽數(shù)量為248只。出水多孔板11與碟形夾套15之間設(shè)置有迷宮式集水支撐圈13。按殼體為直徑 為3200mm規(guī)格，迷宮式集水支撐圈13共設(shè)置3層。迷宮式集水支撐圈13上開有長方 形的水流孔，開孔面積由直徑增大由內(nèi)而外逐漸加大。出水口 B的內(nèi)側(cè)設(shè)置防渦流板(14)。殼體側(cè)面設(shè)置人孔8，人孔8位于水墊層6中部。柱形承壓殼體1的側(cè)面設(shè)置多個(gè)視鏡，分別位于柱形承壓殼體1的下部、樹脂層 界面和水墊層中部。設(shè)備的下部設(shè)置有4根支腿。過水能力在490 1200 m3/h，其中殼 體內(nèi)直徑為2500mm的過水能力為490 605 m3/h，殼體內(nèi)直徑為3200mm的過水能力為 800-1200 m7h，截面流速達(dá) 120 148m/h。本發(fā)明的有益效果是
1.采用柱形承壓殼體，消除殼體內(nèi)水流的切向流，使凝結(jié)水能夠平穩(wěn)、均布地自 上而下流動(dòng)，從而保證離子交換樹脂層的穩(wěn)定，提高了出水水質(zhì)和周期制水量；
2.該核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床的進(jìn)水布水多孔板5由多塊“U”狀拼 板組合而成，整體具有一定的彈性，“U”狀拼板與承壓殼體內(nèi)的固定環(huán)采用螺栓連接， 這對處于中壓運(yùn)行條件下的混床來說是非常安全和必要的，避免了剛性整體式進(jìn)水多孔 板因調(diào)試或操作不當(dāng)而損壞多孔板，從而使整臺(tái)混報(bào)廢的可能；
3.該核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床的柱形承壓殼體(1)的底部的出水多孔 板11為鍋底弧形孔板，有利于樹脂輸送徹底。出水多孔板與碟形夾套之間設(shè)置有迷宮式 集水支撐圈，通過迷宮式集水支撐圈下部開孔數(shù)量和面積的大小，合理進(jìn)行均流，保證 靠近出水口B附近的水流不至于出現(xiàn)“短流”現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床的剖面圖； 圖2是進(jìn)水布水多孔板示意圖3是本發(fā)明迷宮式集水支撐圈。承壓殼體1、分流板2、進(jìn)水擋板3、、布水水帽4、布水多孔板5、水墊層6、 壓力平衡管7、人孔8、離子交換樹脂9、水層10、出水集水裝置11、支腿14，出水多孔 板11、布水元件12、迷宮式集水支撐圈13、防渦流板14、碟形夾套15、支腿16。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施做進(jìn)一步說明。實(shí)施實(shí)例一
如附圖一所示，一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，主要包括柱形承壓殼 體1、進(jìn)水擋板3、分流板2、布水水帽4、布水多孔板5、離子交換樹脂9、出水集水裝 置11、支腿14，進(jìn)水口 A、出水口 B。其中殼體1中部圓筒直徑為3200mm，上、下封頭均為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，殼體1內(nèi) 部壓力為3.5 4.0MPa，離子交換樹脂層高1.1 1.3m。布水多孔板5直徑3060mm，由8塊厚度為IOmm的不銹鋼板折邊而成的“U” 型拼板組成，拼板之間用螺栓連接固定成一體，拼板的兩端用螺栓通過焊接在上封頭上 的固定環(huán)與承壓殼體1連接固定，布水多孔板5上按正三角形方式分布有布水元件4的安 裝孔，安裝2140只的布水元件。進(jìn)水口 A的周圍設(shè)置的分流板2，其分布圓直徑為1520mm。出水集水裝置由出水多孔板11、布水元件12、迷宮式集水支撐圈13、防渦流 板、碟形夾套15組成。安裝在出水多孔板11上的出水濾帽按不同直徑的同心圓分布， 分布層數(shù)為8層，分布數(shù)量分別為55、48、41、35、28、21、14、6只。迷宮式集水支 撐圈共設(shè)置3層，分布直徑分別為2410mm、1700mm和980mm。出水口 B的內(nèi)側(cè)設(shè)置 防渦流板寬度為470mm。進(jìn)水口 Α、出水口 B的口徑均為DN350，壓力等級(jí)為4.0MPa。凝結(jié)水處理能力最大為1200m3/h。實(shí)施實(shí)例二
如附圖一所示，一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，主要包括柱形承壓殼 體1、進(jìn)水擋板3、分流板2、布水水帽4、布水多孔板5、離子交換樹脂9、出水集水裝 置11、支腿14，進(jìn)水口 A、出水口 B等。其中殼體1中部圓筒直徑為2500_，上、下封頭均為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，殼體1內(nèi) 部壓力為1.6 4.0MPa，離子交換樹脂層高1.1 1.3m。布水多孔板5直徑為2.4m，由6塊厚度為8mm的不銹鋼板折邊而成的“U”型 拼板組成，拼板之間用螺栓連接固定成一體，拼板的兩端用螺栓通過焊接在上封頭上的 固定環(huán)與承壓殼體1連接固定，布水多孔板5上按正三角形方式分布有布水元件4的安裝 孔，安裝258只的布水元件。進(jìn)水口 A的周圍設(shè)置的分流板2，其分布圓直徑為1180mm。出水集水裝置由出水多孔板11、布水元件12、迷宮式集水支撐圈、防渦流板 14、碟形夾套15組成。安裝在出水多孔板11上的出水濾帽按不同直徑的同心圓分布， 分布層數(shù)為6層，分布數(shù)量分別為36、30、24、28、12、6只。迷宮式集水支撐圈13共 設(shè)置3層，分布直徑分別為2030mm、1310mm和570mm。出水口 B的內(nèi)側(cè)設(shè)置防渦流 板(14)寬度為354mm。進(jìn)水口 A、出水口 B的口徑均為DN250，壓力等級(jí)為2.0 4.0MPa。設(shè)備下部設(shè)置支腿16數(shù)量為4個(gè)。
凝結(jié)水處理能力最大為605m3/h。
權(quán)利要求
1.一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，包括柱形承壓殼體(1)、進(jìn)水擋 板(3)、分流板(2)、布水水帽(4)、布水多孔板(5)、壓力平衡管(7)、人孔(8)、離子交換樹脂(9)、出水集水裝置(11)、支腿(14)，進(jìn)水口A、出水口 B；其特征為進(jìn)水口 A設(shè)在承壓殼體(1)的頂部，進(jìn)水擋板(3)設(shè)在進(jìn)水口的下 端并通過支撐筋與承壓殼體連接，在承壓殼體內(nèi)部靠近進(jìn)水口 A周圍設(shè)置分流板(2)， 布水多孔板(5)用緊固件與焊接在承壓殼體(1)內(nèi)壁的固定圈連接固定，布水多孔 板(5)上安裝布水水帽(4)，承壓殼體(1)內(nèi)填裝離子交換樹脂即陰陽混合樹脂(9)，填裝的離子交換樹脂(9)的上表面與布水多孔板(5)之間留有一定高度的水 墊層，承壓殼體(1)的下部設(shè)有出水集水裝置。
2.根據(jù)上述權(quán)利要求1所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，其特 征在于，所述的柱形承壓殼體(1)的上下部為半橢球形，中部為圓柱形，其公稱內(nèi)徑為 2500mm 至 3800mm，設(shè)計(jì)壓力為 1.6 4.5MPa。
3.根據(jù)權(quán)利1、2所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，其特征是出 水集水裝置由出水多孔板(11)、布水元件(12)、迷宮式集水支撐圈(13)、防渦流板 (14)、碟形夾套(15)組成；設(shè)備下部設(shè)置支腿(16)。
4.根據(jù)權(quán)利1、2所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，其特征在于布 水多孔板(5)由多塊倒“U”狀拼板組合而成，拼板之間用螺栓連接固定成一體，拼板 的兩端用螺栓通過焊接在上封頭上的固定環(huán)與承壓殼體(1)連接固定。
5.其中直徑為2500mm的圓柱形殼體的布水多孔板(5)優(yōu)化的拼板數(shù)量為6塊，承 壓殼體的內(nèi)直徑從2500mm到3200mm，拼板數(shù)量依直徑增加而增加，直徑為3200mm的 圓柱形殼體的布水多孔板(5)優(yōu)化的拼板數(shù)量為8塊。
6.根據(jù)權(quán)利1、2或3所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，其特征在 于布水多孔板(5)上的孔的分布為等三角形布置方式，兩孔間距為198mm 260mm。
7.根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，其特征在于進(jìn) 水口 A的周圍設(shè)置了分流板(2)，分流板(2)的高度為IOOmm 180mm其中內(nèi)直徑為 2500mm的圓柱形殼體的分流板(2)的高度為102mm，內(nèi)直徑為3200mm的圓柱形殼體 的分流板(2)的高度為180mm。
8.根據(jù)權(quán)利1或2或3或4或5所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床， 其特征在于柱形承壓殼體(1)的底部的出水多孔板(11)為鍋底弧形孔板，安裝在出水 多孔板(11)上的出水濾帽按不同直徑的同心圓分布，相鄰兩同心圓間距從里到外是逐 漸減少，相鄰兩水帽間距從里到外逐漸減少，多孔板的直徑為2380 mm 3100mm，多孔 板上布置的水帽數(shù)量為126 248只，其中殼體內(nèi)直徑為2500mm的多孔板直徑為2500mm, 水帽數(shù)量為126只，殼體內(nèi)直徑為3200mm的多孔板直徑為3200mm水帽數(shù)量為248只。
9.根據(jù)權(quán)利3所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，其特征在于，在出 水多孔板(11)與碟形夾套(15)之間設(shè)置有迷宮式集水支撐圈(13)；按殼體為直徑為 3200mm規(guī)格，迷宮式集水支撐圈(13)共設(shè)置3層，迷宮式集水支撐圈(13)上開有 長方形的水流孔，開孔面積由內(nèi)而外逐漸加大。
10.根據(jù)權(quán)利1或6所述的一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，其特征在 于，出水口 B的內(nèi)側(cè)設(shè)置防渦流板(14)，柱形承壓殼體(1)的側(cè)面設(shè)置多個(gè)視鏡，分別位于柱形承壓殼體(1)的下部、樹脂層界面和水墊層中部。
全文摘要
一種核電凝結(jié)水精處理大直徑柱形高速混床，包括柱形承壓殼體(1)、進(jìn)水擋板(3)、分流板(2)、布水水帽(4)、布水多孔板(5)、壓力平衡管(7)、人孔(8)、離子交換樹脂(9)、出水集水裝置(11)、支腿，進(jìn)出水口；進(jìn)水口A設(shè)在承壓殼體(1)的頂部，進(jìn)水擋板(3)設(shè)在進(jìn)水口的下端并通過支撐筋與承壓殼體連接，在承壓殼體內(nèi)部靠近進(jìn)水口A周圍設(shè)置分流板(2)，布水多孔板用緊固件與焊接在承壓殼體(1)內(nèi)壁的固定圈連接固定，布水多孔板上安裝布水水帽(4)，承壓殼體內(nèi)填裝離子交換樹脂即陰陽混合樹脂，填裝的離子交換樹脂的上表面與布水多孔板之間留有一定高度的水墊層，承壓殼體的下部設(shè)有出水集水裝置。
文檔編號(hào)C02F1/42GK102010029SQ20101059927
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者周谷平, 張偉, 徐鵬 申請人:南京中電聯(lián)環(huán)保股份有限公司