[发明专利]一种适合高温高压换热流道结构

说明书

本发明属于换热流道结构技术领域，具体涉及一种适合高温高压换热流道结构；该结构包括一个流道板，所述流道板为矩形结构，所述流道板前表面为面临高热载荷面，所述流道板后表面沿流道板长度方向平行密集排列多个向外凸起的筋板，相邻筋板两两首尾连接，形成串联的U型流道；所述筋板首尾连接处形成的流道中流道板上设置凸起的小隔片；本发明结构简单，能有效降低热应变，从而增加热疲劳循环次数。

技术领域

本发明属于换热流道结构技术领域，具体涉及一种适合高温高压换热流道结构。

背景技术

在许多核电工程项目中由于其特殊性，一般都是高温高压的冷却水，同时有一些部件将承受上万次的高热通量的热载荷，如果不通过换热把热量及时带走，这些部件的材料将发生蠕变，且达不到热疲劳寿命的要求等，最终导致部件受损。例如在ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor，国际热核聚变实验堆)中，直接面临等离子体的部件，将承受辐射热载荷高达350kW/m²，同时也将承受中子热载荷(P0＝5.0W/cm3；λ＝13.6cm)，部件都是采用4MPa\70℃的高温高压的冷却水进行冷却换热，并且由于冷却水冲蚀原因，面临高热载荷的面厚度一般在6mm左右，流体速度控制<5m/s，并且规定这些部件能承受30000次的热疲劳循环。如何降低面临等离子体的部件上的温度、减少热应变，这些都面临很大挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合高温高压换热流道结构，减少面临高热载荷部件的热应变，提高热疲劳循环次数。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种适合高温高压换热流道结构，该结构包括一个流道板，所述流道板为矩形结构，所述流道板前表面为面临高热载荷面，所述流道板后表面沿流道板长度方向平行密集排列多个向外凸起的筋板，相邻筋板两两首尾连接，形成串联的U型流道；所述筋板首尾连接处形成的流道中流道板上设置凸起的小隔片。

所述小隔片为椭圆筒结构；流道末端与小隔断之间的距离以流道根部倒角尺寸确定。

所述流道的高宽比优选1.5。

所述筋板为薄板结构。

所述流道板的长、宽、高分别为350mm、11mm和15mm，所述流道板厚度最薄处为6mm，所述流道板形成13个串联流道，筋板厚度为4mm。

所述流道板的材料为316LN-IG。

本发明的技术效果主要体现在：

本发明一种适合高温高压换热流道结构，结构简单，能有效降低热应变，从而增加热疲劳循环次数。

附图说明

图1为本发明一种适合高温高压换热流道结构轴测示意图；

图2为本发明一种适合高温高压换热流道结构主视图；

图3为本发明一种适合高温高压换热流道结构横截面示意图；

图4为本发明一种适合高温高压换热流道结构流道连接处放大示意图；

图5为本发明一种适合高温高压换热流道结构正面面临高热载荷面的热疲劳分析示意图；

图6为本发明一种适合高温高压换热流道结构面临高热载荷面背部的热疲劳分析示意图；

图7为本发明一种适合高温高压换热流道结构面临高热载荷面背部左下角的热疲劳分析示意图；

图8为本发明一种适合高温高压换热流道结构面临高热载荷面背部右上角的热疲劳分析示意图；

具体实施方式