[实用新型]一种用于燃料考验回路冷却的热交换装置

说明书

本实用新型公开了一种用于燃料考验回路冷却的热交换装置，包括列管换热组和套管换热组，所述列管换热组包括与列管换热组管程连通的一次水进口、以及与列管换热组壳程连通的一次水出口，所述套管换热组包括与套管换热组壳程连通的二次水进口和二次水出口；一次水进口、列管换热组管程、套管换热组管程、列管换热组壳程和一次水出口依次连通构成一次水通路；二次水进口、套管换热组壳程和二次水出口依次连通构成二次水通路。本实用新型很大程度低减少了结构的热应力，确保设备长期安全稳定地运行。

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，具体涉及一种用于燃料考验回路冷却的热交换装置。

背景技术

随着经济和社会的发展，热交换器在能源、化工、轻工和动力等领域中得到了广泛应用。

高温高压燃料考验回路是试验堆配套的试验设施，用于模拟压水堆工况对燃料元件进行稳态辐照考验或功率瞬态试验。为冷却来自燃料考验回路考验腔的高温高压一次水，将考验组件所产生的热量带出来，需设置热交换器，热交换器一次水为高温高压的去离子水，二次冷却水采用自来水，由于一次水和二次水温差较大，现有技术中的热交换器在运行时会产生较大的热应力，无法确保设备长期安全稳定地运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于燃料考验回路冷却的热交换装置，以解决现有技术中由于一次水和二次水温差较大，热交换器在运行时产生较大的热应力，造成设备无法长期安全稳定地运行的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于燃料考验回路冷却的热交换装置，包括列管换热组和套管换热组，所述列管换热组包括与列管换热组管程连通的一次水进口、以及与列管换热组壳程连通的一次水出口，所述套管换热组包括与套管换热组壳程连通的二次水进口和二次水出口；一次水进口、列管换热组管程、套管换热组管程、列管换热组壳程和一次水出口依次连通构成一次水通路；二次水进口、套管换热组壳程和二次水出口依次连通构成二次水通路。

高温高压的燃料考验回路是试验堆配套的试验设施，该试验设施需要设置热交换器来冷却考验腔的高温高压的一次水，将组件所产生的热量带出。其中，一次水为高温高压的去离子水，二次水为用于冷却一次水的自来水。但是，由于一次水和二次水的温差大，使得现有技术中的常规热交换器在运行时会产生热应力，进而使得设备无法长期安全稳定地运行。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于高温高压燃料考验回路冷却的热交换器。该热交换器包括用于流通一次水的一次水通路和用于流通二次水的二次水通路。其中，一次水通路包括依次连通的一次水进口、列管换热组管程、套管换热组管程、列管换热组壳程和一次水出口，而二次水通路包括依次连通的二次水进口、套管换热组壳程和二次水出口。其中，列管换热组管程是指流体流经列管换热组的内管内部区域，列管换热组壳程是指流体流经列管换热组的内管与外管之间的区域；同理，套管换热组管程是指流体流经套管换热组的内管内部区域，而套管换热组壳程是指流体流经套管换热组的内管与外管之间的区域。

工作时，高温高压的一次水从一次水进口流入至列管换热组管程，之后进入套管换热组管程进行冷却，在此过程中一次水的热量传递给流经套管换热组壳程的二次水，之后冷却后的一次水进入至列管换热组壳程复热，同时对列管换热组管程内的一次水进行一定程度的预冷却，以使得稍后进入套管换热组管程被冷却的一次水与套管换热组壳程内的二次水之间的温差大幅减小，进而很大程度低减少了结构的热应力，确保设备长期安全稳定地运行，最终，列管换热组壳程内的一次水从一次水出口排出。二次水从二次水进口进入套管换热组壳程，并对流经套管换热组管程的一次水进行冷却，之后温度升高的二次水从二次水出口排出。

作为本实用新型的列管换热组的一种优选实施方案，所述列管换热组包括列管换热段，所述列管换热段包括筒体、以及位于筒体内部的管束组件，所述管束组件包括若干根换热管，所述换热管内部构成列管换热组管程，换热管与筒体之间的区域构成列管换热组壳程。