[发明专利]主泵滑油冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换设备，具体的说是一种主泵滑油冷却器，该换热器主要是针对核电反应堆主泵轴承滑油系统而专门研发的换热设备。

背景技术

板式换热器自发展问世以来，距今已有100多年的历史，板式换热器本身具有的高较、紧凑、维护方便等特点。其应用领域不断拓宽，产品已遍及石化、冶金、电力、轻工、食品、医药、船舶、海洋平台等领域，随着人们对板式换热器认识的不断加深，板式换热器更被广泛而又合理的应用到核电领域，多年来国内外核电站直接采用板式换热器作为设备冷却水系统热交换的核心设备。

目前还没有针对核电反应堆主泵轴承滑油系统专用的换热设备。众所周知，在石油、化工、船舶等行业的一些工艺过程中，在处理油及粘稠介质的换热时，大都采用管壳式换热器，但其换热器传热效率低，占地面积大，往往用户需要很高的成本投入。

由于核电反应堆主泵轴承滑油系统现场安装条件受限，介质特殊，所以采用什么结构的换热设备用于核电反应堆主泵轴承滑油系统，是摆在换热器生产领域的一个新的课题。主泵滑油冷却器的研发将很好的为用户解决其上述问题。

发明内容  

本发明的目的是要提供一种结构简单合理，传热效率高，安装和使用方便，适合于核电反应堆主泵轴承滑油系统热交换的主泵滑油冷却器。

本发明的目的是这样实现的，该换热器包括筒体、上下端盖、板束，连接法兰、管路、进口法兰、出口法兰，其中筒体和上下端盖构成换热器的密闭腔体，菱形结构的连接法兰设置在筒体的中间部位，带有排泄补油口的两个呈L形状的管路对称设置在筒体的两侧，管路的一端与筒体连通，另一端设置在连接法兰上，进口法兰和出口法兰与管路轴向相垂直被设置在筒体上，板束设置在筒体的密闭腔体内。

所述的板束由压型板片和平板片组成的多组板片对焊接组装构成，它包括至少两组板片对焊合，设置每组板片对焊合之间的中间隔板，套装在每组板片对焊合外侧的导流板，套装在导流板上的环状支撑板，焊接在板片对焊合端部的上封板和下封板，设置在板片对焊合上的齿形堵板。

所述构成板束的压型板片上带有均布设置的泡状凸点和泡状凹点，上述板片结构使流体在低雷诺数下即可实现湍流，流体阻力小，板面不宜结垢。

所述的上封板上设置有四块连接板，连接板一端焊接在板束上端的上封板外侧，另一端焊接在筒体上。

本发明具有以下优点和积极积极效果：

1、本发明特殊的板片（泡状凸凹点）设计，使流体在低雷诺数下即可实现湍流，流体阻力小，板面不宜结垢。

①、板片设计：板对由压型板片（泡状点2.5mm/2.5mm）与平板片组合，形成一个密闭而牢固的流道；依据系统运行工况并参照ASME第Ⅲ卷中ND分卷，对板片的泡状点间距进行强度校核，泡状点与平板片采用3000W激光焊接，焊接直径5mm，最终以60MPa拉伸试验为结论，再次验证了板片设计的合理性。

②、凸点设计可保证流体（滑油）在其流动过程中形成湍流，最大限度的保证了板片的有效传热率，凹点极大的增加了板对之间的支撑强度并保证了流道间隙保持一致，进而保证板束的整体焊接尺寸及其紧凑型。 

2、本发明板束的结构（冷热侧均为双流程）设计。满足系统运行工况的同时（10%的预度），更满足于现场安装要求（见图）。

①、板束焊接后成为一整体，在有限的腔体内，设置一块中间隔板将冷热流道均分成两流程；上下两块支撑板及导流板的设计，强制性的促使一侧流体全部进入板束，又对板束的整体强度再次加固。极大的增加了设备的有效传热率。

②、齿形堵板的设计。所有板对与中间隔板组对后，用齿形堵板进行端部焊接，解决端部密封的同时，更有效地对冷热两侧的密封腔进行分离密封，同时便于板对的焊接。

3、本发明采用了紧凑的结构设计。板束与中间隔板焊接后，上下端部与上下封板焊接，形成一个全密闭的腔体，上下封板采用弧形设计，即节省了换热器内部的空间，又适应了高压力的运行工况。

4、本发明全焊接式结构形式避免了传统可拆板式换热器的承压、耐温及腐蚀问题，确保了系统长期的安全运行。

5、本发明独特的外观设计。采用菱形法兰兼做设备支撑及连接，油侧及水侧进出口成90°角安装，满足设备整体强度的同时更极大的缩小安装空间，避免了在核主泵内的空间限制。