[实用新型]一种具备实时监测泄露功能的同轴管式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及热交换领域，特别是涉及一种具备实时监测泄露功能的同轴管式换热器。

背景技术

目前，换热器的品种有很多种，在核能反应堆常用的管壳式换热器其换热管壁出现缺陷可能发生内漏，两种介质的混合后从而造成介质污染、爆炸、甚至核泄漏等严重后果。

以现有钠冷快堆为例，如图1所示，采用钠-钠-水/汽的三回路热传输系统，将一回路冷却系统的热量经中间热交换器传给二回路主冷却系统，再经蒸汽换热器将热传给水/蒸汽系统，这样的结构能够防止一回路系统中放射性钠与蒸汽发生器中的水相接触，避免蒸汽发生器中发生大面积钠水反应，保障反应堆的堆芯安全。

然而，二回路系统的设置，必然需要大量铺设管道、钠阀、额外的换热设备-中间热交换器和二次钠泵以及相应的钠净化、钠充排等，其直接后果是导致反应堆系统复杂、一次性建设投资费用较高，影响钠冷快堆电站的经济性能。

在安全性要求非常高的核能领域，对于换热器出现内漏时不能实时监测，特别是换热管壁出现微小的渗漏缺陷时，无法监测，久之将对系统产生很大的安全隐患。

因此，提供一种具备实时监测泄露功能的同轴管式换热器实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种具备实时监测泄露功能的同轴管式换热器，用于解决现有技术中换热器不能实时监测内漏的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种具备实时监测泄露功能的同轴管式换热器，所述同轴管式换热器至少包括：外壳、第一管板、第二管板以及同轴式换热管束；

所述第一管板和第二管板安装在所述外壳中，所述外壳包括第一壳体、第二壳体和第三壳体；

所述第一壳体与第一管板形成第一空腔，所述第二壳体与第二管板形成第二空腔；所述第三壳体与第一管板及第二管板形成第三空腔；

所述同轴式换热管束包括若干根换热管，每根换热管包括外管、嵌套在所述外管内部的内管，所述外壳和内管之间形成螺旋通道；

所述内管的管口固定在所述第一管板上并与所述第一空腔连通；所述外管的管口固定在所述第二管板上，使所述螺旋通道与所述第三空腔连通。

可选地，所述第一壳体上设置有第一流体入口和第一流体出口，第一流体通过第一流体入口进入第一空腔，再进入内管进行换热后从第一流体出口流出。

可选地，所述第二壳体上设置有第二流体入口和第二流体出口，第二流体通过第二流体入口进入第二空腔，沿着所述外管的外壁进行换热后从第二流体出口流出。

可选地，所述第三壳体上设置有第三流体入口，第三流体通过第三流体入口进入第三空腔，再进入螺旋通道，保持一定的压力不循环。

可选地，所述第三流体的压力大于所述第一流体和第二流体的压力。

可选地，所述第三流体入口处设置有压力检测器。

可选地，所述第三流体为氮气或者惰性气体。

可选地，所述螺旋通道中设置有环绕在所述内管外壁上的螺旋结构。

可选地，所述螺旋结构的材料为纯铜或者铜合金。

可选地，所述螺旋结构与所述内管外壁及外管内壁均接触。

可选地，所述第一空腔中还设置一挡板，用于隔离换热前后的第一流体。

可选地，所述外管和内管为U型管，所述外管安装在第二空腔中。

可选地，所述外管和内管为直管，所述外管安装在第二空腔中。

可选地，所述第一管板包括第一板和第二板，所述内管的一个管口固定在所述第一板上、另一个管口固定在所述第二板上；所述第二管板包括第三板和第四板，所述外管的一个管口固定在所述第三板上、另一个管口固定在所述第四板上。

如上所述，本实用新型的一种具备实时监测泄漏功能的同轴管式换热器，具有以下有益效果：采用内衬螺旋通道同轴式换热管束和多管板形成的监测通道，在此监测通道内充入较高压力的保护气体，能够避免传统换热管泄漏造成的两种流体的接触，设备安全性高；即使出现换热管泄漏也不影响系统安全，甚至可以继续运行，此举大大提高了系统的安全可靠性。由于监测气体与工作介质的较高压力差，即使出现换热管微小渗漏，也能实时通过监测气体的压力监测器放大反馈出泄漏信号，提高了换热器泄漏监测的灵敏性和快速响应能力。在传统换热器内集成了第三种气体监测保护功能，将传统为防止介质内漏使用中间回路作为安全屏障的回路取消，从而降低一次性建设投资费用，提高经济性能。

附图说明

图1为现有技术中某钠冷快堆蒸汽发生器系统原理图。

图2为本实用新型取消中间回路的钠冷快堆蒸汽发生器系统原理图。