申请/专利权人：中广核研究院有限公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司

申请日：2018-08-01

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109215814B

主分类号：G21C13/024

分类号：G21C13/024

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.02.12#实质审查的生效;2019.01.15#公开

摘要：本发明涉及一种用于多容器系统的水平支承结构，多容器系统包括压力容器、蒸汽发生器、主泵，蒸汽发生器包括至少两个，中心对称地设置在压力容器的周圈，主泵包括至少两个，中心对称地设置在压力容器的周圈，蒸汽发生器、主泵在压力容器的周圈交替设置，且在压力容器的周圈均匀间隔分布，蒸汽发生器分别通过第一管道与压力容器连接，主泵分别通过第二管道与压力容器连接。水平支承结构支承方式呈中心对称布置，布置方式简单有效，通过应力分解，使蒸汽发生器、主泵等主设备容器的受力均衡，允许蒸汽发生器、主泵等主设备容器热膨胀、热位移等低速位移的发生，在一定限度内释放热应力，可以保证蒸汽发生器、主泵等主设备容器的稳定状态。

主权项：1.一种用于多容器系统的水平支承结构，其特征在于，所述多容器系统包括压力容器（1）、蒸汽发生器（2）、主泵（3），所述蒸汽发生器（2）包括至少两个，中心对称地设置在所述压力容器（1）的周圈，所述主泵（3）包括至少两个，中心对称地设置在所述压力容器（1）的周圈，所述蒸汽发生器（2）、主泵（3）在所述压力容器（1）的周圈交替设置，且在所述压力容器（1）的周圈均匀间隔分布，所述蒸汽发生器（2）分别通过第一管道（4）与所述压力容器（1）连接，所述主泵（3）分别通过第二管道（5）与所述压力容器（1）连接，所述水平支承结构包括若干第一支承单元（6）和若干第二支承单元（7）；每一所述蒸汽发生器（2）的外壁面上沿周向设有至少两个第一支承单元（6），每一所述第一支承单元（6）一端与所述蒸汽发生器（2）连接，另一端向远离所述压力容器（1）的方向伸出并固定，每一所述蒸汽发生器（2）外的各第一支承单元（6）相对与对应所述蒸汽发生器（2）连接的第一管道（4）的轴线水平对称；所述第一支承单元（6）包括第一支耳（61）和第一支承组件（62），所述第一支耳（61）设置在所述蒸汽发生器（2）的外壁面上；所述第一支承组件（62）一端与所述第一支耳（61）转动连接，另一端向远离所述压力容器（1）的方向伸出，并固定安装，所述第一支承组件（62）的伸出方向与对应的所述蒸汽发生器（2）连接的第一管道（4）的轴线夹角为锐角；每一所述蒸汽发生器（2）的外壁面上设有两个第一支承单元（6）；每一所述第一支承单元（6）的第一支耳（61）沿对应的所述蒸汽发生器（2）的径向向外伸出，并垂直于与对应的所述蒸汽发生器（2）连接的第一管道（4）的轴线；每一所述主泵（3）的外壁面上沿周向设有至少两个第二支承单元（7），每一所述第二支承单元（7）一端与所述主泵（3）连接，另一端向远离所述压力容器（1）的方向伸出并固定，每一所述主泵（3）外的第二支承单元（7）相对与对应所述主泵（3）连接的第二管道（5）的轴线水平对称。

全文数据：用于多容器系统的水平支承结构技术领域本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种用于多容器系统的水平支承结构。背景技术在紧凑布置反应堆中，压力容器、蒸汽发生器、主泵等主容器均为立式容器，蒸汽发生器、主泵以压力容器为中心，中心对称地设置在压力容器的周圈，蒸汽发生器、主泵在压力容器的周圈交替分布，并与压力容器的侧面通过管道连接。蒸汽发生器、主泵长径比大，重心较高，是整个反应堆冷却剂系统中抗震性能较差的设备。在反应堆运行时会有冷热态变化，温度变化导致设备产生热膨胀和热位移，上部水平支承应有限的释放设备膨胀，避免热应力过大，损坏支承设备。本项目还叠加了长期存在的交变载荷及外部冲击载荷。外部冲击载荷及交变载荷周期性引起容器的横摇、纵摇、横倾、纵倾以及垂荡，增大了容器下部支承所受的弯矩、应力，存在容器翻倒风险，而且设备间管道焊缝等薄弱处易产生疲劳风险。发明内容本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于多容器系统的水平支承结构。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于多容器系统的水平支承结构，所述多容器系统包括压力容器、蒸汽发生器、主泵，所述蒸汽发生器包括至少两个，中心对称地设置在所述压力容器的周圈，所述主泵包括至少两个，中心对称地设置在所述压力容器的周圈，所述蒸汽发生器、主泵在所述压力容器的周圈交替设置，且在所述压力容器的周圈均匀间隔分布，所述蒸汽发生器分别通过第一管道与所述压力容器连接，所述主泵分别通过第二管道与所述压力容器连接，所述水平支承结构包括若干第一支承单元和若干第二支承单元；每一所述蒸汽发生器的外壁面上沿周向设有至少两个第一支承单元，每一所述第一支承单元一端与所述蒸汽发生器连接，另一端向远离所述压力容器的方向伸出并固定，每一所述蒸汽发生器外的各第一支承单元相对与对应所述蒸汽发生器连接的第一管道的轴线水平对称；每一所述主泵的外壁面上沿周向设有至少两个第二支承单元，每一所述第二支承单元一端与所述主泵连接，另一端向远离所述压力容器的方向伸出并固定，每一所述主泵外的第二支承单元相对与对应所述主泵连接的第二管道的轴线水平对称。优选地，所述第一支承单元、第二支承单元均沿水平方向伸出。优选地，所述第一支承单元位于所述蒸汽发生器的上端；第二支承单元位于所述主泵的上端。优选地，所述第一支承单元包括第一支耳和第一支承组件，所述第一支耳设置在所述蒸汽发生器的外壁面上；所述第一支承组件一端与所述第一支耳转动连接，另一端向远离所述压力容器的方向伸出，并固定安装，所述第一支承组件的伸出方向与对应的所述蒸汽发生器连接的第一管道的轴线夹角为锐角。优选地，每一所述蒸汽发生器的外壁面上设有两个第一支承单元；每一所述第一支承单元的第一支耳沿对应的所述蒸汽发生器的径向向外伸出，并垂直于与对应的所述蒸汽发生器连接的第一管道的轴线。优选地，每一所述蒸汽发生器外的两个第一支承组件的夹角小于180度。优选地，所述第一支承组件包括第一阻尼器和第一支座，所述第一阻尼器连接在所述第一支座和所述第一支耳之间，所述第一支座固定安装。优选地，所述第二支承单元包括第二支耳和第二支承组件，所述第二支耳设置在所述主泵的外壁面上；所述第二支承组件一端与所述第二支耳转动连接，另一端向远离所述压力容器的方向伸出，并固定安装，所述第二支承组件的伸出方向与对应的所述主泵连接的第二管道的轴线夹角为锐角。优选地，每一所述主泵的外壁面上设有两个第二支承单元；每一所述第二支承单元的第二支耳沿对应的所述主泵的径向向外伸出，并垂直于与对应的所述主泵连接的第二管道的轴线。优选地，每一所述主泵外的两个第二支承组件的夹角小于180度。优选地，所述第二支承组件包括第二阻尼器和第二支座，所述第二阻尼器连接在所述第二支座和所述第二支耳之间，所述第二支座固定安装。实施本发明的用于多容器系统的水平支承结构，具有以下有益效果：水平支承结构支承方式呈中心对称布置，布置方式简单有效，通过应力分解，使蒸汽发生器、主泵等主设备容器的受力均衡，允许蒸汽发生器、主泵等主设备容器热膨胀、热位移等低速位移的发生，在一定限度内释放热应力，可以保证蒸汽发生器、主泵等主设备容器的稳定状态。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1是本发明实施例中的多容器系统的容器上设有水平支承结构时的立体结构示意图；图2是图1中的多容器系统的容器上设有水平支承结构时的俯视方向结构示意图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。如图1、图2所示，本发明一个优选实施例中的多容器系统包括压力容器1、蒸汽发生器2、主泵3等主设备容器，蒸汽发生器2和主泵3分别包括两个，两个蒸汽发生器2和两个主泵3分别中心对称地设置在压力容器1的周圈，蒸汽发生器2、主泵3在压力容器1的周圈交替设置，且在压力容器1的周圈均匀间隔分布。蒸汽发生器2分别通过第一管道4与压力容器1连接，主泵3分别通过第二管道5与压力容器1连接，在其他实施例中，蒸汽发生器2和主泵3的数量也可多于两个。多容器系统可作为反应堆的一部分，在反应堆冷、热态变化时，会自胀产生热位移；在海洋工况下，会产生倾斜和摇摆。本实施例中的多容器系统还包括对蒸汽发生器2、主泵3两种主设备容器进行支承的水平支承结构，进一步地，水平支承结构包括若干第一支承单元6和若干第二支承单元7。每一蒸汽发生器2的外壁面上沿周向设有两个第一支承单元6，每一第一支承单元6一端与蒸汽发生器2连接，另一端向远离压力容器1的方向伸出并固定，每一蒸汽发生器2外的各第一支承单元6相对与对应蒸汽发生器2连接的第一管道4的轴线水平对称。每一主泵3的外壁面上沿周向设有两个第二支承单元7，每一第二支承单元7一端与主泵3连接，另一端向远离压力容器1的方向伸出并固定，每一主泵3外的第二支承单元7相对与对应主泵3连接的第二管道5的轴线水平对称。水平支承结构支承方式呈中心对称布置，布置方式简单有效，通过应力分解，可以保证蒸汽发生器2、主泵3等主设备容器的稳定状态。优选地，第一支承单元6、第二支承单元7均沿水平方向伸出，在水平方向上施力，使蒸汽发生器2、主泵3等主设备容器的受力均衡，不会发生倾翻的风险。采用水平支承结构进行支承的方式在蒸汽发生器2、主泵3等主容器冷热态变化时，第一支承单元6、第二支承单元7允许蒸汽发生器2、主泵3等主设备容器热膨胀、热位移等低速位移的发生，在一定限度内释放热应力。进一步地，第一支承单元6位于蒸汽发生器2的上端；第二支承单元7位于主泵3的上端，可以在海洋环境周期性的交变载荷、地震或事故等水平冲击载荷工况下，保持蒸汽发生器2、主泵3等主设备容器处于稳定状态，限制其上部的水平位移，减小下部支承所受的弯矩、应力以减小容器翻倒的风险；优化管道受力，避免疲劳风险。在一些实施例中，第一支承单元6包括第一支耳61和第一支承组件62，第一支耳61设置在蒸汽发生器2的外壁面上。第一支耳61焊接在蒸汽发生器2上部，为上部水平支承提供安装位置。第一支承组件62一端与第一支耳61转动连接，另一端向远离压力容器1的方向伸出，并固定安装。第一支承组件62的伸出方向与对应的蒸汽发生器2连接的第一管道4的轴线夹角为锐角，这样，各第一支承单元6的支承方向在压力容器1的周圈向外，且均匀分布，保证各个方向的受力平衡。在一些实施例中，每一蒸汽发生器2的外壁面上设有两个第一支承单元6；每一蒸汽发生器2外壁面上的两个第一支承组件62的夹角小于180度，保证第一支承单元6的拉力方向是沿与对应的蒸汽发生器2连接的第一管道4的轴线方向，并远离压力容器1，保证对蒸汽发生器2的支承。在其他实施例中，若能保证对应的蒸汽发生器2的支承力平衡，也可设置两个以上的第一支承单元6。每一第一支承单元6的第一支耳61沿对应的蒸汽发生器2的径向向外伸出，并垂直于与对应的蒸汽发生器2连接的第一管道4的轴线，让两侧的第一支承单元6对蒸汽发生器2的支承作用力更加均衡可控。在其他实施例中，第一支耳61向蒸汽发生器2外伸出的方向也可与对应的第一管道4呈一定夹角。进一步地，第一支承组件62包括第一阻尼器621和第一支座622，第一阻尼器621连接在第一支座622和第一支耳61之间，第一支座622固定安装，第一支座622通过螺栓固定在反应舱舱壁处，与第一支耳61的伸出方向成一定角度布置。优选地，第一阻尼器621与第一支座622之间也是转动连接。这样的布置方式，第一支承单元6水平支承提供的支承作用力大部分沿第一管道4轴线方向，另一部分沿蒸汽发生器2的径向，可以保持蒸汽发生器2处于稳定状态，限制其上部的水平位移，减小下部支承所受的弯矩、应力以减小蒸汽发生器2翻倒的风险，有限制的释放蒸汽发生器2热膨胀，优化第一管道4受力。在一些实施例中，第二支承单元7包括第二支耳71和第二支承组件72，第二支耳71设置在主泵3的外壁面上。第二支耳71焊接在蒸汽发生器2上部，为上部水平支承提供安装位置。第二支承组件72一端与第二支耳71转动连接，另一端向远离压力容器1的方向伸出，并固定安装。第二支承组件72的伸出方向与对应的主泵3连接的第二管道5的轴线夹角为锐角，这样，各第二支承单元7的支承方向在压力容器1的周圈向外，且均匀分布，保证各个方向的受力平衡。在一些实施例中，每一主泵3的外壁面上设有两个第二支承单元7；每一主泵3外壁面上的两个第二支承组件72的夹角小于180度，保证第二支承单元7的拉力方向是沿与对应的主泵3连接的第二管道5的轴线方向，并远离压力容器1，保证对主泵3的支承。在其他实施例中，若能保证对应的主泵3的支承力平衡，也可设置两个以上的第二支承单元7。每一第二支承单元7的第二支耳71沿对应的主泵3的径向向外伸出，并垂直于与对应的主泵3连接的第二管道5的轴线，让两侧的第二支承单元7对主泵3的支承作用力更加均衡可控。在其他实施例中，第二支耳71向蒸汽发生器2外伸出的方向也可与对应的第二管道5呈一定夹角。进一步地，第二支承组件72包括第二阻尼器721和第二支座722，第二阻尼器721连接在第二支座722和第二支耳71之间，第二支座722固定安装，第二支座722通过螺栓固定在反应舱舱壁处，与第二支耳71的伸出方向成一定角度布置。优选地，第二阻尼器721与第二支座722之间也是转动连接。这样的布置方式，第二支承单元7水平支承提供的支承作用力大部分沿第二管道5轴线方向，另一部分沿主泵3的径向，可以保持主泵3处于稳定状态，限制其上部的水平位移，减小下部支承所受的弯矩、应力以减小主泵3翻倒的风险，有限制的释放主泵3热膨胀，优化第二管道5受力。水平支承结构与蒸汽发生器2、主泵3等主设备容器之间无间隙支承，在地震工况或者冲击、摇摆载荷下，蒸汽发生器2、主泵3等主设备容器筒体壁直接与水平支承结构接触，通过阻尼器可将外载荷吸收或传递至构建物，相较于非接触式支承，可以避免间隙对容器的抗震等性能产生不利影响。可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种用于多容器系统的水平支承结构，其特征在于，所述多容器系统包括压力容器（1）、蒸汽发生器（2）、主泵（3），所述蒸汽发生器（2）包括至少两个，中心对称地设置在所述压力容器（1）的周圈，所述主泵（3）包括至少两个，中心对称地设置在所述压力容器（1）的周圈，所述蒸汽发生器（2）、主泵（3）在所述压力容器（1）的周圈交替设置，且在所述压力容器（1）的周圈均匀间隔分布，所述蒸汽发生器（2）分别通过第一管道（4）与所述压力容器（1）连接，所述主泵（3）分别通过第二管道（5）与所述压力容器（1）连接，所述水平支承结构包括若干第一支承单元（6）和若干第二支承单元（7）；每一所述蒸汽发生器（2）的外壁面上沿周向设有至少两个第一支承单元（6），每一所述第一支承单元（6）一端与所述蒸汽发生器（2）连接，另一端向远离所述压力容器（1）的方向伸出并固定，每一所述蒸汽发生器（2）外的各第一支承单元（6）相对与对应所述蒸汽发生器（2）连接的第一管道（4）的轴线水平对称；每一所述主泵（3）的外壁面上沿周向设有至少两个第二支承单元（7），每一所述第二支承单元（7）一端与所述主泵（3）连接，另一端向远离所述压力容器（1）的方向伸出并固定，每一所述主泵（3）外的第二支承单元（7）相对与对应所述主泵（3）连接的第二管道（5）的轴线水平对称。2.根据权利要求1所述的水平支承结构，其特征在于，所述第一支承单元（6）、第二支承单元（7）均沿水平方向伸出。3.根据权利要求1所述的水平支承结构，其特征在于，所述第一支承单元（6）位于所述蒸汽发生器（2）的上端；第二支承单元（7）位于所述主泵（3）的上端。4.根据权利要求1至3任一项所述的水平支承结构，其特征在于，所述第一支承单元（6）包括第一支耳（61）和第一支承组件（62），所述第一支耳（61）设置在所述蒸汽发生器（2）的外壁面上；所述第一支承组件（62）一端与所述第一支耳（61）转动连接，另一端向远离所述压力容器（1）的方向伸出，并固定安装，所述第一支承组件（62）的伸出方向与对应的所述蒸汽发生器（2）连接的第一管道（4）的轴线夹角为锐角。5.根据权利要求4所述的水平支承结构，其特征在于，每一所述蒸汽发生器（2）的外壁面上设有两个第一支承单元（6）；每一所述第一支承单元（6）的第一支耳（61）沿对应的所述蒸汽发生器（2）的径向向外伸出，并垂直于与对应的所述蒸汽发生器（2）连接的第一管道（4）的轴线。6.根据权利要求5所述的水平支承结构，其特征在于，每一所述蒸汽发生器（2）外的两个第一支承组件（62）的夹角小于180度。7.根据权利要求5所述的水平支承结构，其特征在于，所述第一支承组件（62）包括第一阻尼器（621）和第一支座（622），所述第一阻尼器（621）连接在所述第一支座（622）和所述第一支耳（61）之间，所述第一支座（622）固定安装。8.根据权利要求1至3任一项所述的水平支承结构，其特征在于，所述第二支承单元（7）包括第二支耳（71）和第二支承组件（72），所述第二支耳（71）设置在所述主泵（3）的外壁面上；所述第二支承组件（72）一端与所述第二支耳（71）转动连接，另一端向远离所述压力容器（1）的方向伸出，并固定安装，所述第二支承组件（72）的伸出方向与对应的所述主泵（3）连接的第二管道（5）的轴线夹角为锐角。9.根据权利要求8所述的水平支承结构，其特征在于，每一所述主泵（3）的外壁面上设有两个第二支承单元（7）；每一所述第二支承单元（7）的第二支耳（71）沿对应的所述主泵（3）的径向向外伸出，并垂直于与对应的所述主泵（3）连接的第二管道（5）的轴线。10.根据权利要求9所述的水平支承结构，其特征在于，每一所述主泵（3）外的两个第二支承组件（72）的夹角小于180度。11.根据权利要求9所述的水平支承结构，其特征在于，所述第二支承组件（72）包括第二阻尼器（721）和第二支座（722），所述第二阻尼器（721）连接在所述第二支座（722）和所述第二支耳（71）之间，所述第二支座（722）固定安装。

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