一种保温块论文和设计-侯斌

全文摘要

本实用新型属于反应堆涉钠保温技术领域，具体涉及一种保温块，用于钠冷快堆的涉钠管道(10)的保温和伴热，包括可拆卸的拼接附着在所述涉钠管道(10)上的保温盒(7)，所述保温盒(7)内部填充保温材料，所述保温盒(7)的保温盒内壁(9)外表面上设有电加热丝(4)，在所述保温盒(7)的保温盒外壁(8)的外表面设置连接所述电加热丝(4)的快速接头(6)，用于为所述电加热丝(4)提供电源。本实用新型实现了快堆涉钠管道、设备系统中电加热丝、钠泄漏探测丝、热电偶等部件与保温结构模块的集成，可以实现快堆高温钠管道一体化保温结构模块化设计，能简化安装施工和以后的维修作业，降低造价，提高综合经济效益。

主设计要求

1.一种保温块，用于钠冷快堆的涉钠管道(10)的保温和伴热，包括可拆卸的拼接附着在所述涉钠管道(10)上的保温盒(7)，所述保温盒(7)内部填充保温材料，其特征是：所述保温盒(7)的保温盒内壁(9)外表面上设有电加热丝(4)，在所述保温盒(7)的保温盒外壁(8)的外表面设置连接所述电加热丝(4)的快速接头(6)，用于为所述电加热丝(4)提供电源。

设计方案

2.如权利要求1所述的保温块，其特征是：所述电加热丝(4)在所述保温盒内壁(9)的外表面密集分布；所述电加热丝(4)的加热段通过不锈钢金属箔片(12)点焊固定在所述保温盒内壁(9)的外表面，所述电加热丝(4)的内部工作段点焊在所述保温盒内壁(9)的内表面；所述电加热丝(4)的加热段的两端穿过所述保温盒内壁(9)连接所述内部工作段，所述电加热丝(4)的加热段选用双芯铠装电加热丝，所述电加热丝(4)的内部工作段将双芯铠装电加热丝的两极连接在所述快速接头(6)上；所述电加热丝(4)可通过控制柜设置工作温度，最高可承受800℃温度环境。

3.如权利要求2所述的保温块，其特征是：所述快速接头(6)选用多孔接头，其中两个插孔连接所述电加热丝(4)，作为其供电插孔；一个插孔作为整个所述保温块所需的地线保护的插孔；每个所述保温盒(7)上沿所述涉钠管道(10)的轴向排列设置两个所述快速接头(6)，环向对应连接的两块所述保温盒(7)上的所述快速接头(6)靠近同一个搭接缝设置；每个所述保温盒(7)上的两个所述快速接头(6)的相同位置的电缆线路相连，便于外部接线的连接。

4.如权利要求3所述的保温块，其特征是：所述保温块具有单块可拆卸性，且在其拆除后不影响其他所述保温块的保温与伴热。

5.如权利要求4所述的保温块，其特征是：所述保温盒(7)为不锈钢材质，采用HALF形状，所述保温盒(7)的所述保温盒外壁(8)的外表面设置快速搭扣(1)，所述快速搭扣(1)位于相邻的两个所述保温盒(7)的相互连接的边缘。

6.如权利要求5所述的保温块，其特征是：所述保温盒(7)的保温盒内壁(9)外表面上还设有钠泄漏探测丝(2)；所述保温盒(7)的所述保温盒内壁(9)的外表面设有凹槽，所述钠泄漏探测丝(2)通过不锈钢金属箔片(12)点焊固定在所述凹槽内，不与所述电加热丝(4)发生接触；所述快速接头(6)上的两个插孔连接所述钠泄漏探测丝(2)的两极，作为其供电插孔；所述钠泄漏探测丝(2)还通过外部电缆连接外接的钠泄漏信号接收器，实现钠泄漏信号的传输。

7.如权利要求6所述的保温块，其特征是：所述钠泄漏探测丝(2)还通过间隔设置的若干陶瓷支撑环固定在所述凹槽内。

8.如权利要求5所述的保温块，其特征是：在所述保温盒(7)上设有热电偶(13)，所述热电偶(13)通过定位环(17)、螺帽(15)、空心螺栓(21)、第一紧固螺母(19)穿设在所述保温盒(7)的保温盒外壁(8)上，所述热电偶(13)底端的热电偶测温端(3)穿过所述保温盒(7)并从所述保温盒内壁(9)穿出；所述螺帽(15)和所述空心螺栓(21)内设有强性弹簧(16)和弱性弹簧(18)，使得所述热电偶测温端(3)能够在所述涉钠管道(10)发生震动时紧贴在所述涉钠管道(10)上。

9.如权利要求8所述的保温块，其特征是：所述热电偶(13)为铠装热电偶。

10.如权利要求8所述的保温块，其特征是：所述热电偶测温端(3)上还设有导热块(22)，用于增加所述热电偶测温端(3)与所述涉钠管道(10)的接触面积。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于反应堆涉钠保温技术领域，具体涉及一种保温块。

背景技术

目前，反应堆保温方案中，对容器、管道、阀门、法兰等热力设备进行的可拆卸保温措施，大多采用内含有不同保温材料的保温盒组装结构，这种保温盒结构类似于搭接的保温模块，通过现场一块块拼接，从而组成热力设备外表面的保温层壳体。但是在钠冷快堆的涉钠系统设备中，由于冷却剂为钠，针对钠的特殊物理化学性质，还需设置辅助电加热系统和钠泄漏探测装置，但目前可拆卸保温方案均不能集成以上两项功能，且在实际运行中，由于电热丝等附属器件与钠泄露探测模块的相互干扰，导致钠泄露探测模块信号可靠性不高。另一方面，辅助电加热系统和钠泄漏探测装置需单独设计布置，无法满足用户上述的实际需要。

实用新型内容

本实用新型目的是解决钠冷快堆的涉钠管道、设备系统中电加热丝、钠泄漏探测丝、热电偶等部件与保温结构模块的集成问题。其模块化设计能够简化安装施工和以后的维修作业，降低整体造价，提高综合经济效益。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是一种保温块，用于钠冷快堆的涉钠管道的保温和伴热，包括可拆卸的拼接附着在所述涉钠管道上的保温盒，所述保温盒内部填充保温材料，其中，所述保温盒的保温盒内壁外表面上设有电加热丝，在所述保温盒的保温盒外壁的外表面设置连接所述电加热丝的快速接头，用于为所述电加热丝提供电源。

进一步，所述电加热丝在所述保温盒内壁的外表面密集分布；所述电加热丝的加热段通过不锈钢金属箔片点焊固定在所述保温盒内壁的外表面，所述电加热丝的内部工作段点焊在所述保温盒内壁的内表面；所述电加热丝的加热段的两端穿过所述保温盒内壁连接所述内部工作段，所述电加热丝的加热段选用双芯铠装电加热丝，所述电加热丝的内部工作段将双芯铠装电加热丝的两极连接在所述快速接头上；所述电加热丝可通过控制柜设置工作温度，最高可承受800℃温度环境。

进一步，所述快速接头选用多孔接头，其中两个插孔连接所述电加热丝，作为其供电插孔；一个插孔作为整个所述保温块所需的地线保护的插孔；每个所述保温盒上沿所述涉钠管道的轴向排列设置两个所述快速接头，环向对应连接的两块所述保温盒上的所述快速接头靠近同一个搭接缝设置；每个所述保温盒上的两个所述快速接头的相同位置的电缆线路相连，便于外部接线的连接。

进一步，所述保温块具有单块可拆卸性，且在其拆除后不影响其他所述保温块的保温与伴热。

进一步，所述保温盒为不锈钢材质，采用HALF形状，所述保温盒的所述保温盒外壁的外表面设置快速搭扣，所述快速搭扣位于相邻的两个所述保温盒的相互连接的边缘。

进一步，所述保温盒的保温盒内壁外表面上还设有钠泄漏探测丝；所述保温盒的所述保温盒内壁的外表面设有凹槽，所述钠泄漏探测丝通过不锈钢金属箔片点焊固定在所述凹槽内，不与所述电加热丝发生接触；所述快速接头上的两个插孔连接所述钠泄漏探测丝的两极，作为其供电插孔；所述钠泄漏探测丝还通过外部电缆连接外接的钠泄漏信号接收器，实现钠泄漏信号的传输。

更进一步，所述钠泄漏探测丝还通过间隔设置的若干陶瓷支撑环固定在所述凹槽内。

进一步，在所述保温盒上设有热电偶，所述热电偶通过定位环、螺帽、空心螺栓、第一紧固螺母穿设在所述保温盒的保温盒外壁上，所述热电偶底端的热电偶测温端穿过所述保温盒并从所述保温盒内壁穿出；所述螺帽和所述空心螺栓内设有强性弹簧和弱性弹簧，使得所述热电偶测温端能够在所述涉钠管道发生震动时紧贴在所述涉钠管道上。

进一步，所述热电偶13为铠装热电偶。

更进一步，所述热电偶测温端上还设有导热块，用于增加所述热电偶测温端与所述涉钠管道的接触面积。

本实用新型的有益效果在于：

1.实现了快堆涉钠管道、设备系统中电加热丝、钠泄漏探测丝、热电偶等部件与保温结构模块的集成，可以实现快堆高温钠管道一体化保温结构模块化设计。

2.能够简化安装施工和以后的维修作业，降低整体造价，提高综合经济效益。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中所述的电加热保温块的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中所述的电加热丝在保温盒上安装的立体示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中所述的电加热丝在保温盒上安装的平面示意图；

图4是本实用新型具体实施方式中所述的快速接头的示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中所述的钠泄漏探测保温块的示意图；

图6是本实用新型具体实施方式中所述的钠泄漏丝在保温盒上安装的立体示意图；

图7是本实用新型具体实施方式中所述的钠泄漏丝在保温盒上安装的平面示意图；

图8是本实用新型具体实施方式中所述的钠泄漏探测保温块的剖视图；

图9是本实用新型具体实施方式中所述的测温保温块的示意图；

图10是本实用新型具体实施方式中所述的测温保温块的外部斜视图；

图11是本实用新型具体实施方式中所述的热电偶的示意图；

图12是本实用新型具体实施方式中所述的保温块的电路连接示意图(设置在水平管道上的电加热保温块和钠泄漏探测保温块)；

图中：1-快速搭扣，2-钠泄漏探测丝，3-热电偶测温端，4-电加热丝，5-保温盒体侧边开槽，6-快速接头，7-保温盒，8-保温盒外壁，9-保温盒内壁，10-涉钠管道，11-焊点，12-不锈钢金属箔片，13-热电偶，14-热电偶冷端，15-螺帽，16-强性弹簧，17-定位环，18-弱性弹簧，19-第一紧固螺母，20-第一弹性垫片，21-空心螺栓，22-导热块，23-螺栓，24-第二紧固螺母，25-第二弹性垫片，26-电缆接线仓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型提供的一种集成电加热、测温和钠泄漏探测功能的保温块，用于钠冷快堆的涉钠管道10的保温和伴热，具体分为电加热保温块、钠泄漏探测保温块、测温保温块三种类型。

电加热保温块

如图1、图2、图3所示，电加热保温块包括可拆卸的拼接附着在涉钠管道10上的若干保温盒7，保温盒7内部填充保温材料，其中，对应安装的两块或多块保温盒7构成一个环形的保温层；保温盒7的保温盒内壁9外表面上设有电加热丝4，在保温盒7的保温盒外壁8的外表面设置连接电加热丝4和钠泄漏探测丝2的快速接头6，用于为电加热丝4提供电源。保温盒内壁9是指保温盒7的贴近涉钠管道10的一侧，保温盒外壁8是指保温盒7的远离涉钠管道10的一侧。

电加热丝4由双芯铠装电加热丝(即电加热丝4的加热段)、冷端接头及冷端电源线(即电加热丝4的内部工作段)组成，并在冷端电源线上相接有具有独立的供电接头；电加热丝4的加热段按一定间距在保温盒内壁9的外表面密集分布(也可因设备需求采用其他铺设方向或形式)；电加热丝4的加热段通过不锈钢金属箔片12点焊固定在保温盒内壁9的外表面，内部工作段按就近原则点焊在保温盒内壁9的内表面；电加热丝4的加热段的两端穿入到保温盒内壁9内侧，与内部工作段通过冷端接头相连，电加热丝4的内部工作段通过冷端电源线上的供电接头将双芯铠装电加热丝的两极连接在快速接头6上，电加热丝4的排布方向根据被保温管径的大小和保温盒7的长度而定；电加热丝4可通过控制柜设置工作温度，最高可承受800℃温度环境。

如图4所示，快速接头6作为电加热丝4的端口接线盒，又作为整个保温块的内部接线装置与外部供电线路或检测线路的接线端口，包括第二紧固螺母24、第二弹性垫片25、电缆接线仓26等部件；快速接头6选用多孔接头(例如5孔接头)，其中两个插孔连接电加热丝4，作为其供电插孔；中间的一个插孔作为整个保温块所需的地线保护的插孔；由于保温盒7采用两HALF形状，每个保温盒7上沿涉钠管道10的轴向排列设置两个快速接头6，环向对应连接的两块保温盒7上的快速接头6靠近同一个搭接缝设置；每个保温盒7上的两个快速接头6的相同位置的电缆线路相连，便于外部接线的连接。

保温块具有单块可拆卸性，且在其拆除后不影响其他保温块的保温与伴热。

保温盒7为不锈钢材质，采用HALF形状，保温盒7的保温盒外壁8的外表面设置快速搭扣1，快速搭扣1位于相邻的两个保温盒7的相互连接的边缘。

钠泄漏探测保温块

如图5、图6、图7、图8所示，在电加热保温块的基础上，增加钠泄漏探测丝2，构成钠泄漏探测保温块。钠泄漏探测丝2在涉钠管道10内的运行介质钠发生泄露时，能够及时发现报警。钠泄漏探测保温块的保温盒7的保温盒内壁9的外表面设有凹槽，钠泄漏探测丝2通过不锈钢金属箔片12点焊固定在凹槽内，使得钠泄漏探测丝2不与电加热丝4发生接触，在保温盒内壁9的外表面还间隔设有若干陶瓷支撑环帮助钠泄漏探测丝2的固定。钠泄漏探测丝2的内部工作段包括冷端接头及冷端电源线，固定在保温盒内壁9内侧，其余部位按最近原则点焊在保温盒7内部。钠泄漏探测丝2的两端从保温盒7的不锈钢壳体中穿出连接到冷端接头，在冷端电源线上相接有具有独立的供电接头，用于连接到快速接头6。快速接头6也作为钠泄漏探测丝2的端口接线盒，快速接头6中的两个插孔连接钠泄漏探测丝2的两极，作为其供电插孔。钠泄漏探测丝2还通过外部电缆连接外接的钠泄漏信号接收器，实现钠泄漏信号的传输，用于监测钠的泄漏。

测温保温块

如图9、图10、图11所示，在电加热保温块的基础上，增加热电偶13，构成测温保温块。热电偶13(铠装热电偶)主要用于实现对涉钠管道10温度的测定，通过定位环17、螺帽15、空心螺栓21、第一紧固螺母19穿设在保温盒7的保温盒外壁8上，螺帽15和空心螺栓21内设有强性弹簧16和弱性弹簧18，热电偶13的热电偶测温端3穿过保温盒7并从保温盒内壁9穿出，热电偶测温端3上还设有导热块22，用于增加热电偶测温端3与涉钠管道10的接触面积，导热块22和热电偶测温端3通过螺栓23紧固在一起。强性弹簧16和弱性弹簧18使得热电偶13能够在空心螺栓21内沿轴向移动，从而让热电偶测温端3紧贴在被覆盖的涉钠管道10上。其中空心螺栓21、螺帽15和第一紧固螺母19起到整体固定作用；定位环17直接固定在热电偶13上，通过强、弱两个弹簧的配合实现对热电偶13的精确定位，并能保证热电偶13的热电偶测温端3在涉钠管道10震动时始终紧贴管道表面。热电偶13尾端部的热电偶冷端14露在螺帽15的外部并接有测温信号线。

具体应用上，可以针对涉钠管道10的实际情况和需求设置相应的不同类型的保温块。例如，对于水平设置的涉钠管道10，测温保温块设置在涉钠管道10的上方，钠泄漏探测保温块设置在涉钠管道10的下方，钠泄漏探测丝2沿涉钠管道10的轴向布置，靠近涉钠管道10的最低位置(如图7、图8所示)，以便泄漏的液态钠流经钠泄漏探测丝2触发报警；对于竖直设置的涉钠管道10，钠泄漏探测保温块设置在涉钠管道10的底端，钠泄漏探测丝2沿涉钠管道10的周向排布，以便泄漏的液态钠流经钠泄漏探测丝2触发报警。

本实用新型可以通过如下方法制作而成：首先进行先决条件检查，包括设计文件、材料准备等，然后进行材料下料、剪切；在要求的位置开孔，对各面板(除外面板)进行组装焊接形成保温块的壳体，按要求位置铺设电加热丝、钠泄漏探测丝，然后将保温材料均匀填充于壳体内部，安装热电偶，再将外面板进行封装固定。组装完毕后对保温盒的快速搭扣等进行固定。本实用新型将上述保温盒按要求安装于设备表面，各块间通过快速搭扣连接固定，将其电加热丝、钠泄漏探测丝的冷端电源线接头与控制柜连接，将测温信号线接人控制柜，待调试好并具备运行条件后可按要求让其进入工作状态。

本实用新型所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

设计图

一种保温块论文和设计

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