用于核电站发电机的汇水装置的制作方法

1.本实用新型涉及核电技术领域，尤其涉及一种用于核电站发电机的汇水装置。


背景技术：

2.水冷是发电机定子绕组一种应用非常普遍的冷却方式，目前，在核电站发电机冷却装置上常配置有环形结构的汇水环，以对核电站发电机中的相关设备进行冷却。
3.核电站发电机正常运行时要求汇水环绝缘，主要是为了保证人身和设备的安全。汇水环距发电机绕组端部近，且汇水环周围铺设很多测温元件，如果绝缘等级降低，发生定子绕组端部损坏或绝缘引水管绝缘击穿使汇水环带电，对在测温回路上的人员和设备造成危害。因此，运行中在汇水环与外接水管的法兰处需要接有绝缘结构。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种用于核电站发电机的汇水装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于核电站发电机的汇水装置，包括：
6.汇水环，所述汇水环的一端连接有进水管道，所述汇水环的另一端连接有出水管道，所述进水管道与所述出水管道均与所述汇水环的内腔连通；
7.连接组件，所述连接组件包括第一法兰、第二法兰与绝缘件，所述第一法兰套设于所述出水管道靠近所述汇水环的一侧，所述第二法兰套设在所述出水管道远离所述汇水环的一侧，所述绝缘件套设在所述出水管道上且抵接于所述第一法兰与所述第二法兰之间；所述绝缘件朝向所述第二法兰的一侧面形成有若干沉孔；
8.绝缘组件，所述绝缘组件包括绝缘套管与绝缘垫块，所述绝缘套管穿设于所述第二法兰的法兰孔，且所述绝缘套管的一端伸入所述沉孔内；所述绝缘套管的另一端抵接所述绝缘垫块；
9.紧固件，包括多个螺栓和多个螺母，多个所述螺栓依次穿过所述绝缘垫块、所述绝缘套管、所述绝缘件和第一法兰，所述螺母锁紧于所述螺栓突出于所述第一法兰的部分上。
10.在一些实施例中，所述绝缘件为采用聚四氟乙烯材料制成的环形块。
11.在一些实施例中，所述紧固件还包括多个碟形垫圈，所述碟形垫圈设置在所述螺母与所述第一法兰之间。
12.在一些实施例中，每一所述螺母和所述第一法兰之间设有至少两个所述碟形垫圈，且两个所述碟形垫圈呈反向拼接。
13.在一些实施例中，所述用于核电站发电机的汇水装置还包括至少两个密封垫圈，至少两个所述密封垫圈分别嵌入所述第一法兰与所述第二法兰相对的面上；
14.至少两个所述密封垫圈均抵接所述绝缘件，且至少两个所述密封垫圈均位于所述沉孔的内侧。
15.在一些实施例中，所述第一法兰和第二法兰均为不锈钢件，所述第一法兰与所述
时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
32.如图1至图2所示，本实用新型公开了一种用于核电站发电机的汇水装置，其可用于供发电机定子绕组冷却水经过，构成发电机定子绕组冷水回路。
33.该用于核电站发电机的汇水装置，包括：
34.汇水环10，汇水环10的一端连接有进水管道11，汇水环10的另一端连接有出水管道12，进水管道11与出水管道12均与汇水环10的内腔连通；
35.连接组件20，该连接组件20包括第一法兰21、第二法兰22与绝缘件23，第一法兰21套设于出水管道12靠近汇水环10的一侧，第二法兰22套设在出水管道12远离汇水环10的一侧，绝缘件23套设在出水管道12上且抵接于第一法兰21与第二法兰22之间；绝缘件23朝向第二法兰22的一侧面形成有若干沉孔233；
36.绝缘组件30，绝缘组件30包括绝缘套管31与绝缘垫块32，绝缘套管31穿设于第二法兰22的法兰孔，且绝缘套管31的一端伸入沉孔233内，可提高爬电距离，进而有效提高绝缘等级，同时可以将油污挡在绝缘套管31外侧，增加抗污性能；该绝缘套管31的另一端抵接绝缘垫块32；
37.紧固件40，包括多个螺栓41和多个螺母42，多个螺栓41依次穿过绝缘垫块32、绝缘套管31、绝缘件23和第一法兰21，螺母42锁紧于螺栓41突出于第一法兰21的部分上。
38.可理解地，在出水管道12处设置绝缘件23与绝缘组件30等，可加强出水管道12处的绝缘等级，使出水管道12处减少导电等安全事故发生的几率，确保工作人员的人身安全，且可避免电流等影响设备的稳定运行。
39.在一些实施例中，该汇流环10大致呈圆环状，其包括相对的第一端与第二端，该第一端与第二端的连线穿过该汇流环10的圆心。该汇流环10的第一端与该进水通道11连接并连通，该汇流环10的第二端与该出水通道12连接连通，其中，冷却水由进水管道11进入到汇水环10的内腔，并由该出水管道12流出，以冷却核电站发电机，如可以是冷却发电机的定子部件。
40.优选地，该汇水环10可以是选用绝缘材料制成。例如，该汇水环10可以是由超高分子量聚乙烯制成，超高分子量聚乙烯简称uhmwpe，别名又叫做高强高模聚乙烯，是分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯，超高分子量聚乙烯具有优良的力学性能、优良的耐冲击性能、优良的耐磨性能、耐化学腐蚀性、良好的耐光学性。当然，该汇流环10还可以是采用其他材料制成，这里不做具体限定。
41.优选地，该进水管道11可以是选用绝缘材料制成，例如，该进水管道11可以是由超高分子量聚乙烯制成。当然，该汇流环10还可以是采用其他材料制成，这里不做具体限定。
42.同理，该出水管道12也可以是选用绝缘材料制成，例如，该出水管道11可以是由超高分子量聚乙烯制成。当然，该汇流环10还可以是采用其他材料制成，这里不做具体限定。
43.当然，该汇水环10、进水管道11与出水管道12均可以采用相同材料制成。优选地，该汇水环10、进水管道11与出水管道12为一体结构。
44.在一些实施例中，该第一法兰21可以是金属材料制成如可以是采用不锈钢件，该第一法兰21可以是焊接固定在该出水管道12上，该第一法兰21的纵截面大致呈t型，该第一法兰21可以是包括第一环形本体以及与该第一环形本体轴向连接的第一套接部，该第一环形本体与该第一套接部同轴设置，该第一套接部靠近汇流环10一侧设置，优选地，该第一套接部远离第一环形本体的一端可以是与该汇流环10外表面焊接固定。
45.该第一法兰21具有第一通腔，该第一通腔轴向地贯通该第一套接部与该第一环形本体，该第一通腔套接于该出水管道12的外周，该第一通腔的内壁面可以是与该出水管道12的外壁面焊接在一起。该第一环形本体上设有若干第一通孔，若干第一通孔沿该第一环形本体的轴心圆周间隔设置。该第一通孔在一些实施例中也可以是被定义为法兰孔。
46.在一些实施例中，第一法兰21抵接绝缘件23的面上设有第一凹槽a，第一凹槽a连通至第一法兰21的外周面和沉孔233。
47.在一些实施例中，该第二法兰22可以是金属材料制成如可以是采用不锈钢件，该第二法兰22可以是与该第一法兰21镜像对称设置。
48.该第二法兰22可以是焊接固定在该出水管道12上，该第二法兰21的纵截面大致呈t型，该第二法兰22可以是包括第二环形本体以及与该第二环形本体轴向连接的第二套接部，该第二环形本体与该第二套接部同轴设置，该第二法兰22具有第二通腔，该第二通腔轴向地贯通该第二套接部与该第二环形本体，该第二通腔套接于该出水管道12的外周，该第二通腔的内壁面可以是与该出水管道12的外壁面焊接在一起。该第二环形本体上设有若干第二通孔，若干第二通孔沿该第二环形本体的轴心圆周间隔设置，第二通孔可以是与该第一通孔在设置数量以及设置位置上相对应设置。该第二通孔在一些实施例中也可以是被定义为法兰孔。
49.在一些实施例中，第二法兰22抵接绝缘件23的面上设有第二凹槽b，第二凹槽b连通至第二法兰22的外周面和沉孔233。
50.结合图3和图4，在一些实施例中，该绝缘件23设置在第一法兰21与第二法兰22之间并分别抵紧第一法兰21与第二法兰22相对侧面，用以隔绝第一法兰21与第二法兰22，以使第一法兰21与第二法兰22之间相对绝缘。
51.该绝缘件23可以是采用聚四氟乙烯材料制成的环形块。聚四氟乙烯材料具有良好的抗震性、耐高温性能、抗变形性以及绝缘性能，较好地适用于发电机有带压水、强震的工作环境。
52.该绝缘件23可以是圆环形结构，其中心具有贯通其轴向两侧面的第三通腔231，以及间隔设置在该第三通腔231外圈的若干第三通孔232，该第三通腔231用于套设在出水管道12的外周。其中，该绝缘件23朝向第二法兰22的一侧上设有该沉孔233，该沉孔233可以是圆形孔，该沉孔233与第三通孔232连通，且该沉孔233的内径大于该第三通孔232的内径，绝缘套管31的内径大于该第三通孔232的内径而小于该沉孔233的内径，使得螺栓41穿设于该第三通孔232，而绝缘套管31不穿设该第三通孔232。绝缘件23设置该沉孔233，使得该绝缘
件23在轴向长度上预留出一段长度供绝缘套管31加长尺寸，进而有效增加爬电距离，有效地提高绝缘等级，并提高抗污性能。
53.优选地，该绝缘套管31大致为圆形中空管状，其一端可以是穿过第二法兰的第二通孔(法兰孔)，并伸入到沉孔233内。该绝缘套管31可以是由硬质的绝缘材料制备而成，譬如酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂等及其改性树脂为机体制备而成。当然，该绝缘套管31还可以是采用其他绝缘材料制成，这里不做具体限定。
54.结合图5和图6所示，该绝缘垫块32大致呈环形如圆环形，该绝缘垫块32可以是由硬质的绝缘材料制备而成，譬如酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂等及其改性树脂为机体制备而成。当然，该绝缘垫块32还可以是采用其他绝缘材料制成，这里不做具体限定。
55.该绝缘垫块32朝向第二法兰22的一侧具有台阶壁323，绝缘套管31的一端抵接在台阶壁323上。具体地，该绝缘垫块32的中心设有贯通且轴向相连的第一孔321与第二孔322，该第一孔321的内径小于该第二孔322的内径，以在该第一孔321与第二孔322的连接处的轴向壁面形成该台阶壁323，绝缘套管31的外径大于第一孔321的内径而小于该第二孔322的内径，使得该绝缘套管31的一端可位于该第二孔322内而不伸入或穿过第一孔321。
56.优选地，该沉孔233的底壁与该台阶壁323之间的距离与绝缘套管31的长度之差为大于0且小于等于0.3毫米，使得该绝缘套管31具有一定的轴向活动空间，不会因为安装紧固件40后被挤压损坏。
57.在一些实施例中，该螺栓41与螺母42用于第一法兰21、绝缘件23与第二法兰22之间的紧固连接。
58.其中，该螺栓41具有同轴设置的螺栓头部与螺纹部，该螺纹部穿设于该绝缘垫块32、绝缘套筒31、绝缘件23与第二法兰22，而该螺栓头部留在该第二法兰22背离第一法兰21的一侧，前述的绝缘垫块32可以是位于该螺栓头部与第二法兰22之间。优选地，该螺栓41采用高强度螺栓，该螺母42采用高强度螺母。
59.优选地，该紧固件40还包括多个碟形垫圈43，碟形垫圈43设置在螺母42与第一法兰21之间。可理解地，碟形垫圈43可提高紧固件40的预紧力，以及增加整体设备运行时的可靠性与稳定性。
60.进一步地，每一螺母42和第一法兰21之间设有至少两个碟形垫圈43，且两个碟形垫圈43呈反向拼接。
61.在一些实施例中，该用于核电站发电机的汇水装置还包括至少两个密封垫圈50，至少两个密封垫圈50分别嵌入第一法兰21与第二法兰22相对的面上；至少两个密封垫圈50均抵接绝缘件23，且至少两个密封垫圈50均位于沉孔233的内侧。
62.优选地，密封垫圈50可以是环形结构，其可以是选用硅胶垫圈。
63.可理解地，至少两个密封垫圈50可用于加强绝缘件23的轴向上下两侧与第一法兰21以及第二法兰22的连接，增加汇水环10整体的密封性能。
64.可以理解地，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由
组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

技术特征：
1.一种用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，包括：汇水环(10)，所述汇水环(10)的一端连接有进水管道(11)，所述汇水环(10)的另一端连接有出水管道(12)，所述进水管道(11)与所述出水管道(12)均与所述汇水环(10)的内腔连通；连接组件(20)，所述连接组件(20)包括第一法兰(21)、第二法兰(22)与绝缘件(23)，所述第一法兰(21)套设于所述出水管道(12)靠近所述汇水环(10)的一侧，所述第二法兰(22)套设在所述出水管道(12)远离所述汇水环(10)的一侧，所述绝缘件(23)套设在所述出水管道(12)上且抵接于所述第一法兰(21)与所述第二法兰(22)之间；所述绝缘件(23)朝向所述第二法兰(22)的一侧面形成有若干沉孔(233)；绝缘组件(30)，所述绝缘组件(30)包括绝缘套管(31)与绝缘垫块(32)，所述绝缘套管(31)穿设于所述第二法兰(22)的法兰孔，且所述绝缘套管(31)的一端伸入所述沉孔(233)内；所述绝缘套管(31)的另一端抵接所述绝缘垫块(32)；紧固件(40)，包括多个螺栓(41)和多个螺母(42)，多个所述螺栓(41)依次穿过所述绝缘垫块(32)、所述绝缘套管(31)、所述绝缘件(23)和第一法兰(21)，所述螺母(42)锁紧于所述螺栓(41)突出于所述第一法兰(21)的部分上。2.根据权利要求1所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述绝缘件(23)为采用聚四氟乙烯材料制成的环形块。3.根据权利要求1所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述紧固件(40)还包括多个碟形垫圈(43)，所述碟形垫圈(43)设置在所述螺母(42)与所述第一法兰(21)之间。4.根据权利要求3所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，每一所述螺母(42)和所述第一法兰(21)之间设有至少两个所述碟形垫圈(43)，且两个所述碟形垫圈(43)呈反向拼接。5.根据权利要求1所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述用于核电站发电机的汇水装置还包括至少两个密封垫圈(50)，至少两个所述密封垫圈(50)分别嵌入所述第一法兰(21)与所述第二法兰(22)相对的面上；至少两个所述密封垫圈(50)均抵接所述绝缘件(23)，且至少两个所述密封垫圈(50)均位于所述沉孔(233)的内侧。6.根据权利要求3所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述第一法兰(21)和第二法兰(22)均为不锈钢件，所述第一法兰(21)与所述出水管道(12)焊接固定。7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述绝缘垫块(32)朝向所述第二法兰(22)一侧具有台阶壁，所述绝缘套管(31)的一端抵接在所述台阶壁上。8.根据权利要求7所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述沉孔(233)的底壁与所述台阶壁之间的距离与所述绝缘套管(31)的长度之差为大于0且小于等于0.3毫米。9.根据权利要求1至6中任一项所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述第一法兰(21)抵接所述绝缘件(23)的面上设有第一凹槽(a)，所述第一凹槽(a)连通至所述第一法兰(21)的外周面和所述沉孔(233)。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的用于核电站发电机的汇水装置，其特征在于，所述第二法兰(22)抵接所述绝缘件(23)的面上设有第二凹槽(b)，所述第二凹槽(b)连通至所述第二法兰(22)的外周面和所述沉孔(233)。

技术总结
本实用新型公开一种用于核电站发电机的汇水装置，包括汇水环，其一端连接有进水管道，另一端连接有出水管道；连接组件，包括第一法兰、第二法兰与绝缘件；绝缘件朝向第二法兰的一侧面形成有若干沉孔；绝缘组件，包括绝缘套管与绝缘垫块，绝缘套管穿设于第二法兰的法兰孔，且绝缘套管的一端伸入沉孔内；绝缘套管的另一端抵接绝缘垫块；在出水管道处设置绝缘件与绝缘组件，可加强出水管道处的绝缘等级，使出水管道处减少导电等安全事故发生的几率，确保工作人员的人身安全。该绝缘套管的一端伸入沉孔内，可提高爬电距离，可有效提高绝缘等级，将油污挡在绝缘套管外侧，增加抗污性能。增加抗污性能。增加抗污性能。


技术研发人员：柳菲 宋波
受保护的技术使用者：中广核核电运营有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/9/1