随着化石能源为代表的不可再生资源的日渐枯竭,核电因其安全、高效、环保等独特性,在国家能源安全和发展战略中占有重要地位。汽水分离再热器(以下简称MSR)是核电站常规岛设备再热系统中的一台重要大型关键设备。核电设备设计制造国产化关系到国家战略,其自主设计是核电设备国产化道路上的重要组成部分,目前国内尚无自主设计的先例。MSR是一台内部结构复杂大型复合卧式换热容器,内件一般主要由五大部分组成:壳体、流量分配器、蒸汽分布器、一级再热器、二级再热器。其热工水力性能分析和分离部件的设计是MSR设计的关键点,另外其进出口接管超出了常规计算的范围,如何兼顾强度和结构紧凑也是MSR设计的另外一关键点。作者按照国内标准,参考其他国家标准和行业标准的要求,综合考虑MSR换热性能、流阻及流体诱导的振动因素,确定换热面积、换热管数量、布管方式及结构尺寸,优化了流体阻力,排除了流体诱导振动风险。通过常规设计+分析设计对MSR进行了强度计算和性能分析,利用CFD分析软件对蒸汽进行流场分析和设计,并通过实验数据确定蒸汽分布器、分离器结构及其组合方式,实验显示蒸汽经过该型分离器后,蒸汽干度达到99%以上,压降小于80KPa,完全满足功能要求。利用有限元对各关键结构和特殊结构进行设计,对关键结构区域进行分析,完成危险区应力分析,两个接管的总体薄膜应力、总体薄膜+弯曲应力都在需用应力范围内,验证了其可靠性。并最终完成对MSR性能与结构的研发,达到设备结构紧凑、技术先进、热效率高的目标。