具有集成在容器中的板式或微通道热交换器的核反应器制造技术

技术编号:10949823 阅读:102 留言:0更新日期:2015-01-23 11:20
本发明专利技术涉及了一种核反应器(1),该核反应器包括:容器(3);设置在容器中的芯部(117);设置在容器(3)中的至少一个板式热交换器(7),板式热交换器(7)具有用于向热交换器(7)供应次级流体的至少一个管道(11),和用于将次级流体从热交换器(7)排出的管道(13),排出管道(13)延伸通过容器(3)。该核反应器包括用于将热交换器(7)附接至容器(3)的一区域的装置(85),排出管道(13)延伸通过该区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成在容器中的板式或微通道热交换器的核反应器本专利技术总体涉及核反应器。更具体地,本专利技术涉及核反应器,该类型的核反应器包括:-容器,-设在容器中的芯部,-设置在容器中的至少一个板式热交换器,-用于将次级流体提供至热交换器的至少一个管道,和用于从热交换器排出次级流体的管道,排出管道延伸穿过所述容器。在本文的其余部分中,术语“板式热交换器”被认为是涵盖以下两个概念:-板式交换器;-微通道交换器。为低或中等功率的电力生产核反应器,非限制性地,约100MW和高达500兆瓦,经济可行性基于反应器的制造和维护的时间和投资优化。考虑到改善该类型反应器的可行性的途径之一是设计某些部分(模块),使得它们可至少部分地在厂房制造、装配和测试,然后运到现场与那里的其它模块组装。在这方面,有必要增加组成反应器的不同内部模块的紧凑性,使得这些模块可运输。因此,本专利技术的目的在于反应容器及其内部零件的尺寸优化。FR2348458描述了一种核反应器,包括分布在容器中围绕核反应器的芯部的多个热交换器。本文件中所提出的交换器具有基于板隔间组的设计,其具有分别连接至上、下游弯曲管件的上、下游次级流体收集器,该上、下游弯曲管件具有垂直定向的端部。用于这种类型反应器的容器的垂直体积不是最优的,本专利技术的目的在于提出一种新的结构,以满足上述的可配置性和紧凑性要求。在这方面,本专利技术涉及上述类型的核反应器,其特征在于,所述反应器包括用于将热交换器附接至容器的区域,排出管道延伸穿过该区域。因此,容器的同一区域同时允许热交换器的附接以及排出管道的穿过。这有助于使核反应器特别紧凑。特别是,次级流体排出管道特别短。因此,该管道几乎没有占用容器中的任何空间,从而释放空间以容纳该反应器的其它内部部件。在特定的情况下,当该热交换器具有连接到次级流体排出管道的次级流体出口孔时,附接装置包括从出口孔散布的多个附接构件。因此,相同的部件使其能够将热交换器附接到容器,并将出口孔连接至排出管道。这样的结构特别紧凑。在这种情况下,热交换器最好包括用于将热交换器附接至容器并围绕次级流体出口的凸缘,这种固定方法特别坚固和紧凑。核反应器包括一个或多个板式热交换器,例如至少四个板式热交换器。在具体实施例中,它包括都设置在容器中的四个或六个板式热交换器。此热交换器设置在容器附近,并且优选地由单一的附接装置附接,该单一的附接装置相对于容器的壁是悬臂的。这样的附接方法能够腾出该容器的中心区域,以在那里安装其它设备,或腾出分隔件,使其能够引导主流体的流动。核反应器例如是压水反应器。与次级流体相同,反应器的主流体则是水。在这种情况下,热交换器是一蒸汽发生器,次级流体以液体状态穿过容器,并且在热交换器中在主流体分出的热量的作用下汽化。主流体和/或次级流体可以与水不同,诸如液态金属(例如钠)或气体。热交换器可以不是蒸汽发生器。该容器通常至少部分地填充有主流体。主流体在反应器中的芯部加热,并从芯部流向形成在一个或多个板式热交换器中的一个或多个主流体入口。主流体穿过板式热交换器后,主流体循环至主泵的吸入口,主泵将主流体排至芯部。通常,主泵的运动部件容纳在容器内。可替代地,主泵是完全坐落在容器外面并通过管道连接到该容器。该容器包括使其能够在芯部、热交换器和一个或多个主泵之间引导主流体的流动的内部分隔件。如上面所指出的,该热交换器通常通过多个附接构件被附接到所述容器,围绕下游贯穿件定位使其能够将次级流体排出通过该容器并围绕交换器的第二流体出口孔。在非优选的替代实施例中,用于将热交换器连接到容器的附接构件,不围绕下游贯穿件和孔布置。它们例如可以被定位在相邻于贯穿件的区域。用于将所述热交换器附接到容器的区域的装置在这里是指设置成用于承受交换器的重力以及主热机械应力并将它们传递至容器的的装置。通常,位于容器的区域中,由排出管道通过的附接装置承受热交换器的重量的至少70%。有利地,它承载热交换器的重量的100%。因此,在这种情况下,热交换器完全由连接到容器的区域中并由排出管道通过的附接装置支撑。因此,它被附接到容器的一单一区域。因为该热交换器可热膨胀,这特别有利。由于热交换器是板式的,并因此具有相对坚实的金属结构这一事实,这特别重要。有利地,该容器具有一个基本上垂直的中心轴线,附接装置将热交换器的上端附接到容器。由此,交换器的上端构成固定点,热交换器的热膨胀沿向下的方向进行。这有利于最大限度地减小在热交换器上的应力。优选地,核反应器包括引导装置,该引导装置适于限制热交换器的下部在水平平面的行进,并允许该下部沿相对于容器垂直的方向移动。因此,热交换器在下部被引导,以便防止其在受到冲击或地震类型的偏压的情况下转动或翻倒。然而,因为下部在竖直方向是自由的,热交换器的热膨胀的可能性依然存在。优选地,所述附接装置可拆除将热交换器连接到容器。因此,它很容易从容器中移出的热交换器,例如用于维护目的。该附接装置例如是螺丝或杆型,或者任何其他合适的类型。有利地,所述附接装置包括将所述热交换器附接到容器的多个附接构件,所述附接装置能够从所述容器外部拆除。因此,不必在所述容器中插入远距离受控工具以拆除所述热交换器。这使得所述热交换器的拆除更快更方便。此外,所述附接构件更容易从容器外部接触到,所述容器的内部通常被堆满了核反应器的内部构件。通常,所述热交换器包括彼此平行堆叠的多个板,所述排出管道沿相对于所述容器的中心轴线大致径向的方向穿过所述容器,所述板大致垂直于所述径向方向。因此,该板被设置成与中心在所述容器的中心轴线的圆相切。这种布置使得能够布置用于收集离开所述热交换器的次级流体的收集器,这里称作下游次级收集器,容易使得它与排出管道对准。实际上,次级流体排出管道通常包括设置在所述容器的孔中的下游贯穿件。所述下游贯穿件向内限定了用于离开热交换器的次级流体的通道。它流体地连接到所述反应器的次级回路。该通道沿相对于容器的中心轴线大致径向的方向延伸。由于板的定向,下游次级收集器也具有大致沿径向定向,且可以很容易地紧接所述排出管道布置。从而保持排出管道最小。有利的是,下游次级收集器延伸穿过所述板。它通常由切入板的开口组成并相互一致布置。这可以很容易地建立一径向定向的收集器,并且有助于提高热交换器的紧凑性。在一个非优选的替代方案中,它被安装在板上,例如在板块外。这里的贯穿件(traversée)是指一种刚性安装到容器的坚固部件。通常,所述连接装置将所述热交换器直接附接到所述贯穿件。这使得可以更容易地布置所述附接装置,特别是孔允许螺钉或连接杆通过。通常,附接构件围绕形成于贯穿件中的通道分布。围绕热交换器的出口布置的凸缘被压靠贯穿件的内表面。附接构件一端附接至所述凸缘。通常,它们完全延伸穿过贯穿件并具有可从容器的外部接触的头部。优选地,至少一个密封垫被置于所述凸缘和贯穿件的内面之间。通常,围绕贯穿件的内通道设有一对或多对环形密封件。有利地,泄漏检测通道在每对密封件之间冒出。优选地,这些附接构件和下游贯穿件可以从容器的外侧从所述容器移除。在这种情况下,下游贯穿件例如连接在容器的孔中并安装到容器的外表面以便能够被拆卸。它是例如使用螺丝或连接杆类型,或任何其他合适类型的装置来附接。这使得能够接触插在贯穿件的凸缘和内面之间的密封垫,特别是处于维本文档来自技高网...
具有集成在容器中的板式或微通道热交换器的核反应器

【技术保护点】
一种核反应器(1),其特征在于,所述核反应器(1)包括:‑容器(3);‑设置在所述容器(3)中的芯部(117);‑设置在所述容器(3)中的至少一个板式热交换器(7),‑用于向所述热交换器(7)供应次级流体的至少一个管道(11),和用于将所述次级流体从所述热交换器排出的管道(13),排出管道(13)延伸穿过所述容器(3);其特征在于,所述核反应器(3)包括用于将所述热交换器(7)附接至所述容器(3)的一区域的装置(85),所述排出管道(13)延伸穿过所述区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.11 FR 12533271.一种核反应器(1),其特征在于,所述核反应器(1)包括:-容器(3);-设置在所述容器(3)中的芯部(117);-设置在所述容器(3)中的至少一个板式热交换器(7),-用于向所述热交换器(7)供应次级流体的至少一个管道(11),和用于将所述次级流体从所述热交换器排出的管道(13),排出管道(13)延伸穿过所述容器(3);其特征在于,所述核反应器(3)包括用于将所述热交换器(7)附接至所述容器(3)的一区域的装置(85),所述排出管道(13)延伸穿过所述区域;以及为所述热交换器(7)供应次级流体的管道(11)包括延伸穿过容器(3)的上游贯穿件(58),和将所述上游贯穿件(58)连接至所述热交换器(7)的多个柔性管道(59)。2.根据权利要求1所述的核反应器,其特征在于,所述附接装置(85)承受所述换热器的重量的至少70%。3.根据权利要求1或2所述的核反应器,其特征在于,所述热交换器(7)具有次级流体出口孔(47),次级流体排出管道(13)包括下游贯穿件(67),所述下游贯穿件(67)延伸通过容器(3)并具有用于所述次级流体的内通道(73),所述内通道(73)布置成与所述出口孔(47)相一致,所述附接装置(85)包括围绕所述内通道和所述出口孔分布的多个附接构件(87)。4.根据权利要求1或2所述的核反应器,其特征在于,所述容器(3)具有基大致竖直的中心轴线(X),所述附接装置(85)将所述热交换器的上端(7)附接到所述容器(3)。5.根据权利要求4所述的核反应器,其特征在于,所述核反应器包括导向装置(103),所述导向装置(103)适用于限制所述热交换器(7)的下部在水平面内的行进,并允许所述下部沿相对于所述容器(3)垂直的方向移动。6.根据权利要求1或2所述的核反应器,其特征在于,所述附接装置(85)将所述热交换器(7)附接至所述容器(3),使得所述热交换器(7)可被拆除。7.根据权利要求6所述的核反应器,其特征在于,所述附接装置(85)包括将所述热交换器(7)附接至所述容器(3)的多个附接构件(87),所述附接构件(87)能够从所述容器(3)外部拆除。8.根据权利要求1或2所述的核反应器,其特征在于,所述热交换器(7)包括彼此平行堆叠的多个板(25、27),所述排出管道(73)沿相对于所述容器(3)的中心轴线(X)大致径向的方向穿过所述容器(3),所述板(25、27)大致垂直于所述径向方向。9.根据权利要求1或2所述的核反应器,其特征在于,所述热交换器(7)包括下游次级收集器(35),所述下游次级收集器(35)收集离开所述热交换器(7)的次级流体,所述排出管道(73)和所述下游次级收集器...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·弗里堡
申请(专利权)人:原子能技术公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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