一种铅-超临界二氧化碳中间换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种铅‑超临界二氧化碳中间换热器，应用于铅基堆超临界二氧化碳(S‑CO2)布雷顿循环发电系统，其主要由四个模块印刷电路板换热器(PCHE)、圆柱形筒体、竖直隔板、水平隔板、换热流体通道等部分构成。S‑CO2流体沿4个PCHE构成的正方形中心下降管到达圆柱形筒体底部后沿PCHE冷侧换热平板上的微通道向上流动吸收热侧换热平板传递的热量，随后S‑CO2在PCHE另一端经集流器收集后向上离开中间换热器；液态铅从中间换热器圆柱形筒体上端的孔道进入PCHE热侧换热平板上的微通道将热量传递给另一侧的S‑CO2，然后从圆柱形筒体下端的孔道流出中间换热器以完成热量交换。本发明专利技术具有功率可灵活组装、密封性好、紧凑性高等特点，符合铅基堆发电系统模块化、小型化的发展需求。

A Lead-Supercritical Carbon Dioxide Intermediate Heat Exchanger

The invention discloses a lead-supercritical carbon dioxide intermediate heat exchanger, which is applied to the Brayton cycle power generation system of lead-based stack supercritical carbon dioxide (S CO2). The intermediate heat exchanger is mainly composed of four modules of printed circuit board heat exchanger (PCHE), cylindrical cylinder, vertical baffle, horizontal baffle, heat exchange fluid channel, etc. The S CO2 fluids flow upward along the microchannels on the PCHE cold side heat exchanger plate to absorb the heat transferred by the heat side heat exchanger plate along the square downward tube composed of four PCHEs, and then S CO2 flows upward from the collector at the other end of the PCHE. The liquid lead enters the heat exchanger plate on the PCHE hot side through the holes at the upper end of the cylindrical tube of the intermediate heat exchanger. The microchannel transfers heat to S_CO2 on the other side, and then flows out of the hole at the bottom of the cylindrical cylinder to complete the heat exchange. The invention has the advantages of flexible power assembly, good sealing and high compactness, and meets the development requirements of modularization and miniaturization of lead-based reactor power generation system.

【技术实现步骤摘要】
一种铅-超临界二氧化碳中间换热器
本专利技术属于第IV代先进核电技术，具体涉及一种应用于铅基堆超临界二氧化碳(S-CO2)循环发电系统的铅-超临界二氧化碳中间换热器。
技术介绍
我国一次能源消费主要以煤炭为主，化石能源的大量消耗造成了严重的环境污染，使我国面临着生态环境恶化、能源资源枯竭的挑战。为了解决能源与环境问题，政府做出了在安全前提下高效发展核电技术、加快核电项目建设的决策。为了提高核电的经济性、安全性及燃料循环利用率，更彻底地解决核废物处理、核扩散等问题，世界范围内正在研究面向承担基础电力负荷的高效率、低成本、稳定电力输出、低资源利用废物量的第IV代核电技术。其中，铅基反应堆(简称“铅基堆”)作为第IV代先进核反应堆发电系统和加速器驱动次临界(ADS)核能系统的主要候选堆型之一，引起了广泛的关注和研究。为了满足铅基堆发电系统高效、模块化、小型化的发展需求，亟待在铅基堆系统中发展高效、紧凑、经济的新型循环形式。超临界二氧化碳(S-CO2)作为工质构建的动力循环近年来成为了研究热点，是目前很具有应用前景的热功转换方案之一。S-CO2布雷顿循环具有较高的效率，稳定性好，且系统简单，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅‑超临界二氧化碳中间换热器，其特征在于，包括圆柱形筒体(2)以及环绕圆柱形筒体(2)中轴线均匀设置的四个模块印刷电路板换热器PCHE(1)，四个模块印刷电路板换热器PCHE(1)形成位于中心的S‑CO2中心下降管(4)，S‑CO2中心下降管(4)的顶端与套装在圆柱形筒体(2)内的S‑CO2进口管道(7)相连通，圆柱形筒体(2)上设置有液态铅进口通道(8)和液态铅出口通道(9)，圆柱形筒体(2)中位于PCHE(1)上、下方均设置有隔离液态铅进、出口通道(8、9)的环形上、下端竖直隔板(6、3)，模块印刷电路板换热器PCHE(1)的上端开设有S‑CO2出口管道(12)和液态铅进口管道(1...

【技术特征摘要】
1.一种铅-超临界二氧化碳中间换热器，其特征在于，包括圆柱形筒体(2)以及环绕圆柱形筒体(2)中轴线均匀设置的四个模块印刷电路板换热器PCHE(1)，四个模块印刷电路板换热器PCHE(1)形成位于中心的S-CO2中心下降管(4)，S-CO2中心下降管(4)的顶端与套装在圆柱形筒体(2)内的S-CO2进口管道(7)相连通，圆柱形筒体(2)上设置有液态铅进口通道(8)和液态铅出口通道(9)，圆柱形筒体(2)中位于PCHE(1)上、下方均设置有隔离液态铅进、出口通道(8、9)的环形上、下端竖直隔板(6、3)，模块印刷电路板换热器PCHE(1)的上端开设有S-CO2出口管道(12)和液态铅进口管道(13)，下端开设有S-CO2进口管道(16)和液态铅出口管道(17)，S-CO2出口管道(12)和S-CO2进口管道(16)分别位于上、下端竖直隔板(6、3)的内侧并与S-CO2中心下降管(4)、S-CO2出口通道(5)相连通，液态铅进口管道(13)和液态铅出口管道(17)分别位于上、下端竖直隔板(6、3)的外侧并与液态铅进口通道(8)和液态铅出口通道(9)相连通。2.根据权利要求1所述的铅-超临界二氧化碳中间换热器，其特征在于，所述的模块印刷电路板换热器PCHE(1)由多个刻蚀有半圆形微通道的冷/热平板交替堆叠扩散焊接而成，所述冷/热平板采用SS316不锈钢材料。3.根据权利要求1所述的铅-超临界二氧化碳中间换热器，其特征在于，所述的模块印刷电路板换热器PCHE(1)的进口端设有均流分布器，出口端设有集流器，上端的均流分布器与液态铅进口管道(13)连接，下端的均流分布器与S-CO2进口管道(16)连接，上端的集流器与S-CO2出口管道(12)连接，下端的集流器与液态铅出口管道(17)连接。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明佳，朱含慧，何雅玲，陶文铨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61