小型反应堆安全壳系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种小型反应堆安全壳系统，包括：由内到外依次设置的内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳，内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳之间构成安全壳夹层空间，内层金属安全壳组件包括：内层金属安全壳和设置于内层金属安全壳的外壁上的用于散热的至少两片肋片，外层混凝土安全壳上设置有气流入口、气流出口，相邻的两个肋片之间形成气流流通通道。通过在内层金属安全壳外表面设置用于散热的肋片，提高了内层金属安全壳外表面空气对流的传热系数，降低了内层金属安全壳外表面的热阻，同时不增加或者较少增加空气流动的阻力，从而达到增强空气换热的效果，更加有效的降低小型反应堆安全壳系统内的压力和温度。

【技术实现步骤摘要】
小型反应堆安全壳系统
本技术属于核反应堆
，具体涉及一种小型反应堆安全壳系统。
技术介绍
安全壳作为地面核电站最后一道防御屏障，其作用是在严重事故中起到包容气载放射性释放物，防止放射性物质向环境大量释放的目的。严重事故中，安全壳内压力随温度升高，进而在安全壳内形成高温、高压、高湿、高辐射的大气环境。此时，为防止安全壳失效，通常采取导出热量，给安全壳降温的方式降低安全壳压力。现有技术中，通过冷却装置为安全壳降温，当出现核反应事故时，冷却装置易发生损坏，无法为安全壳降温。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种小型反应堆安全壳系统，提高整体的传热效率，更加有效的降低金属安全壳内的压力和温度。解决本技术技术问题所采用的技术方案是提供一种小型反应堆安全壳系统，包括：由内到外依次设置的内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳，内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳之间构成安全壳夹层空间，内层金属安全壳组件包括：内层金属安全壳和设置于内层金属安全壳的外壁上的用于散热的至少两片肋片，外层混凝土安全壳上设置有气流入口、气流出口，相邻的两个肋片之间形成气流流通通道。气流入口用于通入空气，气流出口用于排出换热过的空气。优选的是，金属安全壳为钢制安全壳。优选的是，金属安全壳包括：圆筒形筒壁和设置于圆筒形筒壁上的半椭球穹顶，肋片设置于圆筒形筒壁上。优选的是，肋片以圆筒形筒壁为中心呈放射状排列，肋片长度方向沿着圆筒形筒壁的高度方向。优选的是，沿着与肋片长度方向垂直的方向的肋片截面为三角形，肋片截面的底部与金属安全壳连接，肋片截面的顶角远离金属安全壳。优选的是，肋片底部预留有30-60度的焊接坡口。优选的是，气流入口设置于混凝土安全壳的底部，气流出口设置于混凝土安全壳的顶部。优选的是，肋片的高度低于金属安全壳与混凝土安全壳之间的距离。优选的是，肋片的高度为20～50mm，厚度为5～10mm。优选的是，相邻两个肋片之间的间距应根据试验或数值模拟计算的结果进行优化，选择传热效果好、阻力小且经济的方式。优选的是，相邻两个肋片之间的距离为1～5m。优选的是，肋片的材料为与金属安全壳焊接相容的材料。优选的是，金属安全壳为钢制安全壳，钢制安全壳材料采用SA-738合金钢，则肋片采用SA-738合金钢或者A36合金钢。本技术中的小型反应堆安全壳系统中，内层金属安全壳内表面主要为蒸汽的凝结换热，内层金属安全壳外表面为空气对流换热，为了提高整体的传热效率，更加有效的降低金属安全壳内的压力和温度，本技术在前期调研和理论计算的指导下，通过在内层金属安全壳外表面设置用于散热的肋片，提高了内层金属安全壳外表面空气对流的传热系数，降低了内层金属安全壳外表面的热阻，同时不增加或者较少增加空气流动的阻力，从而达到增强空气换热的效果，更加有效的降低小型反应堆安全壳系统内的压力和温度。初步计算表明，增加该肋片之后，同样的条件下，本技术中的小型反应堆安全壳系统内的压力和温度可降低20％以上。附图说明图1是本技术实施例2中的小型反应堆安全壳系统的结构示意图；图2是本技术实施例2中小型反应堆安全壳系统的肋片的剖面图；图3是本技术实施例2中小型反应堆安全壳系统的金属安全壳组件的结构示意图。图中：1-金属安全壳；2-混凝土安全壳；3-气流入口；4-风阀；5-混合环廊；6-圆筒形筒壁；7-气流出口；8-网栅；9-风机；10-底部通道；11-通风孔洞；12-环形流道；13-焊接坡口；14-肋片截面的底部；15-肋片截面的顶角；16-肋片；17-半椭球穹顶。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细描述。下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。实施例1本实施例提供一种小型反应堆安全壳系统，包括：由内到外依次设置的内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳，内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳之间构成安全壳夹层空间，内层金属安全壳组件包括：内层金属安全壳和设置于内层金属安全壳的外壁上的用于散热的至少两片肋片，外层混凝土安全壳上设置有气流入口、气流出口，相邻的两个肋片之间形成气流流通通道。气流入口用于通入空气，气流出口用于排出换热过的空气。本实施例中的小型反应堆安全壳系统中，内层金属安全壳内表面主要为蒸汽的凝结换热，内层金属安全壳外表面为空气对流换热，为了提高整体的传热效率，更加有效的降低金属安全壳内的压力和温度，本实施例在前期调研和理论计算的指导下，通过在内层金属安全壳外表面设置用于散热的肋片，提高了内层金属安全壳外表面空气对流的传热系数，降低了内层金属安全壳外表面的热阻，同时不增加或者较少增加空气流动的阻力，从而达到增强空气换热的效果，更加有效的降低小型反应堆安全壳系统内的压力和温度。实施例2如图1、3本实施例提供一种小型反应堆安全壳系统，包括：由内到外依次设置的内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳2，内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳2之间构成安全壳夹层空间，内层金属安全壳组件包括：内层金属安全壳1和设置于内层金属安全壳1的外壁上的用于散热的至少两片肋片16，外层混凝土安全壳2上设置有气流入口3、气流出口7，相邻的两个肋片16之间形成气流流通通道。具体的，本实施例中的气流入口3用于通入空气，气流出口7用于排出换热过的空气，本实施例中的金属安全壳1为钢制安全壳。气流入口3上设置有网栅8。优选的是，金属安全壳1包括：圆筒形筒壁6和设置于圆筒形筒壁6上的半椭球穹顶17，肋片16设置于圆筒形筒壁6上。圆筒形筒壁6的下方开设有通风孔洞11。圆筒形筒壁6与混凝土安全壳2之间的夹层空间构成环形流道12。金属安全壳1还包括：由圆筒形筒壁6底部向外侧延伸出的金属安全壳侧壁，金属安全壳侧壁与混凝土安全壳2之间的夹层构成底部通道10，底部通道10与气流入口3联通，底部通道10上设置有风机9，在风机9与气流入口3之间的底部通道10上设置有风阀4。在底部通道10与通风孔洞11之间的夹层空间构成混合环廊5。优选的是，肋片16以圆筒形筒壁6为中心呈放射状排列，肋片16长度方向沿着圆筒形筒壁6的高度方向。肋片16只需要设置在圆筒形筒壁6的竖直壁面上。为减小空气阻力，肋片16纵向的长度与圆筒形筒壁6的竖直壁面的长度相等，即一整条肋片16从圆筒形筒壁6的竖直壁面最高处一直贯穿到最低处。优选的是，沿着与肋片16长度方向垂直的方向的肋片16截面为三角形，肋片截面的底部14与金属安全壳1连接，肋片截面的顶角15远离金属安全壳1。如图2所示，优选的是，肋片16底部预留有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型反应堆安全壳系统，其特征在于，包括：由内到外依次设置的内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳，内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳之间构成安全壳夹层空间，内层金属安全壳组件包括：内层金属安全壳和设置于内层金属安全壳的外壁上的用于散热的至少两片肋片，外层混凝土安全壳上设置有气流入口、气流出口，相邻的两个肋片之间形成气流流通通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型反应堆安全壳系统，其特征在于，包括：由内到外依次设置的内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳，内层金属安全壳组件、外层混凝土安全壳之间构成安全壳夹层空间，内层金属安全壳组件包括：内层金属安全壳和设置于内层金属安全壳的外壁上的用于散热的至少两片肋片，外层混凝土安全壳上设置有气流入口、气流出口，相邻的两个肋片之间形成气流流通通道。


2.根据权利要求1所述的小型反应堆安全壳系统，其特征在于，金属安全壳包括：圆筒形筒壁和设置于圆筒形筒壁上的半椭球穹顶，肋片设置于圆筒形筒壁上。


3.根据权利要求2所述的小型反应堆安全壳系统，其特征在于，肋片以圆筒形筒壁为中心呈放射状排列，肋片长度方向沿着圆筒形筒壁的高度方向。


4.根据权利要求1～3任意一项所述的小型反应堆安全壳系统，其特征在于，沿着与肋片长度方向垂直的方向的肋片截面为三角形，肋片截面的底部与金属安全壳连接，肋片截面的顶角远离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长亮，孙超杰，刘嘉维，朱京梅，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11