一种非能动安全壳余热排出系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种非能动安全壳余热排出系统。该非能动安全壳余热排出系统包括安全壳内的换热器、安全壳外的水箱、上升管路、下降管路；换热器的入口、出口分别通过下降管路、上升管路与水箱连通，并上升管路延伸至水箱内部；水箱高于换热器设置，换热器出口高于换热器入口布置；位于水箱内部的上升管路上设有排液口，系统还包括门体组件、浮体，门体组件与排液口对应设置，浮体与门体组件连接，浮体跟随水箱内液面进行上下浮动，以控制门体组件打开或关闭排液口。该余热的排出不依赖动力源实现，保证安全壳完整性的同时提高了可靠性；并且，通过减少上升管路与下降管路的压差，降低系统运行阻力，抑制了间歇泉的发生，提高了系统运行稳定性。统运行稳定性。统运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种非能动安全壳余热排出系统


[0001]本技术涉及安全壳冷却
，特别涉及一种非能动安全壳余热排出系统。

技术介绍

[0002]在核反应堆失水事故工况下，高温高压蒸汽喷入安全壳，为保护安全壳的安全性，需要使用专设的余热排出系统将该高温高压气体排放到最终热阱中。
[0003]现代核电站使用了大量的能动设备来实现余热排出的功能，然而这些设备的可靠运行需要外加稳定的动力源，一旦系统发生故障或出现全厂断电的严重事故时，能动的设备将无法正常运行，因而无法将余热排出，容易导致热量聚集而发生爆炸事故，严重影响安全壳的完整性。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述动力源无法工作时导致无法实现余热排出的问题，提供一种非能动安全壳余热排出系统。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种非能动安全壳余热排出系统，该非能动安全壳余热排出系统包括设于安全壳内的换热器、设于安全壳外的水箱、上升管路以及下降管路；所述换热器的入口、出口分别通过所述下降管路、所述上升管路与所述水箱连通，并所述上升管路延伸至所述水箱内部；所述水箱高于所述换热器设置，所述换热器的出口高于所述换热器的入口布置；
[0006]位于所述水箱内部的所述上升管路上设有排液口，所述非能动安全壳余热排出系统还包括流量振荡抑制装置，所述流量振荡抑制装置包括门体组件以及浮体，所述门体组件与所述排液口对应设置以打开或关闭所述排液口，所述浮体与所述门体组件连接，所述浮体跟随所述水箱内液面进行上下浮动，以控制所述门体组件打开或关闭所述排液口。
[0007]优选的，所述门体组件包括门扇、滑轨以及限位块，所述滑轨设于所述排液口的两侧，所述门扇与所述滑轨滑动连接，并可密闭覆盖所述排液口，所述浮体与所述门扇连接，所述限位块设于所述滑轨的两端；其中，所述滑轨的长度大于所述门扇的长度。
[0008]优选的，所述门体组件包括门扇以及锁紧组件，所述锁紧组件包括锁杆以及锁扣；所述门扇的一侧与所述上升管路铰接，并所述门扇可密闭覆盖所述排液口；
[0009]所述锁杆的第一端与所述门扇转动连接，所述锁扣固定安装在所述上升管路上，并位于远离所述门扇的铰接侧的所在侧，所述锁扣设有一锁口，所述锁口朝向所述水箱的底部所在侧设置，所述锁杆的第二端与所述浮体连接。
[0010]优选的，所述锁杆的第一端通过铰轴与所述门扇转动连接。
[0011]优选的，所述锁扣呈倒U形结构设置。
[0012]优选的，所述浮体通过连接件与所述门扇连接。
[0013]优选的，所述锁杆的第二端通过连接件与所述浮体连接。
[0014]优选的，所述连接件包括绳索。
[0015]优选的，所述排液口设置为多个，所述流量振荡抑制装置与所述排液口的数量相应设置，所述多个排液口沿所述上升管路的轴向方向连续或间隔布置。
[0016]优选的，所述多个排液口周向布置在所述上升管路上，并相邻的所述排液口错开设置。
[0017]优选的，所述浮体为由木材或塑料材质制成的空心球体。
[0018]优选的，所述上升管路、下降管路为由不锈钢材质制成的中空管体；
[0019]所述门扇为由不锈钢材质制成的弧形门扇。
[0020]优选的，所述换热器位于所述安全壳的中上部，所述换热器为管束式换热器。
[0021]优选的，所述水箱位于所述安全壳的顶部，所述上升管路延伸至靠近所述水箱的顶部所在侧，所述水箱呈敞口结构设置。
[0022]实施本技术的非能动安全壳余热排出系统，具有以下有益效果：
[0023]在失水事故工况下，高温高压蒸汽喷入安全壳，蒸汽在换热器表面对流、冷凝，将热量传递给换热器内液体，由于换热器与水箱之间存在液体密度差和高度差因而产生驱动力，使得换热器内受热液体向上流动并经由上升管路导出安全壳外，水箱中温度较低的液体经由下降管路流入换热器，实现自然循环；该余热排出的功能不依赖动力源实现，保证安全壳完整性的同时，提高了可靠性；并且，当水箱内液位下降时，浮体跟随液面浮动并控制门体组件打开排液口，上升管路内液体可由排液口流至水箱中，从而减少上升管路与下降管路的压差，降低系统运行阻力，抑制了间歇泉的发生，提高了系统运行稳定性。
附图说明
[0024]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0025]图1是本技术的非能动安全壳余热排出系统的部分结构示意图；
[0026]图2是本技术第一实施例的流量振荡抑制装置的第一状态的结构示意图；
[0027]图3是图2所述流量振荡抑制装置的第二状态的结构示意图；
[0028]图4是图2所示锁杆与锁扣的连接结构示意图；
[0029]图5是本技术第二实施例的流量振荡抑制装置的第一状态的结构示意图；
[0030]图6是图5所述流量振荡抑制装置的第二状态的结构示意图；
[0031]附图中，1.安全壳，2.换热器，3.水箱，4.上升管路，41.排液口，5.下降管路，61.门扇，62.滑轨，63.限位块，64.锁杆，65.锁扣，651.锁口，66.浮体，67.连接件，68.铰轴。
具体实施方式
[0032]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术做进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。
[0033]图1示出了本技术的非能动安全壳余热排出系统的部分结构示意图，如图1所示，该非能动安全壳余热排出系统(以下简称为系统)包括换热器2、水箱3、上升管路4以及下降管路5，其中，水箱3用于容纳冷却液体，例如水，并设于安全壳1外，换热器2设于安全壳1内，用于冷凝安全壳1内的高温高压蒸汽，换热器2的入口、出口分别通过下降管路5、上升
管路4与水箱3连通，从而形成换热器2与水箱3之间的循环回路。
[0034]换热器2设于安全壳1内，其中，换热器2可设于安全壳1的中上部位置，优选地，换热器2设于安全壳1的顶部，使得当高温高压蒸汽喷入安全壳1时，换热器2可与蒸汽对流、冷凝。
[0035]换热器2可选用管束式换热器，换热器2的出口高于换热器2的入口布置，使得换热器2内受热液体向上流动并经由上升管路4导出安全壳1外，水箱3中温度较低的液体经由下降管路5流入换热器2，实现换热器2内的液体循环。
[0036]水箱3设于安全壳1外，其中，水箱3高于换热器2设置，使得两者之间存在高度差。可以理解地，水箱3可设于安全壳1外任意高于换热器2的位置，例如水箱3设于安全壳1的任意一侧；优选地，水箱3设于安全壳1的顶部，可选地，水箱3的直径与安全壳1的直径相同。可以理解地，安全壳1的顶面可以为平面，或是中间向上凸起的曲面。
[0037]上升管路4与水箱3连通，并上升管路4延伸至水箱3内部，当水箱3设于安全壳1的顶部时，上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非能动安全壳余热排出系统，包括设于安全壳(1)内的换热器(2)、设于安全壳(1)外的水箱(3)、上升管路(4)以及下降管路(5)；所述换热器(2)的入口、出口分别通过所述下降管路(5)、所述上升管路(4)与所述水箱(3)连通，并所述上升管路(4)延伸至所述水箱(3)内部；所述水箱(3)高于所述换热器(2)设置，所述换热器(2)的出口高于所述换热器(2)的入口布置，其特征在于：位于所述水箱(3)内部的所述上升管路(4)上设有排液口(41)，所述非能动安全壳余热排出系统还包括流量振荡抑制装置，所述流量振荡抑制装置包括门体组件以及浮体(66)，所述门体组件与所述排液口(41)对应设置以打开或关闭所述排液口(41)，所述浮体(66)与所述门体组件连接，所述浮体(66)跟随所述水箱(3)内液面进行上下浮动，以控制所述门体组件打开或关闭所述排液口(41)。2.根据权利要求1所述的非能动安全壳余热排出系统，其特征在于：所述门体组件包括门扇(61)、滑轨(62)以及限位块(63)，所述滑轨(62)设于所述排液口(41)的两侧，所述门扇(61)与所述滑轨(62)滑动连接，并可密闭覆盖所述排液口(41)，所述浮体(66)与所述门扇(61)连接，所述限位块(63)设于所述滑轨(62)的两端；其中，所述滑轨(62)的长度大于所述门扇(61)的长度。3.根据权利要求1所述的非能动安全壳余热排出系统，其特征在于：所述门体组件包括门扇(61)以及锁紧组件，所述锁紧组件包括锁杆(64)以及锁扣(65)；所述门扇(61)的一侧与所述上升管路(4)铰接，并所述门扇(61)可密闭覆盖所述排液口(41)；所述锁杆(64)的第一端与所述门扇(61)转动连接，所述锁扣(65)固定安装在所述上升管路(4)上，并位于远离所述门扇(61)的铰接侧的所在侧，所述锁扣(65)设有一锁口(651)，所述锁口(651)朝向所述水箱(3)的底部所在侧设置，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仙茅，杨江，沈永刚，欧阳勇，梁活，崔旭阳，纪文英，刘建昌，刘金林，刘仲昊，陈韵茵，陈忆晨，路长冬，鲍小丽，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：