反应堆及其径向热屏蔽以及压力容器的冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例公开了一种反应堆及其径向热屏蔽以及压力容器的冷却装置。所述反应堆包括由压力容器本体和压力容器顶盖形成的压力容器，所述径向热屏蔽设于所述压力容器本体内，用于减少中子向所述压力容器本体的直接辐照，所述径向热屏蔽包括：外筒体，所述外筒体的径向外表面与所述压力容器本体直接面对；和内筒体，设置在所述外筒体的径向内侧，所述内筒体与所述外筒体之间形成内部环形间隙；其中所述外筒体设有至少一个液流通孔，且所述外筒体的径向外表面凸设有至少一个螺旋形导流条。本申请的技术方案能够改善压力容器本体周向温度的均匀性。度的均匀性。度的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
反应堆及其径向热屏蔽以及压力容器的冷却装置


[0001]本专利技术涉及核反应堆
，具体涉及一种反应堆及其径向热屏蔽以及压力容器的冷却装置。

技术介绍

[0002]对于反应堆而言，目前有回路式反应堆和池式反应堆。回路式结构就是用管路把各个独立的设备连接成回路系统；热交换器位于压力容器外部。池式反应堆将堆芯、一回路主冷却系统浸泡在冷却剂池(即压力容器)内。通过动力泵使池内的冷却剂在堆芯组件与热交换器之间流动。
[0003]中国实验快堆为池式钠冷快堆，一回路采用池式结构，堆芯及一回路的所有设备、管道均安装在压力容器所限定的钠池内。压力容器是一回路冷却剂的包容边界，其安全性能十分重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的第一方面提供了一种用于反应堆的径向热屏蔽，所述反应堆包括由压力容器本体和压力容器顶盖形成的压力容器，所述径向热屏蔽设于所述压力容器本体内，用于减少中子向所述压力容器本体的直接辐照，
[0005]其中所述径向热屏蔽包括：
[0006]外筒体，所述外筒体的径向外表面与所述压力容器本体直接面对；和
[0007]内筒体，设置在所述外筒体的径向内侧，所述内筒体与所述外筒体之间形成内部环形间隙，
[0008]其中所述外筒体设有至少一个液流通孔，且所述外筒体的径向外表面凸设有至少一个螺旋形导流条。
[0009]本专利技术实施例的第二方面提供了一种反应堆，包括：
[0010]压力容器本体，其中容纳有冷却剂；
[0011]压力容器顶盖，与所述压力容器本体共同形成所述反应堆的压力容器；
[0012]如本专利技术第一方面所述的径向热屏蔽，设于所述压力容器本体内，用于减少中子向所述压力容器本体的直接辐照；
[0013]其中，所述径向热屏蔽与所述压力容器本体之间形成外部环形间隙；
[0014]所述压力容器本体内的部分冷却剂自下向上流入所述外部环形间隙，并在所述外部环形间隙内继续向上流动，以对所述压力容器本体进行降温；且进入所述外部环形间隙的冷却剂经由所述外筒体的所述至少一个液流通孔流入所述径向热屏蔽的内部环形间隙，之后在所述内部环形间隙内向下流动。
[0015]本专利技术实施例的第三方面提供了一种反应堆压力容器的冷却装置，所述压力容器由压力容器本体和压力容器顶盖形成，所述反应堆包括：位于所述压力容器内的冷却剂、堆芯组件以及设于所述堆芯组件的下方的栅板联箱，所述冷却装置包括：
[0016]如本专利技术第一方面所述的径向热屏蔽，设于所述压力容器本体内，其中所述压力容器本体与所述径向热屏蔽的外筒体之间形成环形的液流上升通道，所述径向热屏蔽的外筒体与内筒体之间形成环形的液流下降通道；和
[0017]多个节流件，设置于所述栅板联箱，用于使进入所述栅板联箱内的部分冷却剂经所述多个节流件进入所述液流上升通道。
附图说明
[0018]通过下文中参照附图对本专利技术所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。
[0019]图1是根据本专利技术实施例的反应堆的示意性原理图；
[0020]图2是根据本专利技术实施例的用于反应堆的径向热屏蔽的结构图，图中仅示出了一个螺旋形导流条；
[0021]图3是图2所示径向热屏蔽的俯视图；以及
[0022]图4示出了图2中径向热屏蔽的螺旋形导流条在不同位置的切线；
[0023]图5示出了根据本申请实施例的压力容器本体的温度分布。
[0024]附图中：
[0025]11、压力容器顶盖；12、压力容器本体；20、堆芯组件；30、动力泵；31、泵支承；40、径向热屏蔽；41、外筒体；411、液流通孔；412、螺旋形导流条；42、内筒体；43、环形间隙；50、栅板联箱；60、节流件；70、环形间隙。
[0026]应该注意的是，附图并未按比例绘制，并且出于说明目的，在整个附图中类似结构或功能的元素通常用类似的附图标记来表示。还应该注意的是，附图只是为了便于描述优选实施例，而不是本专利技术本身。附图没有示出所描述的实施例的每个方面，并且不限制本专利技术的范围。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0029]本申请实施例的反应堆为池式反应堆。冷却剂可以是液态钠或者液态铅铋合金等，相应地，反应堆为池式钠冷快堆或池式铅铋快堆。
[0030]图1是根据本专利技术实施例的反应堆的示意性原理图。图中箭头方向表示冷却剂的流动方向。如图1所示，反应堆可包括压力容器本体12和压力容器顶盖11。压力容器顶盖11可通过螺栓等紧固件与压力容器本体12固定连接，两者密闭形成压力容器。
[0031]反应堆还包括设置于压力容器内部的堆芯组件20、动力泵30、栅板联箱50以及热交换器(图中未示出)。压力容器内部设有冷却剂，用于将堆芯组件20的热量向外传递。
[0032]动力泵30由泵支承31支承，泵支承31可固定在压力容器顶盖11上。泵支承31的下
端有泵出口，由动力泵30泵送的冷却剂经由泵支承31的泵出口向外流出。
[0033]可选地，动力泵30可以是离心泵。在其他实施例中，本领域技术人员可以根据实际情况选择其他类型的动力泵30为冷却剂传输提供动力。
[0034]栅板联箱50设于堆芯组件20的下方。栅板联箱50在中国快堆中是堆芯支承的主要组成部分。冷却剂流经栅板联箱50后，由栅板联箱50再分配后，为堆芯组件20提供必需流量，达到带走热量、冷却堆芯组件20的目的。
[0035]在一些实施例中，反应堆内形成位于上方的热池区域和位于下方的冷池区域；冷池区域的冷却剂流入堆芯组件20携带堆芯组件20的热量进入热池区域。
[0036]热交换器用于对来自热池区域的冷却剂进行降温，且使降温后的冷却剂流入冷池区域。从堆芯组件20流出的冷却剂进入热池区域，之后进入热交换器进行降温，从热交换器流出的冷却剂进入冷池区域，被动力泵30泵送至栅板联箱50，从而对堆芯组件20以及堆内其他设备进行冷却，冷却剂吸收堆芯组件20产生的热量之后，再循环回热交换器进行降温，从而完成冷却剂在反应堆一回路中的循环。
[0037]在一些实施例中，反应堆还包括：径向热屏蔽40，径向热屏蔽40设于压力容器本体12内，用于减少中子向压力容器本体12的直接辐照。
[0038]径向热屏蔽40的高度可以与压力容器内冷却剂的液面基本平齐。
[0039]容易理解，径向热屏蔽40与压力容器本体12直接面对，即径向热屏蔽40与压力容器本体1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于反应堆的径向热屏蔽，所述反应堆包括由压力容器本体和压力容器顶盖形成的压力容器，所述径向热屏蔽设于所述压力容器本体内，用于减少中子向所述压力容器本体的直接辐照，其特征在于，所述径向热屏蔽包括：外筒体，所述外筒体的径向外表面与所述压力容器本体直接面对；和内筒体，设置在所述外筒体的径向内侧，所述内筒体与所述外筒体之间形成内部环形间隙，其中所述外筒体设有至少一个液流通孔，且所述外筒体的径向外表面凸设有至少一个螺旋形导流条。2.根据权利要求1所述的径向热屏蔽，其特征在于，所述螺旋形导流条的长度方向的两端分别与所述外筒体的轴向两端平齐。3.根据权利要求2所述的径向热屏蔽，其特征在于，所述螺旋形导流条在所述外筒体的圆周面上的投影为半圆。4.根据权利要求1所述的径向热屏蔽，其特征在于，所述螺旋形导流条的数量为多个，多个所述螺旋形导流条在所述外筒体的径向外表面等间隔分布。5.根据权利要求1所述的径向热屏蔽，其特征在于，所述螺旋形导流条的螺旋角为30度至60度。6.根据权利要求1所述的径向热屏蔽，其特征在于，所述螺旋形导流条凸出于所述外筒体的径向外表面的高度为所述外筒体与所述压力容器本体间距的五分之一至三分之一。7.根据权利要求1所述的径向热屏蔽，其特征在于，还包括：至少一个筒体，设置在所述内筒体的径向内侧。8.一种反应堆，其特征在于，包括：压力容器本体，其中容纳有冷却剂；压力容器顶盖，与所述压力容器本体共同形成所述反应堆的压力容器；以及如权利要求1至7中任一项所述的径向热屏蔽，设于所述压力容器本体内，用于减少中子向所述压力容器本体的直接辐照；其中，所述径向热屏蔽与所述压力容器本体之间形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆阳，陈启董，孙刚，邓夏，夏宇，孙帅，王明政，吴水金，杨孔雳，张东辉，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：