【技术实现步骤摘要】
一种卧式高温气冷堆堆内构件及卧式高温气冷堆
[0001]本专利技术属于核工业
，具体涉及一种卧式高温气冷堆堆内构件以及包括该卧式高温气冷堆堆内构件的卧式高温气冷堆。
技术介绍
[0002]棱柱型高温气冷堆属于第四代核反应堆的一种，如日本的HTTR、美国的Fort St.Vrain，其堆芯部分主要由石墨砖和隔热炭砖构成，堆芯布置整齐规则，呈棱柱状，堆芯从内到外包括燃料区、上下反射层及侧反射层、上下炭砖层及侧炭砖层。反应堆采用氦气作为冷却剂，冷却剂从上到下依次流过上炭砖层、上反射层、堆芯、下反射层、支承柱+热气室、出口管，冷却剂在向下流动的过程中逐渐被加热，堆芯得到冷却，被加热后的冷却剂通过热气室流出反应堆。
[0003]众所周知，高温气冷堆具有很大的固有安全性，但其堆芯能量密度低、热容大的特性，使得反应堆体积庞大，若降低反应堆输出功率，可使反应堆体积适当减小，但反应堆体积不能无限度减小，否则无法使反应堆起堆运行。
[0004]在现有技术中，棱柱型高温气冷堆均采用立式堆的结构，而没有采用卧式堆的结构的记载。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种卧式高温气冷堆堆内构件，其特征在于，所述堆内构件横向设置，其包括反射层组件、隔热屏蔽层组件、集气层组件，所述反射层组件横向设置，其内部形成第一空腔，堆芯容置在第一空腔内；所述集气层组件设于堆芯的一侧，集气层组件内部具有汇聚结构，所述汇聚结构用于将流经堆芯的冷却剂朝集气层组件的中轴线方向汇聚，所述隔热屏蔽层组件套设在所述反射层组件以及集气层组件的外部。2.根据权利要求1所述的卧式高温气冷堆堆内构件，其特征在于，所述集气层组件包括N个集气层，各个集气层按照逐渐远离堆芯的方向依次设置，N为正整数，每个集气层由多个六棱柱块拼接而成，所述汇聚结构包括分别设置在N个集气层中的N个汇聚单元，每个汇聚单元包括通孔和凹槽，同一集气层中的凹槽与通孔连通，凹槽为非贯通槽，且凹槽围绕通孔设置，凹槽的形状设置为能使冷却剂向该集气层的中心汇聚的形状，不同集气层中的通孔相互连通，后一个集气层的汇聚单元中的通孔比前一个集气层的汇聚单元中的通孔的位置更靠近集气层组件的中轴线。3.根据权利要求2所述的卧式高温气冷堆堆内构件，其特征在于，所述集气层组件包括三个集气层，分别为第一集气层(10)、第二集气层(11)以及第三集气层(12)，所述第一集气层(10)、所述第二集气层(11)、所述第三集气层(12)按照远离堆芯的方向依次设置并贴合，所述第一集气层(10)、所述第二集气层(11)、所述第三集气层(12)中的六棱柱块分别为第一六棱柱块、第二六棱柱块和第三六棱柱块，相应的，所述汇聚结构包括三个汇聚单元，分别为第一汇聚单元、第二汇聚单元和第三汇聚单元，三者分别设置在第一集气层(10)、第二集气层(11)和第三集气层(12)中，所述第一汇聚单元的数量与第一六棱柱块的数量相等，且每个第一六棱柱块中设置一个第一汇聚单元，每个第一汇聚单元包括第一通孔(105)和多个径向凹槽(110)，第一通孔(105)设置在第一六棱柱块的中心，多个径向凹槽(110)在第一六棱柱块中围绕第一通孔(105)设置，且每个径向凹槽(110)的一端与第一通孔(105)连通，另一端向外延伸，径向凹槽(110)不贯穿第一六棱柱块，以使得从堆芯流出的冷却剂从第一集气层(10)的径向凹槽(110)以及第一通孔(105)的输入端流入，并最终汇聚在第一通孔(105)中，再从第一通孔(105)的输出端流出，从而完成冷却剂的第一次汇聚，所述第二汇聚单元包括第二通孔(106)和第一连接凹槽(111)，第二通孔(106)设置在第二六棱柱块的中心，第二通孔(106)设置在位于中心区域的第二六棱柱块上，第二通孔(106)与第一通孔(105)连通，所述第一连接凹槽(111)设置在位于中心区域外的第二六棱柱块上，且第一连接凹槽(111)不贯穿第二六棱柱块，位于中心区域外的第二六棱柱块通过第一连接凹槽(111)与第二通孔(106)连通，以使得来自第一集气层(10)的冷却剂从第二通孔(106)的输入端以及第一连接凹槽(111)流入，汇聚至第二通孔(106)后再从第二通孔(106)的输出端流出，从而完成冷却剂的第二次汇聚，所述第三汇聚单元包括第三通孔(107)、第四通孔(108)、汇聚孔(116)、环形槽(113)、第二连接凹槽(112)、第三连接凹槽(114)以及第四连接凹槽(115)，在第三集气层(12)靠近第二集气层(11)的一侧上，位于第三集气层(12)的最外层的第
三六棱柱块(102)与第二集气层(11)的中心区域的最外层的第二六棱柱块(101)在位置上相对应，第三通孔(107)设置在位于第三集气层(12)最外层的内侧层的第三六棱柱块(103)的中心，且第三通孔(107)在该层第三六棱柱块上间隔设置，所述环形槽(113)沿该层第三六棱柱块的周向设置，以将多个第三通孔(107)相互连通，第二连接凹槽(112)设于环形槽(113)之外的第三六棱柱层上，位于第三集气层(12)最外层的第三六棱柱块(102)通过第二连接凹槽(112)与第三通孔(107)或环形槽(113)相连通，位于所述第三集气层(12)中心区域的第三六棱柱块上开设有第四通孔(108)，第四通孔(108)设置在第三集气层(12)中心区域的第三六棱柱块的中心；在所述第三集气层(12)远离第二集气层(11)的一侧上，位于中心区域的最内层的第三六棱柱块(104)的中心设有汇聚孔(116)，汇聚孔(116)不贯穿第三六棱柱块，第三通孔(107)的输出端与第四通孔(108)的输出端通过第三连接凹槽(114)连通，第四通孔(108)的输出端与汇聚孔(116)通过第四连接凹槽(115)连通，来自第二集气层(11)的冷却剂从第三通孔(107)与第四通孔(108)的输入端以及第二连接凹槽(112)、环形槽(113)流入，汇聚至第三通孔(107)和第四通孔(108)后再从第三通孔(107)与第四通孔(108)的输出端流出，最终沿着第三连接凹槽(114)以及第四连接凹槽(115)汇聚到汇聚孔(116)中，从而完成冷却剂的第三次汇聚。4.根据权利要求3所述的卧式高温气冷堆堆内构件，其特征在于，所述反射层组件包括第一反射层(8)与第二反射层(9)，所述第二反射层(9)沿着横向设置，并构成环形的壳体结构，其内部形成所述第一空腔，所述第一反射层(8)由多个第四六棱柱块拼接而成，第一反射层(8)设置在第二反射层(9)的内部，并与集气层组件相对设置在堆芯的两侧，所述第一集气层(10)和所述第二集气层(11)处于所述第二反射层(9)的内部。5.根据权利要求4所述的卧式高温气冷堆堆内构件，其特征在于，所述第二反射层(9)为圆柱形的壳体结构，第二反射层(9)设有多组，多组第二反射层(9)沿横向依次设置，以共同形成所述圆柱形的壳体结构。6.根据权利要求4所述的卧式高温气冷堆堆内构件，其特征在于，每组第二反射层(9)由多个扇形块沿着周向拼接而成，相邻的两组第二反射层(9)交错贴合设置，以形成骑缝结构。7.根据权利要求6所述的卧式高温气冷堆堆内构件，其特征在于，在同一组第二反射层(9)中，一扇形块的侧面上设置有第一键槽(17)，与之相邻的另一扇形块上设有对应的第一凸块，所述第一凸块与所述第一键槽(17)相卡...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓和，王晓轩，李海涛，马晓荣，房柯，李华，张昕予，方晓璐，刘迎，张耀春，刘天斌，吴明，汪俊，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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