换热发电排热一体化反应堆制造技术

本发明专利技术涉及反应堆技术领域，具体提供一种换热发电排热一体化反应堆，旨在解决现有换热组件和温差发电组件为分体构成，安装换热组件和温差发电组件的反应堆体积增大，造成生产成本增加的问题。为此目的，本发明专利技术的换热发电排热一体化反应堆，包括壳体以及设置在壳体内部的换热发电排热块；换热发电排热块包括热端换热器、冷端集热块和温差发电器，热端换热器、冷端集热块和温差发电器相互交错布置以构成一体的换热发电排热块。热端换热器、冷端集热块和温差发电器相互交错布置构成一体的换热发电排热块，换热发电排热块安装于反应堆内，使得反应堆体积变小，以节省生产成本，同时利于布置反应堆的位置。布置反应堆的位置。布置反应堆的位置。

【技术实现步骤摘要】
换热发电排热一体化反应堆


[0001]本专利技术涉及反应堆
，具体提供一种换热发电排热一体化反应堆。

技术介绍

[0002]换热组件和温差发电组件是反应堆中较为重要的组件，利用换热组件将堆芯产生的热能排走，温差发电组件用于发电。换热组件和温差发电组件为分体构成，安装换热组件和温差发电组件的反应堆体积增大，造成生产成本增加，况且占用空间较大不利于反应堆布局。
[0003]相应地，本领域需要一种新的换热发电排热一体化反应堆解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有换热组件和温差发电组件为分体构成，安装换热组件和温差发电组件的反应堆体积增大，造成生产成本增加的问题。
[0005]本专利技术提供一种换热发电排热一体化反应堆，所述反应堆包括壳体以及设置在所述壳体内部的换热发电排热块；所述换热发电排热块包括热端换热器、冷端集热块和温差发电器，所述热端换热器、所述冷端集热块和所述温差发电器相互交错布置以构成一体的所述换热发电排热块。
[0006]在采用上述技术方案的情况下，在通过将热端换热器、冷端集热块和温差发电器相互交错布置构成一体的换热发电排热块，将一体的换热发电排热块安装于反应堆内，使得反应堆体积变小，以节省生产成本，同时利于布置反应堆的位置。况且，具有换热速度快，发电量大的优点。
[0007]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述热端换热器包括直径逐渐加大、并套装的多个热端换热筒，相邻的所述热端换热筒之间具有第一间隙。
[0008]在采用上述技术方案的情况下，通过将多个热端换热筒套装组合成热端换热器，可有效提高换热效率，况且便于安装冷端集热块和温差发电器。
[0009]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，每个所述热端换热筒上均设有沿其轴向开设的多个微通道。
[0010]在采用上述技术方案的情况下，通过设置多个微通道，进一步吸收热量，以提高换热效率。
[0011]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述冷端集热块包括直径逐渐加大的多个冷端集热筒，多个所述冷端集热筒安插于各自对应的所述第一间隙内。
[0012]在采用上述技术方案的情况下，通过设置多个冷端集热筒，用于为热端换热筒换热降温，以及温差发电筒实现温度差以发电。
[0013]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述温差发电器包括直径逐渐加大的多个温差发电筒，多个所述温差发电筒安插于各自对应的所述冷端集热筒和所述热端换热筒之间的第二间隙内。
[0014]在采用上述技术方案的情况下，通过在每个第二间隙内均设置温差发电筒，温差发电筒的一面和冷端集热筒直接接触，温差发电筒的另一面和热端换热筒接触，使的温差发电筒形成温差，以提高发电效率。多个温差发电筒和多个热端换热筒、多个冷端集热筒配合，可突破传统温差发电片单层布置的缺陷，实现多层布置，充分利用空间，进而提高热电转化能力。
[0015]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述反应堆还包括散热块和多根热管，所述散热块设置于所述壳体的上方，多根所述热管的上部安插于所述散热块，多根所述热管的下部穿于所述壳体并延伸于各自对应的所述冷端集热筒内。
[0016]在采用上述技术方案的情况下，通过设置散热块和多根热管，使得和多根热管接触的冷端集热筒降温，进而促使热端换热筒随着降温，以便反应堆整体降温，利于反应堆生产。
[0017]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述散热块包括板体，在所述板体的中部设有通道，所述板体的上部和下部均设有以所述通道为中心、并呈放射形式布置的多个第一散热翅片，相邻的两个所述第一散热翅片之间为流道；所述第一散热翅片的上部设置可折叠的第二散热翅片。
[0018]在采用上述技术方案的情况下，通过在板体的上部和下部均设有第一散热翅片，用于增加和降温介质的接触面积，使得散热块快速降温，进而使得热管、冷端集热筒、热端换热筒快速降温。以及在第一散热翅片为放射形式布置的情况下，相邻第一散热翅片之间的流道也呈现放射形式布置，以便降温介质流动，利于散热，提高冷却效率，还通过在第一散热翅片的上部设置可折叠的第二散热翅片，根据排热量需求展开第二散热翅片，以便增加散热面积，实现排热量的灵活调节。
[0019]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述反应堆还包括安装结构；所述安装结构包括多个第一通孔组和多个第二通孔组；多个所述第一通孔组以所述通道为中心、并呈放射形式开设于所述板体上，多个所述第一通孔组和所述流道一一对应设置；多个所述第二通孔组以所述冷端集热块的中心呈放射形式开设、并以轴向贯穿于所述冷端集热筒；其中，多个所述第一通孔组和多个所述第二通孔组一一对应设置、并同轴，以便多根所述热管安插于各自对应的所述第一通孔组和所述第二通孔组。
[0020]在采用上述技术方案的情况下，通过设置第一通孔组和第二通孔组，用于安装多根热管，以使得冷端集热筒、热端换热筒换热。
[0021]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述第一通孔组包括自所述通道向所述板体外侧开设、且直径逐渐加大的多个第一通孔；所述第二通孔组包括自所述冷端集热块的中心向所述冷端集热块外侧开设、且直径逐渐加大的多个第二通孔；其中，多个所述第一通孔和多个所述第二通孔一一对应设置，以便多根所述热管安插于各自对应的所述第一通孔和所述第二通孔。每个所述第二通孔的内壁均设置有温度记忆组件，所述温度记忆组件包括外筒、内筒、第一间隙和多个温度记忆材料片；所述外筒镶嵌于所述第一通孔的内壁，所述内筒位于所述外筒的内部，且所述内筒和所述外筒之间具有所述第一间隙；所述多个温度记忆材料片的一侧和所述外筒的内壁固定连接，所述多个温度记忆材料片的另一侧和所述内筒的外壁固定连接；其中，所述热管安插于所述内筒，并和所述内筒之间具有第二间隙，所述多个温度记忆材料片均具有折弯，以便所述温度记忆材料片受热后
产生变形，以使得所述内管和所述热管接触换热；每个所述第二间隙的尺寸相同或不同。
[0022]在采用上述技术方案的情况下，通过多个第一通孔和多个第二通孔的直径对应地逐渐加大设置，用于和多个热管的直径逐渐加大适配，使得冷端集热筒和热端换热筒自中心向外侧逐渐加大换热效率，传递均匀分布，解决内外侧环面积散热不均匀的问题。还通过设置温度记忆组件提高导热量，提升换热效率，每个第二间隙的尺寸相同或不同，可控制热管随着温度需要按批次的连接进行排热，实现热管带走热量的灵活调节。
[0023]在上述换热发电排热一体化反应堆的优选技术方案中，所述壳体的内下部设有堆芯，以便所述换热发电排热块和所述堆芯形成高度差。
[0024]在采用上述技术方案的情况下，通过将堆芯和换热发电排热块设置成高度差，在堆芯加热后壳体内的冷却剂受热后向上运行，并进入微通道内，进而在无动力下实现换热，解决了由于动态热力循环进行热电转换需要经常进行维护和更换动态部件而限制反应堆使用时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热发电排热一体化反应堆，其特征在于，所述反应堆包括壳体以及设置在所述壳体内部的换热发电排热块；所述换热发电排热块包括热端换热器、冷端集热块和温差发电器，所述热端换热器、所述冷端集热块和所述温差发电器相互交错布置以构成一体的所述换热发电排热块。2.根据权利要求1所述的换热发电排热一体化反应堆，其特征在于，所述热端换热器包括直径逐渐加大、并套装的多个热端换热筒，相邻的所述热端换热筒之间具有第一间隙。3.根据权利要求2所述的换热发电排热一体化反应堆，其特征在于，每个所述热端换热筒上均设有沿其轴向开设的多个微通道。4.根据权利要求2所述的换热发电排热一体化反应堆，其特征在于，所述冷端集热块包括直径逐渐加大的多个冷端集热筒，多个所述冷端集热筒安插于各自对应的所述第一间隙内。5.根据权利要求4所述的换热发电排热一体化反应堆，其特征在于，所述温差发电器包括直径逐渐加大的多个温差发电筒，多个所述温差发电筒安插于各自对应的所述冷端集热筒和所述热端换热筒之间的第二间隙内。6.根据权利要求4所述的换热发电排热一体化反应堆，其特征在于，所述反应堆还包括散热块和多根热管，所述散热块设置于所述壳体的上方，多根所述热管的上部安插于所述散热块，多根所述热管的下部穿于所述壳体并延伸于各自对应的所述冷端集热筒内。7.根据权利要求6所述的换热发电排热一体化反应堆，其特征在于，所述散热块包括板体，在所述板体的中部设有通道，所述板体的上部和下部均设有以所述通道为中心、并呈放射形式布置的多个第一散热翅片，相邻的两个所述第一散热翅片之间为流道；所述第一散热翅片的上部设置可折叠的第二散热翅片。8.根据权利要求7所述的换热发电排热一体化反应堆，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：国科中子能青岛研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：