【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微堆冷却，具体涉及一种采用环路热管的微堆冷却装置。
技术介绍
1、传统核反应堆采用一回路冷却反应堆与二回路做功的方式来利用核能，其系统复杂并且占地面积较大。美国西屋公司在空间反应堆研发基础上提出了创新型微堆，采用碱金属热管来冷却核反应堆。微堆的显著优势在于结构紧凑，模块化安装，可以广泛应用于灾害响应与偏远地区的采矿，采油等工业活动。在微堆的实际应用中，必须耦合某一特定的能量转换系统，也就是将核反应释放的热量逐步传导到实际做功的元件中。目前已有较为成熟的技术利用碱金属热管将热量初步传导至热管冷凝段，也有较为成熟的循环系统可以利用这部分热量做功。难点在于选取合适的换热器将热管冷凝段的热量传递到循环系统中。
2、专利cn111968764a使用隔板式换热器冷却热管冷凝段。再压缩布雷顿循环中的低温氦气从隔板式换热器的冷端进入，吸收热管的热量并且流经隔板后从换热器的热端排出。之后高温氦气进入透平做功，而热管中的冷却剂流回热管蒸发段吸收反应堆的热量。该措施在管壳式换热器中加入隔流板，将纵向流过热管的流体改为横向冲刷热管，一定程度上改善了热管与流体之间的换热。
3、上述现有专利虽然采取了横向掠过热管的方式增加了冷却效果，但是传热面积被热管的结构限制为热管表面积，传热效果有限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种采用环路热管的微堆冷却装置，相较于直接使用冷却工质冲刷热管表面的热管冷却方式，本专利技术扩展了冷却面积，由之前的热
2、本专利技术提供了一种采用环路热管的微堆冷却装置，包括多个环路热管蒸发模块单元，分别设于各热管的冷凝段，各环路热管蒸发模块单元均包括：
3、毛细芯，套设于各热管冷凝段的外部，毛细芯采用双层结构，包括一次芯与二次芯，所述一次芯直接包裹热管，二次芯包裹在一次芯的外部；
4、多个液体通道，位于所述各热管的外周，且穿设于所述毛细芯内，所述液体通道与供液装置连接，所述液体通道内的液体经由毛细芯的芯吸作用进入一次芯内部并与热管接触；
5、蒸发腔，设于各毛细芯的外部，用于聚集因液体受热蒸发后产生的气体。
6、较佳地，所述一次芯采用镍粉烧结而成；在二次芯包裹在一次芯的外部，所述二次芯采用不锈钢粉末烧结而成。
7、较佳地，各蒸发腔还均连通有蒸发室，所述蒸发室通过气相通道与环路热管冷凝装置连接，所述环路热管冷凝装置的出液端连接有储液装置，所述储液装置与液体通道连通。
8、较佳地，所述环路热管冷凝装置与储液装置之间连接有泵体，。
9、较佳地，所述环路热管冷凝装置为印刷电路板换热器。
10、较佳地，所述液体通道内的液体为液态金属钠。
11、较佳地，蒸发腔采用304不锈钢制作。
12、较佳地，液体通道设在毛细芯内靠近一次芯的位置。
13、较佳地，液体通道上位于毛细芯内的长度方向上设置有多个出液口，所述出液口朝向一次芯。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用环路热管的微堆冷却装置为微堆热管的冷凝段设计了新型冷却装置，本专利技术利用环路热管将微堆热管的热量传递到环路热管冷凝段进行冷却，冷却面积由之前的热管表面积扩展为环路热管冷凝段的冷却面积，在不变更热管结构的条件下提升了冷却能力。
15、本专利技术中毛细芯中一次芯采用粒径较小的镍粉制成，以获得高毛细抽吸力与高导热系数。二次芯采用大粒径的不锈钢粉末制成，以获得较低的流通阻力与径向热导。一次芯的高毛细抽吸力将液体更多地吸附到热管附近冷却热管，同时其高导热系数也促进了热管换热。二次芯的低流通阻力有利于蒸汽(一次芯中液体被热管加热而成的蒸汽)流通至蒸发腔中，同时其低导热系数减小了热量的流失。
16、本专利技术可以应用于不同的场景，对于微堆的布置方式并无要求。同时采用模块化安装的方式，结构紧凑，便于安装，更好地符合了微堆的使用需求。
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1.一种采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，包括多个环路热管蒸发单元，分别设于各热管(1)的冷凝段，各环路热管蒸发单元均包括：
2.如权利要求1所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，所述一次芯(10)采用镍粉烧结而成，所述二次芯(11)采用不锈钢粉末烧结而成。
3.如权利要求1所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，各蒸发腔(4)还均连通有蒸发室(5)，所述蒸发室(5)通过气相通道(6)与环路热管冷凝装置(7)连接，所述环路热管冷凝装置(7)的出液端连接有储液装置(8)，所述储液装置(8)与液体通道(3)连通。
4.如权利要求2所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，所述环路热管冷凝装置(7)与储液装置(8)之间连接有泵体(9)。
5.如权利要求2所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，所述环路热管冷凝装置(7)为印刷电路板换热器。
6.如权利要求1所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，所述液体通道(3)内的液体为液态金属钠。
7.如权利要求1所述的采用环路热管的微堆冷却
8.如权利要求2所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，液体通道(3)设在毛细芯(2)内靠近一次芯(10)的位置。
9.如权利要求2所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，液体通道(3)上位于毛细芯(2)内的长度方向上设置有多个出液口，所述出液口朝向一次芯(10)。
...【技术特征摘要】
1.一种采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，包括多个环路热管蒸发单元，分别设于各热管(1)的冷凝段，各环路热管蒸发单元均包括：
2.如权利要求1所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，所述一次芯(10)采用镍粉烧结而成，所述二次芯(11)采用不锈钢粉末烧结而成。
3.如权利要求1所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，各蒸发腔(4)还均连通有蒸发室(5)，所述蒸发室(5)通过气相通道(6)与环路热管冷凝装置(7)连接，所述环路热管冷凝装置(7)的出液端连接有储液装置(8)，所述储液装置(8)与液体通道(3)连通。
4.如权利要求2所述的采用环路热管的微堆冷却装置，其特征在于，所述环路热管冷凝装置(7)与储液装置(8)...
【专利技术属性】
技术研发人员：范高峰，陈相如，叶茂菁，靳万龙，闫威，王利民，徐杰，车得福，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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