【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温热管堆余热排出，尤其涉及一种应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统。
技术介绍
1、热管是一种高效的传热元件，其具有等温性高、热响应速度快等优点，高温热管运行温度在450℃以上，在航空航天、深潜航海、核能、电力、化工等行业被广泛用于散热、温控、热能传递与回收等方面。特别是在余热排出系统中，热管能够借助流体的表面张力，将热量通过热管的蒸发段管壁和冷凝段管壁传到泠流体，从而实现蒸发端的余热导出。
2、现有的余热排出系统尚还不能完全满足实际应用需要，典型的有：1.在事故工况下潜航器无法为能动余热导出系统提供电源；2.非能动系统在预判反应堆后续运行状态以及主动停堆能力的缺失。3.常规的余热排出系统属于单次使用系统，不能多次利用造成空间的冗余以及利用效率低下。
3、为了解决上述问题，设计了一种应用于热管堆的能动与非能动耦合的反应堆余热排出系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，包括余热排出舱，所述余热排出舱设置于换热系统的压力外壳与反应堆的压力壳之间；所述余热排出舱内设置有若干根常规热管，所述常规热管的一端贯穿至所述压力壳的内侧，所述常规热管的另一端贯穿至所述压力外壳的内侧并与所述换热系统连通；余热排出舱的壁面上连通有海水引入通道，所述海水引入通道上安装有海水
3、优选的，所述可调换热机构包括滑动设置于所述余热排出舱内的隔离活塞，所述海水引入通道的出水端位于所述隔离活塞的上方，且所述隔离活塞滑动套设在所述常规热管上；所述隔离活塞上贯穿设置有若干根应急热管，所述应急热管与所述隔离活塞固定连接，且所述应急热管的蒸发段位于所述隔离活塞靠近所述压力壳的一侧；所述应急热管靠近所述压力壳的一端贯穿至所述压力壳的内侧，且所述应急热管与所述压力壳滑动配合；所述余热排出舱的壁面内侧靠近所述压力壳的一端固定安装有驱动组件，所述驱动组件用于调节所述隔离活塞的位置。
4、优选的，所述驱动组件包括电动机一和弹簧，所述电动机一用于推动所述隔离活塞移动，所述弹簧的两端分别与所述隔离活塞、所述压力壳固定连接。
5、优选的，所述常规热管及所述应急热管的外壁上均涂有防腐蚀涂层。
6、优选的，所述应急热管的内壁上设置有中子吸收层。
7、优选的，所述非能动熔毁装置包括装置壳体，所述装置壳体内部设置有s型管道、双孔隔板、滑道、储液箱、自锁挡板和缓冲箱；所述s型管道与所述停堆管道连通，所述缓冲箱安装在所述s型管道上，所述双孔隔板滑动安装在所述滑道内，所述双孔隔板用于控制所述s型管道的通断，所述储液箱设置于所述双孔隔板的一侧，所述储液箱内盛装有膨胀液，所述储液箱利用所述膨胀液的相变推动所述双孔隔板沿所述滑道滑动，所述自锁挡板设置于所述双孔隔板的上方，所述自锁挡板用于对所述s型管道连通状态时的所述双孔隔板位置进行限位。
8、优选的，所述装置壳体内部还设置有电动机二，所述电动机二用于推动所述双孔隔板沿所述滑道滑动。
9、优选的，所述海水引入通道和所述停堆管道上均安装有特斯拉阀。
10、优选的，所述弹簧为非线性弹簧。
11、优选的，所述隔离活塞上设置有密封结构，所述密封结构用于保证所述隔离活塞与所述余热排出舱之间的密封性。
12、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
13、本专利技术提供的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，可以实现反应堆的余热排出系统的反复利用以及余热排出功率的动态控制，进而提高反应堆的运行周期；同时将能动与非能动系统的优势结合起来，从而提高反应堆余热排出系统和冷却系统的容错率与安全性。
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1.一种应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，包括余热排出舱(16)，所述余热排出舱(16)设置于换热系统(1)的压力外壳(4)与反应堆的压力壳(17)之间；所述余热排出舱(16)内设置有若干根常规热管(2)，所述常规热管(2)的一端贯穿至所述压力壳(17)的内侧，所述常规热管(2)的另一端贯穿至所述压力外壳(4)的内侧并与所述换热系统(1)连通；余热排出舱的壁面(10)上连通有海水引入通道(6)，所述海水引入通道(6)上安装有海水引入开关(5)；所述余热排出舱(16)内设置有可调换热机构，所述可调换热机构用于辅助所述常规热管(2)进行换热；所述余热排出舱的壁面(10)靠近所述压力壳(17)的一端连通有停堆管道(15)，所述停堆管道(15)的末端与所述压力壳(17)连通，所述停堆管道(15)上安装有停堆开关(12)和非能动熔毁装置(13)，所述停堆开关(12)和所述非能动熔毁装置(13)均用于控制所述停堆管道(15)的通断。
2.根据权利要求1所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述可调换热机构包括滑动设置于所述余热排出
3.根据权利要求2所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述驱动组件包括电动机一(11)和弹簧(9)，所述电动机一(11)用于推动所述隔离活塞(8)移动，所述弹簧(9)的两端分别与所述隔离活塞(8)、所述压力壳(17)固定连接。
4.根据权利要求2所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述常规热管(2)及所述应急热管(7)的外壁上均涂有防腐蚀涂层。
5.根据权利要求2所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述应急热管(7)的内壁上设置有中子吸收层。
6.根据权利要求1所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述非能动熔毁装置(13)包括装置壳体，所述装置壳体内部设置有S型管道(18)、双孔隔板(21)、滑道(23)、储液箱(22)、自锁挡板(20)和缓冲箱(19)；所述S型管道(18)与所述停堆管道(15)连通，所述缓冲箱(19)安装在所述S型管道(18)上，所述双孔隔板(21)滑动安装在所述滑道(23)内，所述双孔隔板(21)用于控制所述S型管道(18)的通断，所述储液箱(22)设置于所述双孔隔板(21)的一侧，所述储液箱(22)内盛装有膨胀液，所述储液箱(22)利用所述膨胀液的相变推动所述双孔隔板(21)沿所述滑道(23)滑动，所述自锁挡板(20)设置于所述双孔隔板(21)的上方，所述自锁挡板(20)用于对所述S型管道(18)连通状态时的所述双孔隔板(21)位置进行限位。
7.根据权利要求6所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述装置壳体内部还设置有电动机二(24)，所述电动机二(24)用于推动所述双孔隔板(21)沿所述滑道(23)滑动。
8.根据权利要求1所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述海水引入通道(6)和所述停堆管道(15)上均安装有特斯拉阀。
9.根据权利要求3所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述弹簧(9)为非线性弹簧。
10.根据权利要求2所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述隔离活塞(8)上设置有密封结构，所述密封结构用于保证所述隔离活塞(8)与所述余热排出舱(16)之间的密封性。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，包括余热排出舱(16)，所述余热排出舱(16)设置于换热系统(1)的压力外壳(4)与反应堆的压力壳(17)之间；所述余热排出舱(16)内设置有若干根常规热管(2)，所述常规热管(2)的一端贯穿至所述压力壳(17)的内侧，所述常规热管(2)的另一端贯穿至所述压力外壳(4)的内侧并与所述换热系统(1)连通；余热排出舱的壁面(10)上连通有海水引入通道(6)，所述海水引入通道(6)上安装有海水引入开关(5)；所述余热排出舱(16)内设置有可调换热机构，所述可调换热机构用于辅助所述常规热管(2)进行换热；所述余热排出舱的壁面(10)靠近所述压力壳(17)的一端连通有停堆管道(15)，所述停堆管道(15)的末端与所述压力壳(17)连通，所述停堆管道(15)上安装有停堆开关(12)和非能动熔毁装置(13)，所述停堆开关(12)和所述非能动熔毁装置(13)均用于控制所述停堆管道(15)的通断。
2.根据权利要求1所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述可调换热机构包括滑动设置于所述余热排出舱(16)内的隔离活塞(8)，所述海水引入通道(6)的出水端位于所述隔离活塞(8)的上方，且所述隔离活塞(8)滑动套设在所述常规热管(2)上；所述隔离活塞(8)上贯穿设置有若干根应急热管(7)，所述应急热管(7)与所述隔离活塞(8)固定连接，且所述应急热管(7)的蒸发段位于所述隔离活塞(8)靠近所述压力壳(17)的一侧；所述应急热管(7)靠近所述压力壳(17)的一端贯穿至所述压力壳(17)的内侧，且所述应急热管(7)与所述压力壳(17)滑动配合；所述余热排出舱的壁面(10)内侧靠近所述压力壳(17)的一端固定安装有驱动组件，所述驱动组件用于调节所述隔离活塞(8)的位置。
3.根据权利要求2所述的应用于热管堆的能动与非能动耦合的余热排出系统，其特征在于，所述驱动组件包括电动机一(11)和弹簧(9)，所述电动机一(11)用于推动所述隔离活塞(8)移动，所述弹簧(9)的两端分别与所述隔离活塞(8)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓东，夏庚磊，成守宇，焦广慧，王思维，周耀生，周涛，孙觊琳，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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