本發(fā)明涉及核電領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種核動力浮動平臺及能抑制晃蕩現(xiàn)象的新型穩(wěn)壓器。
背景技術(shù):
相關(guān)技術(shù)中的抑制液面晃蕩的核電廠穩(wěn)壓器,主體為大容積筒體結(jié)構(gòu),其中具有能夠自由運動的汽液分離面。
當把核電廠置于浮動平臺上時,海浪、風、洋流等外部條件以及浮動平臺的自身運動會導致核電廠發(fā)生傾斜、起伏、搖擺等運動。由于在正常運行工況下,穩(wěn)壓器內(nèi)存在自由液面,當核電廠隨著海浪等外部條件發(fā)生起伏、搖擺等運動時,或者浮動平臺自身運動情況下,穩(wěn)壓器內(nèi)的自由液面會產(chǎn)生非線性的晃蕩現(xiàn)象。
當穩(wěn)壓器內(nèi)發(fā)生晃蕩現(xiàn)象時,穩(wěn)壓器內(nèi)壁會受到不同程度的沖擊壓力,有可能危害到穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)完整性。同時,穩(wěn)壓器內(nèi)水位測量、壓力測量等信號也會受到影響,導致水位信號、壓力信號不能反映穩(wěn)壓器內(nèi)的實際情況,甚至有可能導致安全信號的誤觸發(fā),降低了核電廠的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,提供一種改進的核動力浮動平臺及能抑制晃蕩現(xiàn)象的新型穩(wěn)壓器。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種能抑制晃蕩現(xiàn)象的新型穩(wěn)壓器,包括筒狀本體以及對所述筒狀本體的上下兩端進行封蓋的上封頭、下封頭,
所述下封頭上設有朝向所述筒狀本體上端設置、以將所述筒狀本體下端的水空間進行分割隔離的防晃隔離裝置。
優(yōu)選地,所述防晃隔離裝置包括立設在所述下封頭上的至少一個隔離板。
優(yōu)選地,所述隔離板呈筒狀。
優(yōu)選地,所述隔離板上設有穿透的水位平衡孔,所述水位平衡孔位于所述隔離板靠近所述下封頭的位置。
優(yōu)選地,所述隔離板上沿周向設置有若干個水位平衡孔。
優(yōu)選地,所述隔離板的厚度小于所述筒狀本體的厚度。
優(yōu)選地,所述隔離板的壁厚不小于所述筒狀本體壁厚的四分之一。
優(yōu)選地,所述防晃隔離裝置的上端不高出所述水空間的正常運行水位。
優(yōu)選地,所述水空間被分割的各空間中的部分或全部設有電加熱棒,所述電加熱棒的上端低于所述隔離板的上端。
優(yōu)選地,所述穩(wěn)壓器還包括設置在所述下封頭上以和波動管連接的管嘴,所述管嘴與所述筒狀本體內(nèi)腔連通。
優(yōu)選地,所述穩(wěn)壓器還包括設置在所述上封頭上的噴淋噴頭、安全閥。
優(yōu)選地,所述上封頭為向上凸起的球冠形,所述下封頭為向下凸起的球冠形。
本發(fā)明還構(gòu)造一種核動力浮動平臺,所述核動力浮動平臺包括一回路系統(tǒng),所述一回路系統(tǒng)上設有所述的穩(wěn)壓器。
實施本發(fā)明的核動力浮動平臺及能抑制晃蕩現(xiàn)象的新型穩(wěn)壓器,具有以下有益效果:本發(fā)明的核動力浮動平臺及能抑制晃蕩現(xiàn)象的新型穩(wěn)壓器,防晃隔離裝置將大直徑筒狀本體的水空間沿軸向分割,分割成多個斷面較小的空間作為容器,這些小空間的斷面尺寸較小,不易在隔離板內(nèi)產(chǎn)生晃蕩,可以有效的抑制穩(wěn)壓器內(nèi)的晃蕩現(xiàn)象。隔離板分割成的小的筒狀空間越細長,晃蕩效應越弱小。穩(wěn)壓器可使核動力浮動平臺在更惡劣的環(huán)境中繼續(xù)運行,而不會因為穩(wěn)壓器內(nèi)液面晃蕩導致停堆或者安注信號誤啟動,增強了核反應堆系統(tǒng)的環(huán)境適應能力,提高了核反應對系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性。
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明,附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例中的穩(wěn)壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中的穩(wěn)壓器的C-C向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。
如圖1、圖2所示,本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中的核動力浮動平臺通常漂浮設置在海上,核動力浮動平臺包括核反應堆系統(tǒng),核反應堆系統(tǒng)設有一回路系統(tǒng),一回路系統(tǒng)上設有穩(wěn)壓器,可以在浮動平臺在海浪、風、洋流等外部條件以及浮動平臺的自身運動會導致核動力浮動平臺發(fā)生傾斜、起伏、搖擺等運動時,穩(wěn)壓器能抑制晃蕩現(xiàn)象,可以調(diào)整和控制一回路系統(tǒng)的壓力,保證一回路系統(tǒng)內(nèi)的壓力在穩(wěn)定范圍。穩(wěn)壓器可應用于不同的反應堆堆型,既可以應用于海上漂浮反應堆,也可應用于破冰船等。
穩(wěn)壓器包括筒狀本體1以及對筒狀本體1的上下兩端進行封蓋的上封頭2、下封頭3,下封頭3上設有朝向筒狀本體1上端設置、以將筒狀本體1下端的水空間A進行分割隔離的防晃隔離裝置4。
筒狀本體1內(nèi)形成裝水的水空間A,蓄水的高度通常不超過穩(wěn)壓器能正常運行的正常運行水位B。優(yōu)選地,上封頭2為向上凸起的球冠形,下封頭3為向下凸起的球冠形。在穩(wěn)壓器內(nèi)裝入水后,可以讓穩(wěn)壓器的重心能偏下,減小晃動。
進一步地,下封頭3上設置有和波動管連接的管嘴5,管嘴5與筒狀本體1內(nèi)腔連通。在對筒狀本體1內(nèi)進行充水時,水從波動管進入穩(wěn)壓器內(nèi)。
在一些實施例中,防晃隔離裝置4包括立設在下封頭3上的隔離板41。優(yōu)選地,隔離板41呈筒狀,向上設置后,將筒狀本體1內(nèi)的水空間A分割,在隔離板41內(nèi)形成直徑較小的筒狀空間。
筒狀隔離板41的數(shù)量為一個,隔離板41的下端與管嘴5相對,優(yōu)選地,筒狀隔離板41與筒狀本體同心設置。筒狀隔離板41的數(shù)量可以為多個,當為多個時,各筒狀隔離板41可以相互套設,也可并排設置。筒狀的隔離板41的斷面外形可以為圓形,也可為三角形、方形等多邊形或不規(guī)則外形。
進一步地,隔離板41上設有穿透的水位平衡孔411,優(yōu)選地,水位平衡孔411位于隔離板41靠近下封頭3的位置,以保證抑制晃蕩的效果。在從管嘴5向內(nèi)注水時,當水位上升到水位平衡孔411位置時,水通過水位平衡孔411進入隔離板41外側(cè),在整個充水過程中可以保證隔離板41內(nèi)、外側(cè)水位保持平衡。
優(yōu)選地,隔離板41上沿周向設置有若干個水位平衡孔411,讓水能均勻快速的向其他空間流通。當然,水位平衡孔411的位置和數(shù)量也可根據(jù)情況適當調(diào)整,也可將水位平衡孔411取消,通過分開注入的方式將分割后的各空間分別注入水,筒狀隔離板41的側(cè)壁上也可設有軸向貫穿的接縫,通過接縫實現(xiàn)水在各空間的流通。
本發(fā)明實施例中的穩(wěn)壓器的防晃隔離裝置將大直徑筒狀本體1的水空間A沿軸向分割,分割成多個斷面較小的空間作為容器,這些小空間的斷面尺寸較小,不易在隔離板41內(nèi)產(chǎn)生晃蕩,可以有效的抑制穩(wěn)壓器內(nèi)的晃蕩現(xiàn)象。隔離板41分割成的小的筒狀空間越細長,晃蕩效應越弱小。穩(wěn)壓器可使核反應堆系統(tǒng)在更惡劣的環(huán)境中繼續(xù)運行,而不會因為穩(wěn)壓器內(nèi)液面晃蕩導致停堆,增強了核反應堆系統(tǒng)的環(huán)境適應能力,提高了核反應堆系統(tǒng)的經(jīng)濟性。
穩(wěn)壓器的防晃隔離裝置4的結(jié)構(gòu)簡單,可以在現(xiàn)有穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)上進行改造,不改變已有穩(wěn)壓器的水容積的情況,也不會影響穩(wěn)壓器維持一回路系統(tǒng)壓力的正常功能,有效的提高了核反應堆系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性。
在其他實施例中,防晃隔離裝置4也可包括多個板狀的隔離板41,各隔離板41在不同的方向并排排布或錯開排布,也可多個隔離板41形成一組圍合設置,分割成相互連通的多個空間,在筒狀本體1內(nèi)將水空間A分割成若干連通的多個隔離空間。隔離板41可以增加水晃蕩的阻力,減緩在各獨立空間流通的速度,從而可以起到緩沖水晃蕩的效果。
在一些實施例中,隔離板41的厚度小于筒狀本體1的厚度,可以減輕穩(wěn)壓器的重量。優(yōu)選地,隔離板41的壁厚不小于筒狀本體1壁厚的四分之一,既可以保證隔離板41的強度,又達到了減輕重量的目的。當然,隔離板41的厚度也可按實際情況進行設置,只要能保證足夠的強度即可。
進一步地,隔離板41的上端不高出水空間A的正常運行水位B,可以在大幅度晃動后,讓水能從隔離板41的上端快速的流動,保證各區(qū)域的液面高度一致。
另外,水空間A被分割的各空間中的部分或全部設有電加熱棒6,電加熱棒6的上端低于隔離板41的上端,由于隔離板41的上端不高出水空間A的正常運行水位B,在晃蕩后,可以保證在正常運行工況下電加熱棒6始終保持淹沒。
電加熱棒6始終保持淹沒可以保證處于始終對水加熱的穩(wěn)定狀態(tài),使加熱的水產(chǎn)生的蒸汽量處于穩(wěn)定可控狀態(tài),便于后續(xù)調(diào)控穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力。優(yōu)選地,水空間A被分割的各空間中全部設有電加熱棒6,可讓液面上方的蒸汽量也處于一個均衡的穩(wěn)定狀態(tài),保證各個位置的壓力均衡,也利于后續(xù)調(diào)控穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力,防止由于不平衡引起壓力調(diào)控過程中的壓力數(shù)據(jù)不準確。當然,在保證能調(diào)控過程中壓力數(shù)據(jù)準確的情況下,也可只讓水空間A被分割的部分空間設有電加熱棒6。
穩(wěn)壓器還包括設置在上封頭2上的噴淋噴頭、安全閥(未圖示),由于隔離板41安裝在下封頭3上,且隔離板41的上端不高出水空間A的正常運行水位B,在正常運行水位B上方留出空間,則不會影響上部噴淋噴頭的安裝,同時,保證了噴淋水與正常運行水位B上方的蒸汽之間的換熱面積,不影響噴淋水與蒸汽之間的熱交換,保證了噴淋的效果,對于維持一回路系統(tǒng)的壓力具有重要的意義,降低了控制難度,提高了控制的精度。
在穩(wěn)壓器沒有外部運動造成激勵時的正常運行過程中,穩(wěn)壓器內(nèi)部分為位于上部的汽相空間和位于下部的液相空間,穩(wěn)壓器內(nèi)的水通過電加熱棒6組加熱到飽和狀態(tài)。當穩(wěn)壓器壓力下降時,通過電加熱棒6,將部分飽和水加熱為蒸汽,提高穩(wěn)壓器壓力;當穩(wěn)壓器壓力高于正常運行值時,從穩(wěn)壓器頂部的噴淋噴頭向汽體空間噴淋溫度較低的水冷凝部分蒸汽,從而降低穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力。在沒有外部激勵時,穩(wěn)壓器內(nèi)的水位維持在正常運行水位B范圍內(nèi)。
在穩(wěn)壓器有外部運動造成激勵時的正常運行過程中,穩(wěn)壓器隨著浮動平臺進行運動,隔離板41能有效的抑制穩(wěn)壓器內(nèi)的晃蕩,穩(wěn)壓器內(nèi)的汽、水分界面略有波動,但是維持在許可范圍內(nèi)。電加熱器長度低于隔離板41高度,即使在最惡劣的外部激勵條件下,電加熱器始終保持淹沒。隔離板41抑制了穩(wěn)壓器內(nèi)水的晃蕩,有效抑制汽液分離面在海洋條件等情況下的波動,避免晃蕩造成的穩(wěn)壓器加熱器裸露或噴淋器淹沒,并且降低穩(wěn)壓器水位測量的難度,因此晃蕩對水位測量和壓力測量的影響基本可以忽略。
本發(fā)明實施例中的穩(wěn)壓器還可應用于基于氮氣穩(wěn)壓原理的穩(wěn)壓器中,即筒狀本體1內(nèi)的水不用加熱,在水空間A上方注入氮氣,當壓力較小時,向水空間A上方注入氮氣,當壓力增大時,向外排出氮氣。因此,穩(wěn)壓器具有良好的可拓展性。
可以理解地,上述各技術(shù)特征可以任意組合使用而不受限制。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。