本實用新型屬于核技術領域，尤其是涉及一種ADS系統(tǒng)安全殼的風冷裝置及具有其的核設施。

背景技術：

鉛基堆在核反應時會產(chǎn)生大量的熱量，鉛基堆放置在安全殼內(nèi)部，在反應堆運行時要對安全殼進行冷卻，將安全殼的溫度控制在一定的范圍之內(nèi)，防止殼體溫度發(fā)生過熱，產(chǎn)生安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種安全殼的風冷裝置，以解決鉛基反應堆的安全殼的冷卻問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種安全殼的風冷裝置，包括空心的環(huán)體，所述的空心為換熱通道，所述換熱通道內(nèi)設置有環(huán)形的隔板，隔板將換熱通道分為相互獨立的外換熱通道和內(nèi)換熱通道，環(huán)體遠離軸心的外側壁上固接有與外換熱通道連通的氣體通道外管，所述氣體通道外管內(nèi)部設置有氣體通道內(nèi)管，氣體通道內(nèi)管的外管徑小于氣體通道外管的內(nèi)管徑，氣體通道內(nèi)管與氣體通道外管之間留有空隙，氣體通道內(nèi)管的一端固接在隔板的外側壁上，氣體通道內(nèi)管與內(nèi)換熱通道連通；

所述外換熱通道和內(nèi)換熱通道通過U型結構的冷卻管連通形成換熱回路，冷卻管的一端穿過環(huán)體的下側壁后伸入外換熱通道內(nèi)，冷卻管的另外一端穿過環(huán)體的下側壁后伸入內(nèi)換熱通道內(nèi)，冷卻管設置有若干個，冷卻管在環(huán)體的下側壁上圍繞著環(huán)體的軸線均勻分布。

進一步的，所述氣體通道內(nèi)管與氣體通道外管的軸線平行，氣體通道內(nèi)管與氣體通道外管的軸線分別與環(huán)體的軸線垂直，氣體通道內(nèi)管在氣體通道外管內(nèi)偏心設置。

進一步的，所述隔板的下端固接有環(huán)形的第一加強板，第一加強板固接在換熱通道內(nèi)壁上，位于外換熱通道內(nèi)的第一加強板上固接有兩個與其垂直的第二加強板，兩個第二加強板的中部固接有與第一加強板平行的第三加強板，第三加強板的自由端與隔板位于外換熱通道內(nèi)的側壁固接。

進一步的，所述第三加強板的數(shù)量為四個，第三加強板圍繞著隔板位于外換熱通道內(nèi)的側壁對稱分布，相對應的第二加強板的數(shù)量為八個。

進一步的，所述冷卻管的兩個平行部分之間設置有用于隔熱的保溫棉，所述保溫棉通過水平支撐和豎直支撐固定在冷卻管的兩個平行部分之間，水平支撐設置在靠近冷卻管下端的兩個平行部分之間，水平支撐的兩端分別與冷卻管的兩個平行部分的相對的側壁固接，保溫棉的下端固接在水平支撐上，保溫棉的上端固接在環(huán)體的下側壁上，豎直支撐的一端與水平支撐固接，其另外一端與環(huán)體的下側壁固接，保溫棉的側端面固接在豎直支撐上。

進一步的，所述環(huán)體的上側壁上開設有若干沿著環(huán)體的上側壁均勻分布的第一人孔，所述環(huán)體的沒有設置第一人孔的上側壁上開設有若干均勻分布的用于放置在役檢查通道的U型槽。

進一步的，所述氣體通道內(nèi)管與氣體通道外管的數(shù)量分別為四個，氣體通道內(nèi)管與氣體通道外管沿著環(huán)體的軸線均勻分布。

進一步的，所述冷卻管伸入內(nèi)換熱通道內(nèi)部的端部與內(nèi)換熱通道的內(nèi)部底壁齊平。

進一步的，所述環(huán)體設置在安全殼的側壁上部，所述冷卻管的最下端與安全殼的最下端齊平。

一種核設施，包括上述的安全殼的風冷裝置。

相對于現(xiàn)有技術，本實用新型所述的一種安全殼的風冷裝置具有以下優(yōu)勢：

本實用新型用于安全殼運行過程中的冷卻，降低殼體的溫度，使安全殼余熱能夠正常散發(fā)，使用本實用新型可以提高安全殼運行過程中的安全性和穩(wěn)定性。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例的安全殼系統(tǒng)的縱向剖視圖；

圖2為本實用新型實施例的安全殼系統(tǒng)的立體圖；

圖3為本實用新型實施例的安全殼與壓力容器的縱向剖視圖；

圖4為本實用新型實施例所述的風冷裝置的立體圖；

圖5中圖a為本實用新型實施例所述的風冷裝置的主視圖，圖b為圖a中I處的放大圖，圖c為圖a中的I I處的放大圖；

圖6為本實用新型實施例所述的換熱通道的內(nèi)部結構示意圖；

圖7為本實用新型實施例所述的風冷裝置的主視圖；

圖8為本實用新型實施例所述的安全殼與風冷裝置的爆炸圖；

圖9為本實用新型實施例的壓力容器與堆頂裝置的結構示意圖；

圖10為本實用新型實施例的壓力容器與堆頂裝置的軸線處的縱向剖視圖；

圖11為本實用新型實施例的壓力容器與堆頂裝置的俯視圖；

圖12為本實用新型實施例的堆頂法蘭與壓力容器連接處的放大圖。

附圖標記說明：

101-環(huán)體；1011-外換熱通道；1012-內(nèi)換熱通道；1013-隔板；1014-第一人孔；1015-U型槽；102-氣體通道外管；103-氣體通道內(nèi)管；104-冷卻管；105-保溫棉；106-第一加強板；107-第二加強板；108-第三加強板；109-水平支撐；110-豎直支撐；201-安全殼；202-凸臺；2021-第二人孔；2022-凸臺加強板；203-環(huán)形罩；204-在役檢查通道；301-壓力容器；3011-內(nèi)殼體；3012-外殼體；3013-第一法蘭盤；3014-第二法蘭盤；302-流量分配環(huán)板；3021-流量分配孔；401-堆頂法蘭；402-中心筒體；403-提升裝置筒體；404-充氣管；405-蒸汽發(fā)生器筒體；406-冷卻劑凈化裝置；407-螺栓；408-O型環(huán)。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

如圖1至12所示，一種ADS(accelerator driven sub-critical system,加速器驅動次臨界系統(tǒng))安全殼201系統(tǒng)，安全殼201為開口朝上的敞口容器，貼覆著安全殼201的內(nèi)壁設置有與安全殼201對應的敞口的壓力容器301，安全殼201與壓力容器301固接。壓力容器301的內(nèi)部底部中間設置有流量分配環(huán)板302(如圖1、3)，流量分配環(huán)板302的環(huán)壁上開設有若干流量分配孔3021，安全殼201的外部設置有風冷裝置。部分流量分配孔3021的孔徑不同，流量分配孔3021在環(huán)壁上不均勻分布，采用這樣的結構實現(xiàn)流量的調節(jié)。壓力容器301的殼體上部分支為外殼體3012和內(nèi)殼體3011，內(nèi)殼體3011沿著殼體的長度方向向上延伸，外殼體3012朝著遠離內(nèi)殼體3011的斜上方延伸，外殼體3012的上邊沿設置有用于與安全殼201固接的第一法蘭盤3013，內(nèi)殼體3011的上邊沿設置有用于安裝堆頂法蘭401的第二法蘭盤3014。外殼體3012的高度高于內(nèi)殼體3011的高度。安全殼201的安全殼201殼體的靠近敞口端的外壁圓周上設置有突出于外壁的凸臺202，凸臺202的上端面設置有若干用于內(nèi)部檢修的第二人孔2021，第二人孔2021沿著凸臺202的上端面均勻分布。凸臺202內(nèi)部空心，凸臺202內(nèi)部空心中設置有若干凸臺加強板2022，靠近凸臺202側壁的凸臺202的下端面上設置有突出于凸臺202下端面的環(huán)形罩203，環(huán)形罩203與凸臺202同軸心。第二人孔2021的數(shù)量為八個。安全殼201上設置有水平設置的在役檢查通道204。在役檢查通道204的數(shù)量為四個，在役檢查通道204的軸線在同一個平面內(nèi)，在役檢查通道204圍繞著安全殼201的圓周均勻分布。

如圖4至8所示，風冷裝置包括空心的環(huán)體101，空心為換熱通道。環(huán)體101嵌于環(huán)形罩203內(nèi)。換熱通道內(nèi)設置有環(huán)形的隔板1013，隔板1013將換熱通道分為相互獨立的外換熱通道1011和內(nèi)換熱通道1012。環(huán)體101遠離軸心的外側壁上固接有與外換熱通道1011連通的氣體通道外管102，氣體通道外管102內(nèi)部設置有氣體通道內(nèi)管103，氣體通道內(nèi)管103的外管徑小于氣體通道外管102的內(nèi)管徑，氣體通道內(nèi)管103與氣體通道外管102之間留有空隙。氣體通道內(nèi)管103的一端固接在隔板1013的外側壁上，氣體通道內(nèi)管103與內(nèi)換熱通道1012連通。氣體通道內(nèi)管103與氣體通道外管102的數(shù)量分別為四個，氣體通道內(nèi)管103與氣體通道外管102沿著環(huán)體101的軸線均勻分布。外換熱通道1011和內(nèi)換熱通道1012通過U型結構的冷卻管104連通形成換熱回路，冷卻管104的一端穿過環(huán)體101的下側壁后伸入外換熱通道1011內(nèi)，冷卻管104的另外一端穿過環(huán)體101的下側壁后伸入內(nèi)換熱通道1012內(nèi)，冷卻管104設置有若干個，冷卻管104在環(huán)體101的下側壁上圍繞著環(huán)體101的軸線均勻分布。氣體通道內(nèi)管103與氣體通道外管102的軸線平行，氣體通道內(nèi)管103與氣體通道外管102的軸線分別與環(huán)體101的軸線垂直，為了保障換氣的通暢性，氣體通道內(nèi)管103在氣體通道外管102內(nèi)偏心設置。隔板1013的下端固接有環(huán)形的第一加強板106，第一加強板106固接在換熱通道內(nèi)壁上，位于外換熱通道1011內(nèi)的第一加強板106上固接有兩個與其垂直的第二加強板107，兩個第二加強板107的中部固接有與第一加強板106平行的第三加強板108，第三加強板108的自由端與隔板1013位于外換熱通道1011內(nèi)的側壁固接。第三加強板108的數(shù)量為四個，第三加強板108圍繞著隔板1013位于外換熱通道1011內(nèi)的側壁對稱分布，相對應的第二加強板107的數(shù)量為八個。

如圖5所示，冷卻管104的兩個平行部分之間設置有用于隔熱的保溫棉105，保溫棉105通過水平支撐109和豎直支撐110固定在冷卻管104的兩個平行部分之間。水平支撐109設置在靠近冷卻管104下端的兩個平行部分之間，水平支撐109的兩端分別與冷卻管104的兩個平行部分的相對的側壁固接，保溫棉105的下端固接在水平支撐109上，保溫棉105的上端固接在環(huán)體101的下側壁上，豎直支撐110的一端與水平支撐109固接，豎直支撐110的另外一端與環(huán)體101的下側壁固接，保溫棉105的側端面固接在豎直支撐110上。

如圖4至8所示，環(huán)體101的上側壁上開設有若干沿著環(huán)體101的上側壁均勻分布的第一人孔1014，第一人孔1014與第二人孔2021對應。環(huán)體101的沒有設置第一人孔1014的上側壁上開設有若干均勻分布的用于放置在役檢查通道204的U型槽1015。U型槽1015設置在相鄰的兩個氣體通道外管102之間，四個U型槽1015將環(huán)體101分為相等的四部分。U型槽1015的數(shù)量與在役檢查通道204的數(shù)量相對應。U型槽1015設置在兩個氣體通道外管102之間的環(huán)體101上。冷卻管104伸入內(nèi)換熱通道1012內(nèi)部的端部與內(nèi)換熱通道1012的內(nèi)部底壁齊平。環(huán)體101設置在安全殼201的側壁上部，環(huán)體101的上端面與凸臺202的下端面相配合，冷卻管104的最下端與安全殼201的最下端齊平。

風冷裝置的工作原理：在安全殼201正常運行的過程中，風扇將冷空氣從氣體通道內(nèi)管103中進入，冷空氣進入冷卻管104，安全殼201外壁與冷卻管104相鄰，二者進行熱量交換。安全殼201系統(tǒng)外壁將產(chǎn)生的余熱傳給冷卻管1044，冷卻管104通過另一個出口，將熱空氣排放到外換熱通道1011內(nèi)，然后通過氣體通道外管102將熱量排出，實現(xiàn)了熱量交換。

如圖9至12所示，壓力容器301的上邊沿固接有堆頂法蘭401，堆頂法蘭401不只有各功能部件。堆頂法蘭401通過螺栓407和壓力殼的上邊沿連接，并通過O型環(huán)408實現(xiàn)密封。O型環(huán)408保證壓力容器301與堆頂結構共同構成的壓力邊界的密封性。螺栓407與堆頂法蘭401的連接保證了ADS堆頂裝置整體的可拆，可以在不更換壓力容器301的情況下，更換ADS的堆頂裝置以及芯體。堆頂法蘭401上各裝置與壓力容器301共同構成一回路的壓力邊界。堆頂中心筒體402位于堆頂法蘭401的中部并且與堆頂法蘭401同軸線。堆頂?shù)闹行耐搀w402正下方對應于反應堆堆芯。與中心筒體402對應的法蘭上布置有轉運機通道、燃料元件檢測系統(tǒng)、螺旋塞等部件，能夠對反應堆堆芯的運行狀況進行實時監(jiān)測和控制。位于堆頂中心筒體402的右側，設置有提升裝置筒體403。提升裝置布置于提升裝置筒體403內(nèi)，提升裝置向下延伸與反應堆堆芯位于同一內(nèi)部腔體內(nèi)。利用提升裝置，可以方便的更換反應堆堆芯的燃料元件，操作便利。在中心筒體402和提升裝置筒體403的外側，不均勻的分布若干根充氣管404。充氣管404的作用是為ADS充氣，使得ADS壓力容器301上部充滿氣體，以防止位于壓力容器301中下部的鉛鉍液體揮發(fā)或流出。鉛鉍具有很大的毒性，因此需要通過氣體隔離確保鉛鉍不外溢。位于中心筒體402的左側，為兩個冷卻劑凈化裝置406。冷卻劑凈化裝置406用于對ADS冷卻劑液態(tài)鉛鉍合金的凈化。分布于堆頂法蘭401周邊的四個長圓形筒體，是蒸汽發(fā)生器筒體405。蒸汽發(fā)生器與反應堆的一體化布置，有利于及時將反應堆反應產(chǎn)生的熱量帶出，降低反應堆的溫度。同時，避免了將一回路的鉛鉍液體引出到反應堆壓力容器301外，保證了ADS的安全性。蒸汽發(fā)生器筒體405設計為長圓形結構，可以充分利用堆頂法蘭401的剩余空間，提高熱交換效率。堆頂裝置整體安裝于ADS壓力容器301上。堆頂裝置布置于壓力容器301的內(nèi)殼體3011上邊沿。

一種核設施，包括上述的安全殼201系統(tǒng)。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。