一體化反應(yīng)堆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及核工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種緊湊式船(艇)用一體化反應(yīng)堆。
【背景技術(shù)】
[0002]由于船(艇)的船艙高度有限，使用反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器分開布置的傳統(tǒng)反應(yīng)堆或者蒸汽發(fā)生器在堆芯頂部的一體化反應(yīng)堆，有兩大缺點(diǎn):
[0003]1無法將反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)和二次側(cè)系統(tǒng)布置在一個(gè)船艙內(nèi)，為了滿足布置要求將被迫增加船艇體高度或者取消某些重要裝置，嚴(yán)重影響了船艇的速度和有效武器載量；
[0004]2如果核潛艇在運(yùn)行時(shí)受到爆炸沖擊波和巨浪沖擊時(shí)，將嚴(yán)重影響船艇自身安全和反應(yīng)堆的安全。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于:提供一種一體化反應(yīng)堆，解決現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器分開布置造成的空間占用大、安全性和可靠性容易受到外界環(huán)境的影響等問題。
[0006]本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案為:提供一種一體化反應(yīng)堆，包括壓力容器以及容納于所述壓力容器內(nèi)部的堆芯、蒸汽發(fā)生器、隔板，所述蒸汽發(fā)生器設(shè)置在所述堆芯的外周，所述蒸汽發(fā)生器與所述堆芯通過所述隔板隔開。
[0007]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述壓力容器包括蓋體和筒體，所述蓋體和所述筒體之間通過法蘭連接，所述堆芯、蒸汽發(fā)生器、隔板設(shè)置于所述筒體的內(nèi)部空間中。
[0008]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述一體化反應(yīng)堆還包括有穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器設(shè)置于所述蓋體的內(nèi)部空間中；所述穩(wěn)壓器包括儲(chǔ)水容器、浸沒于所述儲(chǔ)水容器的電加熱器、設(shè)置于所述蓋體上的穩(wěn)壓器安全閥、用于連通所述筒體的內(nèi)部空間和所述蓋體的內(nèi)部空間的穩(wěn)壓器連通管。
[0009]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述隔板從堆芯支撐板邊緣向上延伸而出，所述堆芯位于所述隔板內(nèi)側(cè)；所述堆芯支撐板開設(shè)有循環(huán)孔，所述堆芯支撐板底部設(shè)置有至少一個(gè)主冷卻劑栗，所述主冷卻劑栗抽動(dòng)冷卻劑經(jīng)過所述循環(huán)孔從所述堆芯進(jìn)入所述蒸汽發(fā)生器。
[0010]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述蒸汽發(fā)生器包括水入口聯(lián)箱、蒸汽出口聯(lián)箱和傳熱管，所述傳熱管分布在所述隔板與所述筒體的側(cè)壁之間。
[0011]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述蒸汽發(fā)生器采用一個(gè)圓形、或者2個(gè)1/2圓形、或者3個(gè)1/3圓形、或者4個(gè)1/4圓形的蒸汽發(fā)生器。
[0012]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述蒸汽發(fā)生器為直流豎排式蒸汽發(fā)生器、直流橫排式蒸汽發(fā)生器、U型管式蒸汽發(fā)生器中的一種。
[0013]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述水入口聯(lián)箱通過入水管與給水栗連通；所述蒸汽出口聯(lián)箱通過出氣管與主蒸汽聯(lián)箱連通。
[0014]在本實(shí)用新型提供的一體化反應(yīng)堆中，所述壓力容器底部還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)冷卻劑裝量的上充系統(tǒng)，所述上充系統(tǒng)包括上充栗、上充管道和上充閥門。
[0015]實(shí)施本實(shí)用新型，具有如下有益效果:一體化反應(yīng)堆通過將穩(wěn)壓器、堆芯和蒸汽發(fā)生器融合在一起，使其能夠適用于空間有限緊湊式船艇中，減少占用空間，并將放射性完全包容在壓力容器內(nèi)，大大提高了船艇空間的合理利用率、提高了反應(yīng)堆的安全性和可靠性。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆較佳實(shí)施例的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆較佳實(shí)施例的總裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆中壓力容器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆中壓力容器的內(nèi)部俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆安裝直流豎排式蒸汽發(fā)生器時(shí)的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆安裝直流豎排式蒸汽發(fā)生器時(shí)的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆安裝直流橫排式蒸汽發(fā)生器時(shí)的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆安裝直流橫排式蒸汽發(fā)生器時(shí)的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆中U型管式蒸汽發(fā)生器與聯(lián)箱之間連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0027]現(xiàn)有船艇用的反應(yīng)堆，將反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器分開布置，為了滿足布置要求將被迫增加或者取消某些重要裝置，嚴(yán)重影響了船艇的速度和有效武器載量，受到爆炸沖擊和巨浪沖擊會(huì)危及船艇自身安全和反應(yīng)堆的安全。
[0028]本實(shí)用新型的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:把堆芯200和蒸汽發(fā)生器300融合在一起，克服了現(xiàn)有反應(yīng)堆的缺點(diǎn)，并將放射性完全包容在壓力容器100內(nèi)，大大提高了船艇空間的合理利用率、提高了反應(yīng)堆的安全性和可靠性。
[0029]圖1示出了本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆較佳實(shí)施例的主視剖面結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一體化反應(yīng)堆包括:壓力容器100、堆芯200、蒸汽發(fā)生器300、隔板400。堆芯200、蒸汽發(fā)生器300、隔板400全部容納在壓力容器100內(nèi)部，堆芯200與蒸汽發(fā)生器300之間的換熱過程直接在壓力容器100完成，放射性泄露的風(fēng)險(xiǎn)降低，使得船艇抗沖擊、顛簸的能力顯著提高，緊湊式的布局更加可以減少空間占用，無需刻意改造船艇體結(jié)構(gòu)即可順利安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0030]在本實(shí)施例中，堆芯200和蒸汽發(fā)生器300被隔板400隔開，隔板400大體為上下開口的筒狀結(jié)構(gòu)，隔板400內(nèi)測(cè)為堆芯200，隔板400外測(cè)為蒸汽發(fā)生器300，即蒸汽發(fā)生器300設(shè)置在堆芯200的外周并被隔板400隔開，冷卻劑浸沒堆芯200和隔板400，并在主冷卻劑栗600的作用下在隔板400內(nèi)測(cè)和外側(cè)循環(huán)流動(dòng)。冷卻劑的循環(huán)流動(dòng)和換熱方式大體為:冷卻劑在與堆芯200接觸的過程中被加熱，在主冷卻劑栗600的抽動(dòng)下從隔板400的底部流出并與設(shè)置在隔板400外側(cè)的蒸汽發(fā)生器300接觸完成換熱反應(yīng)，換熱反應(yīng)過程中冷卻劑的溫度會(huì)降低，蒸汽發(fā)生器300會(huì)被加熱進(jìn)而產(chǎn)生蒸汽從管道流出，溫度降低后的冷卻劑從隔板400上端重新流入隔板400內(nèi)測(cè)與堆芯200接觸，冷卻劑重復(fù)上述的循環(huán)流動(dòng)過程實(shí)現(xiàn)熱量從堆芯200向蒸汽發(fā)生器300的轉(zhuǎn)移。
[0031]堆芯200設(shè)置在堆芯支撐板210上，隔板400直接與堆芯支撐板210邊緣連接，例如，隔板400可以從堆芯支撐板210邊緣向上延伸而出，這樣位于隔板400內(nèi)側(cè)的堆芯200即與位于隔板400外側(cè)的蒸汽發(fā)生器300隔開；堆芯支撐板210開設(shè)有循環(huán)孔220，堆芯支撐板210底部設(shè)置有至少一個(gè)主冷卻劑栗600，主冷卻劑栗600與循環(huán)孔220最好對(duì)準(zhǔn)設(shè)置，主冷卻劑栗600抽動(dòng)冷卻劑經(jīng)過循環(huán)孔220從堆芯200進(jìn)入蒸汽發(fā)生器300。
[0032]圖2示出了本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆較佳實(shí)施例的總裝結(jié)構(gòu)，如圖2所示，與一體化反應(yīng)堆配合工作的還包括有主蒸汽聯(lián)箱700、汽輪機(jī)880、冷凝器900、給水栗600。主蒸汽聯(lián)箱700、給水栗600分別與蒸汽發(fā)生器300連通，在給水栗600的作用下持續(xù)為蒸汽發(fā)生器300供水，蒸汽發(fā)生器300將水持續(xù)的轉(zhuǎn)化為水蒸氣，產(chǎn)生的水蒸汽通過管道進(jìn)入主蒸汽聯(lián)箱700予以收集，將收集的水蒸汽引入汽輪機(jī)880完成作功(或者發(fā)電)過程，排出的蒸汽進(jìn)入冷凝器900冷凝成水可以繼續(xù)為給水栗600供水。
[0033]圖3示出了本實(shí)用新型一體化反應(yīng)堆中壓力容器100的主視結(jié)構(gòu)，如圖3所示，壓力容器100包括蓋體110和筒體120，蓋體110和筒體120之間通過法蘭130連接，法蘭130配合密封墊使用，防止壓力容器100內(nèi)的流體泄漏，堆芯200 (參見圖1)、蒸汽發(fā)生器300(參見圖1)、隔板400(參見圖1)設(shè)置于筒體120的內(nèi)部空間中，產(chǎn)熱和換熱過程全部在筒體120的內(nèi)部空間中進(jìn)行，由于壓力容器100具有很好的密封性，可以較好防止核燃料放射泄漏。在本實(shí)施例中，一體化反應(yīng)堆還包括有穩(wěn)壓器500 (參見圖1)，穩(wěn)壓器500設(shè)置于蓋體110的內(nèi)部空間中，調(diào)節(jié)反應(yīng)堆系統(tǒng)的壓力，包括儲(chǔ)水容器(圖中未示出)、電加熱器(圖中未示出)、穩(wěn)壓器安全閥510、穩(wěn)壓器連通管520。電加熱器浸沒于儲(chǔ)水容器中，通過控制電加熱器的開關(guān)，進(jìn)而控制蒸汽產(chǎn)生量，已達(dá)到調(diào)節(jié)壓力容器100內(nèi)部壓力的作用，穩(wěn)壓器安全閥510設(shè)置于蓋體110上，開啟后排氣以實(shí)現(xiàn)降壓。穩(wěn)壓器連通管520用于連通筒體120的內(nèi)部空間和蓋體110的內(nèi)部空間，使得筒體120的內(nèi)部空間和蓋體110的內(nèi)部空間壓力一致，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器500可以實(shí)現(xiàn)