CN103871499A - 一种适用于一体化堆顶的crdm冷却围板及风管组件 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种压水堆核电站的一体化堆顶结构部件,具体涉及一体化堆顶结构中的驱动机构(CRDM)通风结构。一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,它包括冷却围板和冷却风管,冷却风管固定在冷却围板上。本发明的优点是,该CRDM冷却围板及风管组件能够形成一个自上而下、再自下而上的冷却风道,使冷却风均匀的通过CRDM电磁线圈后均匀的到达堆顶围筒上方的一个出风口处,外接通风系统,实现对CRDM的均匀冷却,保证CRDM正常运行时的温度不超过限值。

Description

一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件
技术领域
本发明属于一种压水堆核电站的一体化堆顶结构部件,具体涉及一体化堆顶结构中的驱动机构(CRDM)通风结构。
背景技术
反应堆堆顶结构是反应堆的重要部件之一,位于压力容器顶盖上方,对于采用不耐高温而需要风冷的CRDM的反应堆来说,保证CRDM正常运行时的温度不超过限值是堆顶结构一个非常重要的功能,而用来实现冷却CRDM功能的结构主要是CRDM通风结构。CRDM通风结构的主要作用具体可以分为两个:一是冷却CRDM,使其温度不超过限值;二是保证冷却风能够均匀的通过每根CRDM,使其冷却不均匀系数不超过限值。
目前,国内外采用一体化堆顶结构的反应堆堆型主要为美国西屋公司的AP1000反应堆。AP1000一体化堆顶结构CRDM冷却系统主要包括冷却风机、围筒和冷却围板,该结构虽然实现了堆顶设备的集成化,但风机的存在却带来了以下问题:将四台风机置于堆顶结构上,风机运行时的振动将给堆顶结构带来很大的危害;风机及其支承结构重量较大(每台约3吨),增高了堆顶结构和反应堆的重心,不利于堆顶结构和反应堆的稳定;运行过程中若对称运行的风机出现问题,使用备用的风机则可能造成对CRDM冷却不均匀的问题,同时风机的维修更换非常不便等;由于风机增大堆顶结构的径向尺寸,使得反应堆不能使用整体式螺栓拉伸机,只能使用分体式螺栓拉伸机,从而增加了反应堆换料/维修期间堆顶结构操作的时间,降低了反应堆的安全性和经济性。
为了解决AP1000一体化堆顶结构风机带来的问题,可将堆顶风机取消,采用外接冷却系统的方法对CRDM进行冷却,而采用该冷却方法则需要一种能适用于一体化堆顶结构的CRDM通风结构,但目前国内外尚没有这样的CRDM通风结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,它能够适用于堆顶不设风机的CRDM冷却结构。
本发明是这样实现的,一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,它包括冷却围板和冷却风管,冷却风管固定在冷却围板上。
所述的冷却围板包括第一个围板、第二个围板和围板法兰,冷却围板中的第一个围板、第二个围板形成包围,位于它们之上的围板法兰通过焊接固定在一起。
在所述的围板法兰上均匀设有四个出风口。
所述的冷却风管包括第一个立板、第二个立板、中法兰、上法兰和侧板,冷却风管位于冷却围板的上方,冷却风管主要分为上下两层环腔,下环腔环绕整个圆周,而上环腔则仅环绕半个圆周,第一个立板为圆形立式板材,与中法兰焊接固定;中法兰为圆盘式板材,对称设有两个开口,该两个开口位置与围板法兰上的四个开口错开,第一个立板、中法兰、围板法兰和堆顶围筒形成了冷却风管的下层环腔,中法兰上方与第二个立板通过焊接连接,同时在第二个立板的上方焊接有上法兰、侧面焊接有两块侧板,第二个立板、上法兰、中法兰、侧板和堆顶围筒形成了冷却风管的上层环腔。
本发明的优点是,它主要由冷却围板和冷却风管组成,结构简单、制造方便;该CRDM冷却围板及风管组件的使用,允许反应堆使用整体式螺栓拉伸机,堆顶可不设风机,使堆顶结构简化,从而提供反应堆的经济性和安全性;该CRDM冷却围板及风管组件能够形成一个自上而下、再自下而上的冷却风道,使冷却风均匀的通过CRDM电磁线圈后均匀的到达堆顶围筒上方的一个出风口处,外接通风系统,实现对CRDM的均匀冷却,保证CRDM正常运行时的温度不超过限值。
附图说明
图1为本发明所提供的一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件示意图;
图2为冷却围板示意图;
图3为冷却风管示意图;
图4是CRDM冷却风流向示意图。
图中,1冷却围板,2冷却风管,3第一个围板,4第二个围板,5围板法兰,6第一个立板,7中法兰,8侧板,9第二个立板,10上法兰,11CRDM冷却围板及风管组件,12堆顶围筒,13出风口法兰。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明:
如图1所示,一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,其中,CRDM冷却围板及风管组件位于堆顶围筒内侧,与堆顶围筒一起构成了CRDM通风风道。它主要包括冷却围板1和冷却风管2,冷却风管2固定在冷却围板1上。
其中,冷却围板1包括第一个围板3、第二个围板4和围板法兰5,冷却围板1中的第一个围板3、第二个围板4形成包围,位于它们之上的围板法兰5通过焊接固定在一起,位于CRDM电磁线圈周围,将CRDM电磁线圈围住。冷却围板1所围成的内部空间根据反应堆CRDM的数量、布置及结构确定。在围板法兰5上均匀设有四个出风口,使冷却风能够从下方均匀的进入冷却风管下层环腔。
冷却风管2包括第一个立板6、第二个立板9、中法兰7、上法兰10和侧板8,冷却风管2位于冷却围板1的上方,通过第一个立板6上的法兰与冷却围板1上的围板法兰5通过螺栓连接固定。
冷却风管2主要分为上下两层环腔,下环腔环绕整个圆周,而上环腔则仅环绕半个圆周。第一个立板6为圆形立式板材,与中法兰7焊接固定;中法兰7为圆盘式板材,对称设有两个开口,该两个开口位置与围板法兰上的四个开口错开,第一个立板6、中法兰7、围板法兰5和堆顶围筒形成了冷却风管的下层环腔。中法兰7上方与第二个立板9通过焊接连接,同时在第二个立板9的上方焊接有上法兰10、侧面焊接有两块侧板8,第二个立板9、上法兰10、中法兰7、侧板8和堆顶围筒12形成了冷却风管2的上层环腔。在堆顶围筒12对应上层环腔中部的位置开孔堆顶冷却风出风口,出风口处设有连接法兰13,用来与外部通风系统风管连接,从而将堆顶冷却风引出。
冷却风的流通方向如图4所示,冷却从冷却风管上方进入,通过第一个围板3和第二个围板4与CRDM电磁线圈外表面所形成的区域后继续向下,到达第一个围板3和第二个围板4与堆顶围筒12间的区域,然后通过围板法兰5上的四个开孔进入风管组件的下层环腔,在下层环腔汇合后从中法兰7上的两个开口进入上层环腔,最后经上层环腔中部位置堆顶围筒12上的出风口处进入外部通风系统,从而完成冷却风在堆顶结构中的循环,实现对CRDM的冷却。

Claims (4)

1.一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,其特征在于:它包括冷却围板(1)和冷却风管(2),冷却风管(2)固定在冷却围板1上。
2.如权利要求1所述的一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,其特征在于:所述的冷却围板(1)包括第一个围板(3)、第二个围板(4)和围板法兰(5),冷却围板(1)中的第一个围板(3)、第二个围板(4)形成包围,位于它们之上的围板法兰(5)通过焊接固定在一起。
3.如权利要求2所述的一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,其特征在于:在所述的围板法兰(5)上均匀设有四个出风口。
4.如权利要求1所述的一种适用于一体化堆顶的CRDM冷却围板及风管组件,其特征在于:所述的冷却风管(2)包括第一个立板(6)、第二个立板(9)、中法兰(7)、上法兰(10)和侧板(8),冷却风管(2)位于冷却围板(1)的上方,冷却风管(2)主要分为上下两层环腔,下环腔环绕整个圆周,而上环腔则仅环绕半个圆周,第一个立板(6)为圆形立式板材,与中法兰(7)焊接固定;中法兰(7)为圆盘式板材,对称设有两个开口,该两个开口位置与围板法兰上的四个开口错开,第一个立板(6)、中法兰(7)、围板法兰(5)和堆顶围筒形成了冷却风管的下层环腔,中法兰(7)上方与第二个立板(9)通过焊接连接,同时在第二个立板(9)的上方焊接有上法兰(10)、侧面焊接有两块侧板(8),第二个立板(9)、上法兰(10)、中法兰(7)、侧板(8)和堆顶围筒(12)形成了冷却风管(2)的上层环腔。
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