CN107123446A - 一种ads堆顶隔热装置及核反应堆 - Google Patents

一种ads堆顶隔热装置及核反应堆 Download PDF

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孙嘉琦
凌晨
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张国睿
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Abstract

本发明创造提供了一种ADS堆顶隔热装置及核反应堆，包括隔热钢板和绝热砖，隔热钢板包括内圈钢板、中圈钢板和外圈钢板，环状的中圈钢板的内壁与内圈钢板的外壁固接，中圈钢板的外壁与外圈钢板的内壁固接，绝热砖围绕着外圈钢板的外壁圆周设置，内圈钢板的中部开有轴向方向的用于加速器通道穿过的中间孔。本发明创造结构简单，可以有效的减少反应堆内部产生的热量通过反应堆堆顶传递到外部。

Description

一种ADS堆顶隔热装置及核反应堆
技术领域
本发明创造属于核反应堆堆顶隔热装置领域，尤其是涉及一种一种ADS堆顶隔热装置。
背景技术
目前在ADS反应堆的堆顶绝热层设计，存在着设计复杂，制造价格昂贵等问题。反应堆使用的设备要求可靠性高，安全性好，所以急需研发新型的适用于反应堆的隔热装置。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种安全可靠的机械装置，可以有效的减少反应堆内部产生的热量通过反应堆堆顶传递到外部，同时需要保证ADS装置堆顶布置的管道可以正常的引出，不受阻挡。此外，在满足功能要求的同时，堆顶隔热装置应该尽可能的具有简单、易安装、成本低、便于更换、可调节的特点。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种ADS堆顶隔热装置，包括隔热钢板和绝热砖，隔热钢板包括内圈钢板、中圈钢板和外圈钢板，环状的中圈钢板的内壁与内圈钢板的外壁固接，中圈钢板的外壁与外圈钢板的内壁固接，绝热砖围绕着外圈钢板的外壁圆周设置，内圈钢板的中部开有轴向方向的用于加速器通道穿过的中间孔。
进一步的，所述内圈钢板、中圈钢板和外圈钢板分别由多片钢板叠加而成，钢板与钢板之间留有间隙。
进一步的，所述内圈钢板、中圈钢板和外圈钢板分别由八片钢板叠加而成。
进一步的，所述中圈钢板包括若干中间扇形块，中间扇形块拼接成完整的环形结构的中圈钢板。
进一步的，所述中圈钢板上开设有若干控制棒预留孔和吸收球管道预留孔。
进一步的，所述控制棒预留孔和吸收球管道预留孔围绕着中圈钢板的轴心线均匀交替设置，控制棒预留孔和吸收球管道预留孔内分别设置有波纹管。
进一步的，所述外圈钢板包括若干外圈扇形块，外圈扇形块拼接成完整的环形结构的外圈钢板。
进一步的，所述外圈钢板上设置有测量管预留孔，测量管预留孔内设置有波纹管，外圈扇形块与外圈扇形块之间通过挡缝钢板固接。
进一步的，所述绝热砖设置有内圈绝热砖和外圈绝热砖，内圈绝热砖和外圈绝热砖分别设置有上、下两层。
本发明创造还提及了一种核反应堆，包括上述的ADS堆顶隔热装置。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种ADS堆顶隔热装置具有以下优势：
(1)本发明创造结构简单，可以有效的减少反应堆内部产生的热量通过反应堆堆顶传递到外部；
(2)本发明创造的内圈钢板、中圈钢板和外圈钢板分别采用多片钢板叠加而成，中圈钢板和外圈钢板分别采用中间扇形块和外部扇形块拼接而成的结构，这样的组合式设计可以方便绝热钢板的运输、安装，在隔热钢板需要进行更换时，只需要更换某一片钢板即可，降低了成本，钢板与钢板之间留有间隙更有利于隔热，隔热效果好；
(3)本发明创造的预留孔内均设置了波纹管，用以吸收管道由于上下热膨胀产生的位移。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例的结构示意图；
图2为本发明创造实施例的俯视图；
图3为本发明创造实施例的仰视图；
图4为图2中A-A的剖面图；
图5为图4中的B处的放大图；
图6为本发明创造实施例安装在反应堆上的结构示意图。
附图标记说明：
1、内圈钢板；101、中间孔；2、中圈钢板；201、中间扇形块；202、吸收球管道预留孔；203、控制棒预留孔；3、外圈钢板；301、外圈扇形块；302、测量管预留孔；4、挡缝钢板；5、绝热砖；501、内圈绝热砖；502、外圈绝热砖；6、围板组件；7、5号槽钢；8、6.5号角钢；9、支撑钢板；10、压力容器；11、加速器；a、间隙。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1至6所示，一种ADS堆顶隔热装置，包括内部隔热层的隔热钢板和外部隔热层的绝热砖5。如图6所示，本发明创造的ADS堆顶隔热装置位于ADS反应堆压力容器10的正上方，由ADS的加速器11通道从内部隔热层中间贯穿而过，另有ADS的控制棒、吸收球管道、测量管等穿过内部隔热层。隔热钢板采用三圈的结构，包括内圈钢板1、中圈钢板2和外圈钢板3，环状的中圈钢板2的内壁与内圈钢板1的外壁焊接在一起，中圈钢板2的外壁与外圈钢板3的内壁固接，绝热砖5围绕着外圈钢板3的外壁圆周设置。内圈钢板1、中圈钢板2和外圈钢板3分别由多片钢板叠加而成，钢板与钢板之间通过固定件连接，钢板上设置有绝热层，钢板与钢板之间留有有助于隔热的间隙a。每一圈的隔热钢板均为多片组合式的，这样的组合式设计可以方便隔热钢板的运输、安装，在隔热钢板需要进行更换时，只需要更换某一片钢板即可，降低了成本。优选的，内圈钢板1、中圈钢板2和外圈钢板3分别由八片钢板叠加而成。隔热钢板设置为八层，是根据特定的ADS堆型计算得到的，可以根据不同的设计工况进行调整，加厚层数或者减薄，使得该隔热装置具有较好的灵活性和适应性。内圈钢板1的中部开有轴向方向的用于加速器11通道穿过的中间孔101。
如图1、2所示，中圈钢板2包括若干中间扇形块201，中间扇形块201拼接成完整的环形结构的中圈钢板2。中间扇形块201与中间扇形块201之间焊接在一起。中圈钢板2上开设有若干控制棒预留孔203和吸收球管道预留孔202，控制棒预留孔203和吸收球管道预留孔202内分别设置有波纹管，用以吸收管道由于上下热膨胀产生的位移。控制棒预留孔203和吸收球管道预留孔202围绕着中圈钢板2的轴心线均匀交替设置。中间扇形块201的面积较小时，为了便于安装和增加结构的强度，在中间扇形块201的中部开有吸收球管道预留孔202，中间扇形块201的两侧开有半圆形的缺口，相邻的中间扇形块201拼接后形成完整的控制棒预留孔203，吸收球管道预留孔202和控制棒预留孔203的圆心在同一个圆上。
如图1、2所示，外圈钢板3包括若干外圈扇形块301，外圈扇形块301拼接成完整的环形结构的外圈钢板3。外圈钢板3上设置有两个测量管预留孔302，测量管预留孔302内设置有用于吸收热膨胀的波纹管。由于外圈扇形块301的径向尺寸大，为保证结构紧固，外圈扇形块301与外圈扇形块301之间通过挡缝钢板4焊接在一起,为了安装更方便，强度更高，测量管预留孔302设置在挡缝钢板4上。
如图1、3所示，外部隔热层的绝热砖5同样，考虑安装、运输的便利及可更换性，使用分片组合式布置方式，布置了内圈绝热砖501和外圈绝热砖502，各布置上、下两层，层数可以根据设计工况进行调整。绝热砖5的底部为支撑钢板9。支撑钢板9上布置有5号槽钢7，以提供增强支撑的作用。外圈钢板3与内圈绝热砖501之间通过围板组件6连接。6.5号角钢8将支撑钢板9与围板组件6固定在一起。同时，通过5号角钢实现外圈钢板3和围板组件6之间的固定，以及绝热砖5和支撑钢板9之间的固定。本发明创造采用内圈隔热钢板，外圈绝热砖5的布置方式，较好的适应了ADS内部贯穿件较多，需要在绝热装置上预留孔较多的特点。同时，通过围板组件6及其它支撑结构，保证了内、外两部分绝热部件之间连接的结构稳定性。
本发明创造不仅用于ADS反应堆中，还可以用于其它需要顶部隔热的场合，比如其它的反应堆堆型。使用本装置可以降低反应堆堆顶隔热装置的施工难度和成本，改善绝热性能，方便设备的现场安装。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种ADS堆顶隔热装置，其特征在于：包括隔热钢板和绝热砖(5)，隔热钢板包括内圈钢板(1)、中圈钢板(2)和外圈钢板(3)，环状的中圈钢板(2)的内壁与内圈钢板(1)的外壁固接，中圈钢板(2)的外壁与外圈钢板(3)的内壁固接，绝热砖(5)围绕着外圈钢板(3)的外壁圆周设置，内圈钢板(1)的中部开有轴向方向的用于加速器(11)通道穿过的中间孔(101)。
2.根据权利要求1所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述内圈钢板(1)、中圈钢板(2)和外圈钢板(3)分别由多片钢板叠加而成，钢板与钢板之间留有间隙(a)。
3.根据权利要求2所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述内圈钢板(1)、中圈钢板(2)和外圈钢板(3)分别由八片钢板叠加而成。
4.根据权利要求1所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述中圈钢板(2)包括若干中间扇形块(201)，中间扇形块(201)拼接成完整的环形结构的中圈钢板(2)。
5.根据权利要求1所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述中圈钢板(2)上开设有若干控制棒预留孔(203)和吸收球管道预留孔(202)。
6.根据权利要求5所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述控制棒预留孔(203)和吸收球管道预留孔(202)围绕着中圈钢板(2)的轴心线均匀交替设置，控制棒预留孔(203)和吸收球管道预留孔(202)内分别设置有波纹管。
7.根据权利要求1所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述外圈钢板(3)包括若干外圈扇形块(301)，外圈扇形块(301)拼接成完整的环形结构的外圈钢板(3)。
8.根据权利要求7所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述外圈钢板(3)上设置有测量管预留孔(302)，测量管预留孔(302)内设置有波纹管，外圈扇形块(301)与外圈扇形块(301)之间通过挡缝钢板(4)固接。
9.根据权利要求1所述的ADS堆顶隔热装置，其特征在于：所述绝热砖(5)设置有内圈绝热砖(501)和外圈绝热砖(502)，内圈绝热砖(501)和外圈绝热砖(502)分别设置有上、下两层。
10.一种核反应堆，其特征在于：包括权利要求1至9任一项所述的ADS堆顶隔热装置。
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