CN108630327A - 非能动安全壳换热器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非能动安全壳换热器系统，包括：混凝土安全壳；钢制安全壳，钢制安全壳在混凝土安全壳内；内置支撑件，内置支撑件在钢制安全壳的内壁上；内置换热器，内置换热器在内置支撑件的安装部上；外置支撑框架；外置空冷器，外置空冷器在外置支撑框架的安装腔内；贯穿件，贯穿件在内置支撑件上且与内置换热器进口和内置换热器出口连通，贯穿件的两端分别伸出钢制安全壳和混凝土安全壳与外置空冷器进口和外置空冷器出口连通。根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统，结构紧凑，节省空间，提高系统抗震性能，保证系统完整性，增大系统换热能力。

Description

非能动安全壳换热器系统

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，更具体地，涉及一种非能动安全壳换热器系统。

背景技术

核反应堆发生事故时，需要将安全壳内的热量导出，相关技术中，通常采用向安全壳喷淋冷却水的方法导出热量。但是这种喷淋冷却需要设置大的冷却水箱，水量有限， 限制了冷却时间，无法真正做到无时限冷却。为此，相关技术中提出了在安全壳内外设 置空冷器形成换热系统，其中设在安全壳外面的空冷器通常称为外置空冷器，设在安全 壳内部的换热器通常称为内置换热器。相关技术中的反应堆安全壳外置空冷器和内置换热 器的换热管数量较多，自然循环能力较差，在高度空间上占用的空间较大，会占用核电 厂安全壳风道，影响核电厂安全壳自身换热能力，并且结构比较复杂、不紧凑。

相关技术中的火电厂间接空冷机组中使用的空冷器，通常是将两个大致呈A字形的 空冷器并排水平放置。但是该种空冷器的上方为两个大入口联箱，底部设置3-4个出口联箱。因此需要较多的入口和出口管。由于一组空冷器由两个空冷器单元组成，翅片管 采用4排管结构，因此这个形式的空冷器需要较多的翅片管，水侧流速较小，水侧热阻 大，换热效率低，不适于用于反应堆安全壳热量导出。

另外，相关技术中，外置空冷器和内置换热器在安全壳上安装牢固性不好，抗震性能差，在外力作用下，空冷器和内置换热器变形较大。且用于安置空冷器的安装结构影 响了核电厂安全壳风道的冷却换热。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种非能 动安全壳换热器系统，所述非能动安全壳换热器系统的结构紧凑、节约空间、连接可靠、抗震性好，换热能力强。

根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统包括混凝土安全壳；钢制安全壳，所 述钢制安全壳设在所述混凝土安全壳内；内置支撑件，所述内置支撑件设在所述钢制安全壳的内壁面上，所述内置支撑件上设有安装部；内置换热器，所述内置换热器设在所 述安装部上，所述内置换热器具有内置换热器进口和内置换热器出口；外置支撑框架， 所述外置支撑框架内设有安装腔，外置空冷器，所述外置空冷器设在所述安装腔内，所 述外置空冷器具有外置空冷器进口和外置空冷器出口；贯穿件，所述贯穿件设在所述内 置支撑件上且与所述内置换热器进口和所述内置换热器出口连通，所述贯穿件的两端分 别伸出所述钢制安全壳和所述混凝土安全壳与所述外置空冷器进口和所述外置空冷器 出口连通。

根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统，通过将内置换热器和外置空冷器与 混凝土安全壳和钢制安全壳连接形成一个整体，结构相当紧凑，节省了占用空间，增强了 内置换热器和外置空冷器的安装牢固度，提高了系统的抗震性能，保证系统的完整性，增大 了系统的换热能力。

根据本发明的一个实施例，所述内置支撑件大致形成为匚形，所述内置支撑件的开口朝 向所述钢制安全壳内且所述开口内限定出所述安装部。

可选地，所述内置支撑件包括纵向支架和两个横向支架，两个所述横向支架分别与所述 纵向支架的上下两端相连，所述纵向支架贴合所述钢制安全壳的内壁面设置。

可选地，所述内置换热器设在所述开口内且与所述内置支撑件焊接相连，所述内置换热 器进口和所述内置换热器出口分别朝向所述内置支撑件的开口处设置。

进一步地，所述贯穿件包括第一贯穿管和第二贯穿管，所述第一贯穿管的一端与所述内 置换热器进口相连且另一端伸出所述钢制安全壳和所述混凝土安全壳与所述外置空冷器出 口连通，所述第二贯穿管的一端与所述内置换热器出口相连且另一端伸出所述钢制安全壳和 所述混凝土安全壳与所述外置空冷器进口连通。

根据本发明的一个示例，所述钢制安全壳上设有套管，所述第一贯穿管和所述第二贯穿 管分别穿过所述套管与所述外置空冷器进口和所述外置空冷器出口连通。

根据本发明的另一个示例，所述第一贯穿管从所述内置支撑件的下方沿垂直于所述钢制 安全壳的内壁面所在方向向外延伸，所述第二贯穿管从所述内置支撑件的上方沿垂直于所述 钢制安全壳的内壁面所在方向向外延伸，

所述第一贯穿管与所述内置支撑件的下表面之间间隔开的距离小于所述第二贯穿管与 所述内置支撑件的上表面之间间隔开的距离。

根据本发明的另一个实施例，所述内置换热器包括：内置下联箱，所述内置下联箱上设 有内置换热器进口；内置上联箱，所述内置上联箱与所述内置下联箱相对地设在所述内置下 联箱上方，所述内置上联箱上设有内置换热器出口；多个排管，多个所述排管大致沿竖直方 向延伸且成排地设在所述内置下联箱和所述内置上联箱之间，多个所述排管的下端折弯与所 述内置下联箱的至少一侧相连，多个所述排管的上端折弯与所述内置上联箱的至少一侧相 连。

进一步地，所述内置下联箱和所述内置上联箱分别形成为沿水平方向延伸的直管，所述 内置下联箱和所述内置上联箱的两侧分别设有所述排管，位于所述内置上联箱和所述内置下 联箱一侧的所述排管的下端和上端分别折弯与所述内置下联箱和所述内置上联箱的一侧相 连，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱另一侧的所述排管的下端和上端分别折弯与所述 内置下联箱和所述内置上联箱的另一侧相连。

根据本发明的又一个示例，所述内置换热器进口位于所述内置下联箱的中部的下方，所 述内置换热器出口位于所述内置上联箱的中部的上方，所述内置换热器进口和所述内置换热 器出口将所述内置上联箱左右两端的所述排管间隔开。

根据本发明的再一个示例，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱的同一侧的所述排管 包括内侧排管和外侧排管，所述外侧排管的上端折弯与所述内置上联箱的连接部位于所述内 侧排管的上端折弯与所述内置上联箱的连接部的上方，所述外侧排管的下端折弯与所述内置 下联箱的连接部位于所述内侧排管的下端折弯与所述内置下联箱的连接部的下方。

可选地，所述内侧排管的每个所述排管与所述外侧排管的每个所述排管在水平方向上错 开布置，相邻两个所述外侧排管的上端折弯和所述内置上联箱的连接部的圆心与相邻两个所 述外排排管之间的所述内侧排管的上端折弯和所述内置上联箱的连接部的圆心之间的连线 构成等边三角形。

根据本发明可选的示例，所述内置上联箱形成为沿水平方向延伸的直管，所述内置下联 箱包括第一直管段和两个第二直管段，所述第一直管段和所述第二直管段分别沿水平方向延 伸且两个所述第二直管段位于所述第一直管段下方，两个所述第二直管段同轴设置且两个所 述第二直管段的轴线与所述第一直管段的轴线平行，两个所述直管段的互相远离的一端分别 与所述第一直管段的端部相连，所述排管的下端折弯与所述第二直管段相连。

根据本发明进一步的示例，所述内置下联箱和所述内置上联箱的两侧分别设有所述排 管，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱一侧的所述排管的下端和上端分别折弯与所述第 二直管段和所述内置上联箱的一侧相连，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱另一侧的所 述排管的下端和上端分别折弯与所述第二直管段和所述内置上联箱的另一侧相连。

进一步地，所述内置换热器进口位于所述第一直管段的中部的上方，所述内置换热器出 口位于所述内置上联箱的中部的上方，所述内置换热器进口和所述内置换热器出口同轴设置 且将两个所述第二直管段上的所述排管间隔开。

可选地，所述内置上联箱和所述内置下联箱分别形成为圆形管，所述排管设在所述内置 上联箱和所述内置下联箱的外侧，所述排管的上端和下端分别向内折弯与所述内置上联箱和 所述内置下联箱的外侧相连，所述内置换热器进口和所述内置换热器出口分别为一个，且所 述内置换热器进口和所述内置换热器出口分别设在所述内置下联箱和所述内置上联箱的外 侧的相同位置。

可选地，所述内置上联箱和所述内置下联箱分别形成为椭圆形，所述排管设在所述内置 上联箱和所述内置下联箱的外侧，所述排管的上端和下端分别向内折弯与所述内置上联箱和 所述内置下联箱的外侧相连，所述内置下联箱的两端分别设有一个所述内置换热器进口，所 述内置上联箱的两端分别设有一个所述内置换热器出口。

根据本发明的一个实施例，所述非能动安全壳换热器系统还具有外置空冷器风道，所述 外置空冷器通过所述外置支撑框架安装在所述外置空冷器风道内。

根据本发明的又一个实施例，所述外置空冷器包括：外置上联箱，所述外置上联箱设有 所述外置空冷器进口；外置下联箱，所述外置下联箱与所述外置上联箱间隔开地设在所述外 置上联箱下方，所述外置下联箱设有所述外置空冷器出口；上部换热管束，所述上部换热管 束设在所述外置上联箱的两侧，所述上部换热管束的内端与所述外置上联箱相连，所述上部 换热管束的外端相对于所述外置上联箱向外向下倾斜延伸；下部换热管束，所述下部换热管 束设在所述外置下联箱的两侧，所述下部换热管束的内端与所述外置下联箱相连，所述下部 换热管束的外端相对于所述外置下联箱向外向上倾斜延伸与所述上部换热管束的外端连通。

根据本发明可选的实施例，所述外置上联箱和所述外置下联箱分别形成为沿所述混凝土 安全壳的径向延伸的直管，所述外置空冷器进口和所述外置空冷器出口分别设在所述外置上 联箱和所述外置下联箱的中部。

根据本发明可选的实施例，所述外置支撑框架设在所述混凝土安全壳的外壁面上，所 述外置支撑框架为截面为矩形且由多个杆构成的框架。

进一步地，所述上部换热管束和所述下部换热管束上分别设有与所述外置支撑框架相连 的连接板，所述上部换热管束和所述下部换热管束分别穿过对应的所述连接板，每个所述连 接板分别形成为沿所述外置上联箱和所述外置下联箱的轴向延伸的长条形，每个所述连接板 所在平面垂直于水平面。

进一步地，所述外置支撑框架形成为不锈钢结构件，所述外置支撑框架通过钢板安装在 所述混凝土安全壳的外壁面上。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的内置换热器的立体图；

图2是根据本发明实施例的安全壳内置换热器的主视图；

图3是根据本发明实施例的安全壳内置换热器的俯视图；

图4是根据本发明实施例的安全壳内置换热器的侧视图；

图5是根据本发明实施例的安全壳内置换热器的局部示意图；

图6是根据本发明实施例的安全壳内置换热器的排管布局示意图；

图7是根据本发明实施例的安全壳内置换热器的另一个局部示意图；

图8是根据本发明另一个实施例的安全壳内置换热器的立体图；

图9是根据本发明另一个实施例的安全壳内置换热器的主视图；

图10是根据本发明另一个实施例的安全壳内置换热器的侧视图；

图11是根据本发明又一个实施例的安全壳内置换热器的立体图；

图12是根据本发明又一个实施例的安全壳内置换热器的一个角度的示意图；

图13是根据本发明又一个实施例的安全壳内置换热器的另一个角度的示意图；

图14是根据本发明再一个实施例的安全壳内置换热器的主视图；

图15是根据本发明再一个实施例的安全壳内置换热器的侧视图；

图16是根据本发明一个实施例的非能动安全壳换热器系统的示意图；

图17是根据本发明实施例的外置空冷器结构示意图；

图18是根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统的部装图；

图19是根据本发明另一个实施例的非能动安全壳换热器系统的结构示意图。

附图标记：

A：非能动安全壳换热器系统；

100：内置换热器；

10：内置上联箱；11：内置换热器出口；

20：内置下联箱；21：内置换热器进口；22：第一直管段；23：第二直管段；

30：排管；31：外侧排管；32：内侧排管。

200：混凝土安全壳；

300：钢制安全壳；310：套管；

400：内置支撑件；

500：贯穿件；510：第一贯穿管；520：第二贯穿管；

600：外置空冷器；

610：外置上联箱；620：外置下联箱；630：上部换热管束；640：下部换热管束；

700：外置支撑框架；710：钢板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图19描述根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统A。

如图1-图19所示，根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统A包括混凝土安全 壳200、钢制安全壳300、内置支撑件400、内置换热器100、外置支撑框架700、外置空冷器600和贯穿件500。

具体而言，钢制安全壳300位于混凝土安全壳200内，在混凝土安全壳200的内壁面上布置有内置支撑件400，在内置支撑件400上设置有安装部，内置换热器100安装 在安装部内，在内置换热器100具有内置换热器进口21和内置换热器出口11。外置支 撑框架700内限定有安装腔，外置空冷器600安装在安装腔内，在外置空冷器600具有 外置空冷器进口和外置空冷器出口。

内置支撑件400上还连接有贯穿件500，贯穿件500与内置换热器进口21和内置换热 器出口11相连通，贯穿件500的两端分别穿过钢制安全壳300且伸出混凝土安全壳200之外，贯穿件500与外置空冷器进口和外置空冷器出口相连通，即贯穿件500在钢制安全壳300内与内置换热器100相连通，在钢制安全壳300外与外置空冷器600相连通。

工作时，内置换热器100内的流体与钢制安全壳300内的高温空气进行换热后，内置换 热器100内的流体温度升高，然后通过贯穿件500流入外置空冷器600内，外置空冷器600 通过与外部低温空气进行对流换热，使得外置抗冷器600内流体的温度降低，之后通过贯穿 件500继续流回内置换热器100内，如此不断往复循环，将系统内的热量源源不断的导出。

根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统A，通过将内置换热器100、外置空冷器 600与混凝土安全壳200和钢制安全壳300连接成一个整体，结构相当紧凑，节省了占用空 间，增强了内置换热器100与外置空冷器600的安装牢固度，提高了系统的抗震性能，保证 系统的完整性，增大了系统的换热能力。

根据本发明的一个实施例，非能动安全壳换热器系统还具有外置空冷器风道(未示 出)，外置空冷器600通过外置支撑框架700安装在外置空冷器风道内。

例如，外置空冷器风道可以形成在混凝土安全壳200上，外置支撑框架700设在混凝土安全壳200的外壁面上。再如，外置空冷器风道还可以由单独的空冷塔限定出。对 此，本发明不做限定。

根据本发明的一个实施例，内置支撑件400大致呈匚形布置，即内置支撑件400的一侧形成为开口，内置支撑件400的开口方向朝向钢制安全壳300内部，在内置支撑件 400的开口内限定有安装部，安装部可用于装配部件，内置支撑件400对安装在安装部 内的部件起支撑固定作用。

根据本发明进一步的实施例，内置支撑件400主要由纵向支架和两个横向支架组成， 其中一个横向支架与纵向支架的上端相连接，另一个横向支架与纵向支架的下端相连接，纵向支架与钢制安全壳300的内壁面贴合布置，即将纵向支架固定连接在钢制安全 壳300的内壁面上，进而可以使内置支撑件400固定在钢制安全壳300的内壁面上。

在一些示例中，纵向支架和横向支架一体成型，由此，一体形成的结构不仅可以保证内置支撑件400的结构、性能稳定性，并且方便成型、制造简单，而且省去了多余的 装配件以及连接工序，大大提高了非能动安全壳换热器系统A的装配效率，保证非能动 安全壳换热器系统A的连接可靠性，再者，一体形成的结构的整体强度和稳定性较高， 组装更方便，寿命更长。

在一些示例中，内置换热器100设在开口内且与内置支撑件400焊接相连，可以理解的是，内置换热器100布置在内置支撑件400的开口所限定的安装部上，即内置换热 器100位于内置支撑件400的开口内，且安装部与内置换热器100焊接相连，不仅连接 可靠，结构强度高、稳定性好，可以牢牢地将内置换热器100固定在内置支撑件400上。

具体地，内置换热器进口21朝向内置支撑件400的开口布置，内置换热器出口11同样朝向内置支撑件400的开口布置，即内置换热器进口21和内置换热器出口11面向 内置支撑件400的开口一侧设置，便于内置换热器进口21和内置换热器出口11分别与 内置支撑件400外部的贯穿件500相连通。

在一些示例中，如图16所示，贯穿件500主要由第一贯穿管510与第二贯穿管520组成，第一贯穿管510的一端与内置换热器进口21相连接，第一贯穿管510的另一端 穿过钢制安全壳300并伸出到混凝土安全壳200之外，与混凝土安全壳200外的外置空 冷器出口相连，第二贯穿管520的一端与内置换热器出口11相连接，第二贯穿管520 的另一端穿过钢制安全壳300并伸出到混凝土安全壳200之外以与外置空冷器进口相 连，即第一贯穿管510和第二贯穿管520的一端分别与内置换热器100相连接，另一端 分别穿过钢制安全壳300并伸出到混凝土安全壳200之外与外置空冷器600相连通。

在一些具体示例中，如图16所示，在钢制安全壳300上的上部和下部分别布置有套管310，第一贯穿管510穿过上部的套管310伸出到钢制安全壳300外部与外置空冷器 进口连通，第二贯穿管520穿过下部的套管310伸出到钢制安全壳300外与外置空冷器 出口连通。

在一些具体示例中，第一贯穿管510位于外置支撑框架的下方，第一贯穿管510由内置支撑件400的下部沿着与钢制安全壳300的内壁面相垂直的方向的延伸且穿过钢制 安全壳300伸出混凝土安全壳200的外部，第二贯穿管520位于外置支撑框架的上方， 第二贯穿管520由内置支撑件400的上部沿着与钢制安全壳300的内壁面相垂直的方向 的延伸且穿过钢制安全壳300伸出混凝土安全壳200的外部。

可选地，第二贯穿管520与内置支撑件400的下表面在竖直方向上的间隔高度大于第一贯穿管510与内置支撑件400的上表面在竖直方向上的间隔高度，这样有利于外界 的流体通过贯穿件500循环回到外界内，提高外部环境中的流体自然循环高度差(密度 差)，由于自然循环的高度差影响自然循环能力，自然循环高度差越大，自然循环质量 流量越大，换热功率越大，增强自然循环能力，增大换热能力。

根据本发明的一个实施例，内置换热器100包括内置下联箱20、内置上联箱10和多个排管30，内置下联箱20上设有内置换热器进口21，内置上联箱10与内置下联箱 20相对地设在内置下联箱20上方，内置上联箱10上设有内置换热器出口11，多个排 管30大致沿竖直方向延伸且成排地设在内置下联箱20和内置上联箱10之间，多个排 管30的下端折弯与内置下联箱20的至少一侧相连，多个排管30的上端折弯与内置上 联箱10的至少一侧相连。

此外，在内置上联箱10与内置下联箱20之间布置有多个排管30，多个排管30沿 着竖直方向延伸且在内置上联箱10与内置下联箱20之间形成多排，多个排管30的上 端折弯后与内置上联箱10的至少一端相连接，多个排管30的下端折弯后与内置下联箱 20的至少一端相连接。

通过在内置上联箱10与内置下联箱20之间设置有多个排管30，并与内置上联箱10和内置下联箱20相连接形成内置换热器100整体，内置换热器100内部的流体由内置 下联箱20、多个排管30流向内置上联箱10，即内置换热器100内的流体由下端向上端 流动，与内置换热器100外部进行换热，提高了换热效果，可以实现将安全内壳内的热 量非能动地导出，提高了系统的安全性。

因此，根据本发明实施例的内置换热器100不仅结构简单、紧凑，且外形整洁、在提高换热能力的情况下节省了内置换热器100的占用空间,不仅提高了换热性能，有利 于将内置换热器100内的热量及时的导出，防止热量积聚导致发生安全事故，增强了系 统的安全性能。

如图1所示，内置上联箱10所形成的直管沿水平方向延伸，内置下联箱20形成的直管同样沿水平方向延伸，内置上联箱10在水平方向上的延伸方向与多个排管30的上 端折弯后在水平方向上的延伸方向垂直，即在水平方向上内置上联箱10形成的直管与 多个排管30上端折弯后保持垂直，内置下联箱20在水平方向上的延伸方向与多个排管 30的下端折弯后在水平方向上的延伸方向垂直，即在水平方向上内置下联箱20形成的 直管与多个排管30下端折弯后保持垂直，在竖直方向上结构对称，外形美观。

优选地，内置下联箱20和内置上联箱10的两侧分别设有排管30，位于内置上联箱10和内置下联箱20一侧的排管30的下端和上端分别折弯与内置下联箱20和内置上联 箱10的一侧相连，位于内置上联箱10和内置下联箱20另一侧的排管30的下端和上端 分别折弯与内置下联箱20和内置上联箱10的另一侧相连。

可以理解的是，内置上联箱10和内置下联箱20同侧的排管30的上端折弯后与内置上联箱10的该侧相连通，且排管30的下端折弯后与内置下联箱20的该侧相连通，通 过将排管30分别布置在内置下联箱20和内置上联箱10的两侧，可以使得流体由内置 换热器进口21进入内置下联箱20，分别通过内置下联箱20两侧的排管30向上流入到 内置上联箱10，大大地增加了换热面积，提升了换热效果，且结构对称，符合审美需求。

可选地，内置换热器进口21位于内置下联箱20的中部的下方，内置换热器出口11位于内置上联箱10的中部的上方。

如图2所示，内置换热器进口21设置在内置下联箱20的下方，且内置换热器进口21位于内置下联箱20的下部的正中央，内置换热器出口11设置在内置上联箱10的上 方，且内置换热器出口11位于内置上联箱10的上部的正中央，这样通过内置换热器进 口21进去的流体可以沿着水平方向均匀的流向内置下联箱20的两侧，进而由多个排管 30流向内置上联箱10，通过布置在内置上联箱10上端中央的内置换热器出口11流出， 使得内置换热器进口21和内置换热器出口11两侧的换热均匀，提升了换热性能，外形 美观。

优选地，内置换热器进口21和内置换热器出口11将内置上联箱10左右两端的排管30间隔开。也就是说，内置上联箱10左右两端的排管30通过内置换热器进口21和内 置换热器出口11间隔开来，在内置换热器进口21和内置换热器出口11将内置上联箱 10上的排管30一分为二，这样在内置上联箱10的两侧的换热效果均匀，使得热量可以 由内置上联箱10的两侧等分的排管30散发，加强了整体的性能。

可选地，位于内置上联箱10和内置下联箱20的同一侧的排管30包括内侧排管32和外侧排管31，外侧排管31的上端折弯与内置上联箱10的连接部位于内侧排管32的 上端折弯与内置上联箱10的连接部的上方，外侧排管31的下端折弯与内置下联箱20 的连接部位于内侧排管32的下端折弯与内置下联箱20的连接部的下方。

换句话说，外侧排管31上端折弯后与内置上联箱10形成内置上联箱10的外侧排管31连接部，内侧排管32上端折弯后与内置上联箱10形成内置上联箱10的内侧排管32 连接部，内置上联箱10的外侧排管31连接部位于内置上联箱10的内侧排管32连接部 的上方，外侧排管31下端折弯后与内置下联箱20形成内置下联箱20的外侧排管31连 接部，内侧排管32下端折弯后与内置下联箱20形成内置下联箱20的内侧排管32连接 部，内置下联箱20的外侧排管31连接部位于内置下联箱20的内侧排管32连接部的下 方，即外侧排管31包覆在内侧排管32的外侧，形成内外两层排管30，以加强换热效果。

优选地，内侧排管32的每个排管30与外侧排管31的每个排管30在水平方向上错开布置。通过将内侧排管32的多个排管30分别与外侧排管31的多个排管30之间错开 设置，可以使得内侧排管32中的热量及时的散发出去，即外侧排管31不会对内侧排管 32形成阻挡，不会阻碍内侧排管32的热量排放，进而对内侧排管32的换热影响很小。

有利地，相邻两个外侧排管31的上端折弯和内置上联箱10的连接部的圆心与相邻两个外侧排管31之间的内侧排管32的上端折弯和内置上联箱10的连接部的圆心之间 的连线构成等边三角形。

可以理解的是，每相邻的两个外侧排管31的上端折弯后与内置上联箱10的连接部的圆心与每相邻两个外侧排管31之间的内侧排管32的上端折弯和内置上联箱10的连 接部的圆心呈等边三角形排布，即每相邻两个外侧排管31之间的内侧排管32的上端折 弯和内置上联箱10的连接部的圆心位于每相邻的两个外侧排管31的上端折弯后与内置 上联箱10的连接部的圆心的中部，这样排布可以很好的避免外侧排管31对内侧排管32 的遮挡，有利于内侧排管32排出热量。

参照图6，需要说明的是，每个排管30的直径用d来表示，每相邻的两个外侧排管31与位于其中部的一个内侧排管32呈等边三角形分布，该等边三角形的角度用t表示， t均为60°，此外，每相邻的两个外侧排管31的圆心之间的距离用L表示，可以理解 的是，每相邻的两个外侧排管31分别与位于其中部的内侧排管的圆心距也为L，其中， L可以依据实际情况进行设定，优选地，L为80mm，即每相邻的两个外侧排管31的圆心 距为80mm时，散热效果较好，L的取值对于本领域的技术人员是可以知晓的。

有利地，内置上联箱10形成为沿水平方向延伸的直管，内置下联箱20包括第一直管段22和两个第二直管段23，第一直管段22和第二直管段23分别沿水平方向延伸且 两个第二直管段23位于第一直管段22下方，两个第二直管段23同轴设置且两个第二 直管段23的轴线与第一直管段22的轴线平行，两个直管段的互相远离的一端分别与第 一直管段22的端部相连，排管30的下端折弯与第二直管段23相连。

如图8至图10所示，内置上联箱10在水平方向上呈直管布置，内置下联箱20主要由第一直管段22和两个第二直管段23组成，第一直管段22在水平方向上延伸，两个 第二直管段23分别在水平方向上延伸，且两个第二直管段23位于第一直管段22的下 方，两个第二直管段23处于同一条直线上，两个第二直管段23之间间隔有距离，且两 个第二直管段23在竖直方向上位于第一直管段22的正下方，即两个第二直管段23的 轴线重合，第一直管段22的轴线与两个第二直管段23的轴线平行。

进一步地，两个第二直管段23的两个外端(即相互远离的一端)分别与第一直管段22的两端相连通，且两个第二直管段23与排管30的下端相连通，通过将排管30与两 个第二直管段23相连接，可以将排管30分成左右两部分，有利于对排管30的合理布 局。

可选地，内置下联箱20和内置上联箱10的两侧分别设有排管30，位于内置上联箱10和内置下联箱20一侧的排管30的下端和上端分别折弯与第二直管段23和内置上联 箱10的一侧相连，位于内置上联箱10和内置下联箱20另一侧的排管30的下端和上 端分别折弯与第二直管段23和内置上联箱10的另一侧相连。

也就是说，排管30位于内置上联箱10和内置下联箱20的两侧，在内置上联箱10 和内置下联箱20一侧的排管30的上端折弯后与内置上联箱10的同侧相连接，下端折 弯后与第二直管段23的同侧相连接，在内置上联箱10和内置下联箱20另一侧的排管 30上端折弯后与内置上联箱10的同侧相连接，下端折弯后与第二直管段23的同侧相连 接，即位于内置下联箱20和内置上联箱10的两侧的排管30，上端折弯后分别对应与内 置上联箱10的两侧相连接，下端折弯后分别对应与第二直管段23的两侧相连接，内置 下联箱20和内置上联箱10的两侧的排管30关于内置上联箱10和第二直管段23的轴 线结构对称，不仅结构紧凑，且外形美观。

参照图9，内置换热器进口21布置在第一直管段22上表面的正中央位置，内置换热器出口11布置在内置上联箱10上表面的正中央位置，即流体由内置换热器进口21 流进第一直管段22后分成左右两路，分别向下流入两个第二直管段23内，经排管30 向上流动进入内置上联箱10内，最后通过内置上联箱10中部的内置换热器出口11流 出，通过将内置换热器进口21和内置换热器出口11分别设置在内置上联箱10中部上 方和第一直管段22上方，不仅结构简单，且可以使得流体在内置换热器100的左右两 侧均匀流动。

如图8和图9所示，内置换热器进口21和内置换热器出口11的轴线重合，内置换 热器进口21和内置换热器出口11所在的轴线位于两个第二直管段23上的排管30的中 部(也即是中心位置)，且将两个第二直管段23上的排管30间隔开来，即内置换热器 进口21和内置换热器出口11所在的轴线的两侧分别布置有两个第二直管段23及与两 个第二直管段23相连接的排管30，有利于流体由内置换热器进口21进入第一直管段 22后，分成左右两路通过内置换热器进口21两侧的排管30流动换热，流体流动均匀， 进而使得排管30的换热效果均匀，换热效率高。

第一直管段22与第二直管段23一体成型，由此，一体形成的结构不仅可以保证内置下联箱20的结构、性能稳定性，并且方便成型、制造简单，而且省去了多余的装配 件以及连接工序，大大提高了内置换热器100的装配效率，保证内置换热器100的连接 可靠性，再者，一体形成的结构的整体强度和稳定性较高，组装更方便，寿命更长。

如图11所示，内置上联箱10呈圆环形管布置，内置下联箱20同样呈圆环形管布置，内置上联箱10形成的环形管和内置下联箱20形成的环形管在竖直方向上间隔且相对布置，即内置上联箱10形成的圆形管与内置下联箱20形成的圆形管同轴设置，结构简单， 外形美观。

具体地，排管30布置在内置上联箱10和内置下联箱20的外侧，排管30的上端向 内折弯后与内置上联箱10的外侧相连接，排管30的下端向内折弯后与内置下联箱20 的外侧相连接，每个排管30在竖直方向上的延伸方向分别与上、内置下联箱20的轴线 平行布置，且多个排管30的上端折弯后沿着内置上联箱10的周向与内置上联箱10相 连，多个排管30的下端折弯后沿着内置下联箱20的周向与内置下联箱20相连，多个 排管30共同形成为圆柱状，即内置换热器100呈圆柱状分布，整个结构可靠、稳定， 外形美观。

参照图1、图8和图11，内置换热器100上具有一个内置换热器进口21和内置换热器出口11，内置换热器进口21布置在内置下联箱20的外侧，内置换热器出口11布置 在内置上联箱10的外侧，且内置换热器进口21和内置换热器出口11沿着竖直方向上 下相对，即在内置下联箱20和内置上联箱10的相同位置分别布置有内置换热器进口21 和内置换热器出口11，内置换热器进口21和内置换热器出口11将沿内置下联箱20和 内置上联箱10的周向分布的排管30间隔开来，流体从内置换热器进口21进入内置下 联箱20后，沿着内置下联箱20圆形管流动，经过排管30向上流动进入内置上联箱10 后，沿着内置上联箱10的圆形管流动，最终通过内置换热器出口11流出。

如图14和图15所示，内置上联箱10呈椭圆形管状布置，内置下联箱20同样呈椭 圆形管状布置，内置上联箱10形成的椭圆形和内置下联箱20形成的椭圆形在竖直方向 上间隔且相对布置，即内置上联箱10形成的椭圆形与内置下联箱20形成的椭圆形同轴 设置，结构简单，外形美观。

进一步地，排管30布置在内置上联箱10和内置下联箱20的外侧，排管30的上端 向内折弯后与内置上联箱10的外侧相连接，排管30的下端向内折弯后与内置下联箱20 的外侧相连接，每个排管30在竖直方向上的延伸方向分别与上、内置下联箱20的轴线 平行布置，且多个排管30的上端折弯后沿着内置上联箱10的周向与内置上联箱10相 连，多个排管30的下端折弯后沿着内置下联箱20的周向与内置下联箱20相连，多个 排管30共同形成为椭圆柱状，即内置换热器100呈椭圆形柱状分布，整个结构可靠、 稳定，外形美观。

参照图14，内置换热器100上具有两个内置换热器进口21和两个内置换热器出口11，内置换热器进口21布置在内置下联箱20的外侧，且两个内置换热器进口21分别 位于内置下联箱20的两端，内置换热器出口11布置在内置上联箱10的外侧，且两个 内置换热器出口11分别位于内置上联箱10的两端，且内置换热器进口21和内置换热 器出口11沿着竖直方向上下相对，即在内置下联箱20和内置上联箱10的相同位置分 别布置有内置换热器进口21和内置换热器出口11，内置换热器进口21和内置换热器出 口11将沿内置下联箱20和内置上联箱10的周向分布的排管30间隔开来，流体分别从 内置下联箱20两端的内置换热器进口21进入内置下联箱20后，沿着内置下联箱20椭 圆形管流动，然后经过排管30向上流动进入内置上联箱10后，沿着内置上联箱10的 椭圆形管流动，最终分别通过内置上联箱10两端的内置换热器出口11流出。

下面结合图1-图15具体实施例对本发明实施例的内置换热器100进行描述。

如图1-图15所示，根据本发明实施例的内置换热器100包括：内置下联箱20、内置上 联箱10和多个排管30，其中，内置换热器进口21布置在内置下联箱20上，内置换热器出口11布置在内置上联箱10上，内置上联箱10与内置下联箱20在竖直方向上间隔且相对布置，内置上联箱10位于内置下联箱20的上方。

排管30的上端折弯后与内置上联箱10相连，排管30的下端折弯后与内置下联箱20相 连，外侧排管31上端折弯后与内置上联箱10的连接部位于内侧排管32上端折弯后与内置 上联箱10的连接部的上方，外侧排管31下端折弯后与内置下联箱20的连接部位于内侧排 管32下端折弯后与内置下联箱20的连接部的下方，且每个内侧排管32位于相邻两个外侧 排管31的中间，即外侧排管31与内侧排管32交错布置。

实施例一：

内置上联箱10形成为在水平方向上延伸的直管，内置下联箱20同样形成为在水平方向 上延伸的直管，内置换热器进口21位于内置下联箱20的中部下侧，内置换热器出口11位 于内置上联箱10的中部上侧，即内置换热器进口21和内置换热器出口11同轴设置且开口 朝向相反，即内置换热器进口21在内置下联箱20的下侧开口向下，内置换热器出口11在内置上联箱10的上侧开口向上，排管30分别布置在内置上联箱10与内置下联箱20的两侧，即排管30在内置上联箱10与内置下联箱20长度方向的两侧对称布置。

流体可以通过内置下联箱20下方的内置换热器进口21进入内置下联箱20，经过内置 下联箱20两侧的排管30竖直向上流动，进入内置上联箱10内，然后通过内置上联箱10上方的内置换热器出口11流出。

实施例二：

内置上联箱10形成为在水平方向上延伸的直管，内置下联箱20主要由一个第一直管段 22和两个第二直管段23组成，第一直管段22位于两个第二直管段23的正上方，第一直管 段22的两端分别与两个第二直管段23相连，两个第二直管段23间隔开布置，内置换热器进口21位于内置下联箱20第一直管段22的中部上侧，内置换热器出口11位于内置上联箱10的中部上侧，即内置换热器进口21和内置换热器出口11同轴设置且开口朝向相同，即 内置换热器进口21在第一直管段22的上侧开口向上，内置换热器出口11在内置上联箱10 的上侧开口向上，排管30分别布置在内置上联箱10与内置下联箱20的两侧，即排管30在 内置上联箱10与内置下联箱20长度方向的两侧对称布置，排管30的下端折弯后与内置下 联箱20的第二直管段23相连接。

流体由内置换热器进口21进入内置下联箱20，一分为二，即沿着第一直管段22的两 侧分别流入两个第二直管段23，然后经由与第二直管段23相连通的排管30向上流动进入 内置上联箱10，最后通过内置上联箱10上侧的内置换热器出口11流出。

实施例三：

内置上联箱10和内置下联箱20分别形成为同样尺寸的圆形管，内置换热器100包括一 个内置换热器进口21和一个内置换热器出口11，内置换热器进口21位于内置下联箱20的 外侧，内置换热器出口11位于内置上联箱10的外侧，且内置换热器进口21与内置换热器 出口11在内置下联箱20和内置上联箱10上的位置相同，排管30的上端向内折弯后与内置 上联箱10相连，排管30的下端向内折弯后与内置下联箱20相连，排管30沿着内置上联箱10和内置下联箱20的周向分布，呈圆柱状布置。

流体从内置换热器进口21进入内置下联箱20后，沿着内置下联箱20圆形管流动，经 过排管30向上流动进入内置上联箱10后，沿着内置上联箱10的圆形管流动，最终通过内置换热器出口11流出。

实施例四：

内置上联箱10和内置下联箱20分别形成为同样尺寸的椭圆形管，内置换热器100包括 两个内置换热器进口21和两个内置换热器出口11，内置换热器进口21位于内置下联箱20 的两端外侧，内置换热器出口11位于内置上联箱10的两端外侧，且内置换热器进口21与 内置换热器出口11在内置下联箱20和内置上联箱10上的位置相同，排管30的上端向内折 弯后与内置上联箱10相连，排管30的下端向内折弯后与内置下联箱20相连，排管30沿着内置上联箱10和内置下联箱20的周向分布，呈椭圆柱状布置。

流体分别从内置下联箱20两端的内置换热器进口21进入内置下联箱20后，沿着内置 下联箱20椭圆形管流动，然后经过排管30向上流动进入内置上联箱10后，沿着内置上联箱10的椭圆形管流动，最终分别通过内置上联箱10两端的内置换热器出口11流出。

总之，内置换热器100的四种不同的结构形式中，每种结构形式均包括：内置上联箱10、内置下联箱20、内置换热器进口21、内置换热器出口11、多个排管30，四种结 构形式具有相同的排管30尺寸参数与排布方式，但具有不同的联箱结构形式和不同的 流体进出方式，具体如下表所示。

由此，通过在内置上联箱10和内置下联箱20之间设置多个排管30，多个排管30的下 端折弯与内置下联箱20的至少一侧相连，多个排管30的上端折弯与内置上联箱10的至少 一侧相连，内置换热器100内部的流体由内置下联箱20、多个排管30流向内置上联箱10，即内置换热器100内的流体由下端向上端流动，与内置换热器100外部进行换热，提高了换热效果，可以实现将安全内壳内的热量非能动地导出，提高了系统的安全性。该内置换热器100不仅结构简单、紧凑，且外形整洁、在提高换热能力的情况下节省了内置换热器100的占用空间。

下面结合具体实施例对本发明实施例的外置空冷器装置100进行描述。

根据本发明的一个实施例，外置空冷器600包括外置上联箱610、外置下联箱620、上部换热管束630和下部换热管束640，外置上联箱610具有外置空冷器进口，外置下 联箱620上具有外置空冷器出口，外置上联箱610与外置下联箱620在上下方向上相对 布置，外置下联箱620位于外置上联箱610的下方，流体可以通过外置上联箱610的外 置空冷器进口进入外置空冷器600内，依次流过上部换热管束630和下部换热管束640， 流动至外置下联箱620，最后由外置下联箱620上的外置空冷器出口流出。

也就是说，上部换热管束630分别设在外置上联箱610的左右两侧，下部换热管束640分别设在外置下联箱620的左右两侧，上部换热管束630的一端(如图17中上部换 热管束630的内端)与外置上联箱610相连接，另一端(如图17中上部换热管束630 的外端)相对于外置上联箱610向外向下倾斜延伸，下部换热管束640的一端(如图17 中下部换热管束640的内端)与外置下联箱620相连接，另一端(如图17中下部换热 管束640的外端)相对于外置下联箱620向外向上倾斜延伸，上部换热管束630的外端 与下部换热管束640的外端相连通。

具体地，流体(换热介质)由外置上联箱610的外置空冷器进口进入外置上联箱610内，通过外置上联箱610两侧的上部换热管束630，以及与上部换热管束630相连通的 下部换热管束640流动到外置下联箱620，再经由外置下联箱620上的外置空冷器出口 流出，在外置空冷器600内的流体由上至下流经上部换热管束630和下部换热管束640 的同时，外置空冷器600外部的空气从下至上掠过下部空冷器管束和上部空冷器管束， 外置空冷器600外部的流体的流动方向如图17中的箭头方向所示，进而实现外置空冷 器600内部流体与空气的热量交换,外置空冷器600内部的流体和外部的空气的流动方 向相反，有利于内部的流体和外部空气之间的热量传递，增强了传热效果，外置空冷器 600的上部结构与下部结构互相对称，不仅外置空冷器的结构简单、紧凑，且外形整洁、 方便对外置空冷器600进行固定安装。

可选地，外置上联箱610和外置下联箱620分别形成为沿混凝土安全壳200的径向延伸的直管，外置上联箱610呈沿混凝土安全壳200的径向延伸的直管设置，外置下联 箱620同样形成为沿混凝土安全壳200的径向延伸的直管，外置上联箱610形成的直管 和外置下联箱620形成的直管在竖直方向上相对布置，外置上联箱610位于外置下联箱620的上方，不仅结构简单，外形美观。

如图18和图19所示，外置空冷器进口位于外置上联箱610的中部，外置空冷器出口位于外置下联箱620的中部，即在外置上联箱610的中部设置有外置空冷器进口，外 置下联箱620的中部设置有外置空冷器出口，流体可由外置空冷器进口进入外置上联箱 610内，外置下联箱620内的流体通过外置空冷器出口流出外置空冷器600之外。

有利地，外置支撑框架700大致形成为截面是矩形的框架，框架由多个杆连接而成， 框架内限定有安装腔，贯穿件500穿过框架与外置空冷器进口和外置空冷器出口相连。由于框架具有柔性，因此，抗震性能好，增加了外置空冷器的安装牢固度，即使发生地 震，引起反应堆事故，由外置空冷器，贯穿件500和钢制安全壳300内的内置换热器构 成的无时限余热导出系统不会受到影响，增加了安全性。

参照图18，外置支撑框架700的截面大致呈矩形，在外置支撑框架700内限定出安装腔，在安装腔内设置外置空冷器600，贯穿件500穿过框架与外置空冷器进口相连接， 贯穿件500穿过框架的下端与外置空冷器出口相连接，通过贯穿件500分别与外置空冷 器进口和外置空冷器出口相连接，即贯穿件500与外置空冷器进口和外置空冷器出口相 连通，流体可以由贯穿件500通过外置空冷器进口进入外置上联箱610内，外置下联箱 620内的流体可以由外置空冷器出口流出到贯穿件500中。

可以理解的是，在上部换热管束630上和下部换热管束640上分别布置有连接板，上部换热管束630的连接板与外置支撑框架700的上部相连接，下部换热管束640的连 接板与外置支撑框架700的下部相连接，上部换热管束630穿过设置在上部换热管束630 上的连接板，下部换热管束640穿过设置在下部换热管束640上的连接板，在连接板与 外置支撑框架700连接的同时，可以将上部换热管束630和下部换热管束640牢牢地固 定，结构十分稳定、可靠。

可选地，每个连接板分别形成为沿外置上联箱610和外置下联箱620的轴向延伸的长条形，每个连接板分别在外置上联箱610和外置下联箱620的轴向上延伸呈长条状设 置，使得沿外置上联箱610的轴向间隔布置的上部换热管束630的多个换热管可以分别 穿过对应的连接板，沿外置下联箱620的轴向间隔布置的下部换热管束640的多个换热 管可以分别穿过相应的连接板，以加强外置空冷器600与外置支撑框架700的连接可靠 性和结构稳定性。

进一步地，每个连接板所在平面垂直于水平面，即每个连接板所处的平面与水平面 垂直设置，可以使得上部换热管束630的连接板与外置支撑框架700的上端相连接，下部换热管束640的连接板与外置支撑框架700的下端相连接，也就是说，通过将每个连 接板与水平面相垂直设置，实现连接板分别与外置支撑框架700的上端和下端相连接。

有利地，外置支撑框架700形成为不锈钢结构件，使得外置支撑框架700耐腐蚀，即使外置在室外环境下也不容易被腐蚀，使用寿命较长，且硬度较高，对外置空冷器600 具有很好的保护作用，避免外置空冷器600被外力等损坏。

可选地，外置支撑框架700通过钢板710安装在混凝土安全壳200的外壁面上，外置支撑框架700的一侧与钢板710相连接，将钢板710固定连接在混凝土安全壳200的 外壁面上，即钢板710位于外置支撑框架700和混凝土安全壳200的外壁面之间，通过 钢板710实现将外置支撑框架700固定安装在混凝土安全壳200的外壁面上。

在一些示例中，外置空冷器600的上部换热管束630和下部换热管束640上设置有多个连接板，连接板所在的平面与水平面相垂直，上部换热管束630和下部换热管束640 的多个换热管分别穿过对应的连接板，多个连接板分别与外置支撑框架700相连接。

如图17所示，本发明实施例中的安全壳外置空冷器600形成为一个水平放置的菱形 棱柱，与传统的将两个A形空冷器相比，安全壳外置空冷器600具有比较紧凑的结构， 在高度方向上占用空间小，可以在有限的空间内尽可能多的布置换热面积，换热面积较 大，外部空气从下向上进入安全壳外置空冷器600的通道，经过一次换热后从上方流出， 流动阻力相对较小，同时，换热管的数量较少，换热管内的流速较大，有利于进行换热， 且内部流体的热阻较小，单位体积的换热嫩能力增强，外置空冷器600的外部空气由下 至上流动，可以实现充分换热。

此外，在自然循环过程中，空冷器内部的流体热阻是需要考虑的一个重要因素，与同样径向尺寸的双A型空冷器相比，具有菱形结构的安全壳外置空冷器600的换热管数 量可以减少一半，因此安全壳外置空冷器600内流体的热阻要小的多，单位体积空冷器 的空冷器能力更强。

还需要说明的是，具有菱形结构的安全壳外置空冷器600要比双A型空冷器在安全壳环境中的抗震性能好，经过计算，菱形结构的安全壳外置空冷器600的整体性强，与 安全壳固定后，抗震性能良好，更适用于安装在核电厂的安全壳环境中。

例如安全壳外置空冷器600比双A型空冷器在高度方向上缩小2.5m，在安全壳内有限的空间中，可以进一步提高与内置空冷器(未示出)高度差2.5m。以下表1中的数据 为例，安全壳外置空冷器600与内置空冷器的高度差增加1.5m，就可以使得空冷器的质 量流量增加106.3％，换热功率增加6.5％。自然循环的高度差(密度差)影响自然循环 能力，其高度差越大，自然循环质量流量越大，换热功率越大，如表1所示。

表1不同高度差的自然循环性能比较

高度差(m)	质量流量(kg/s)	换热功率(kw)
			6.75	46.05	2675.00
7.25	59.75	2750.00
			7.75	78.75	2822.00
8.25	95.00	2850.00

故与传统的双A型空冷器相比，具有菱形结构的安全壳外置空冷器600在高度方向上的尺寸减小，与内置空冷器的高度差增大，增强了自然循环能力，增大换热能力，为 安全壳72小时后无时限非能动余热导出系统提供足够的高度差。在保证相同的工况下 (例如空冷器内循环水的入口温度373.16K，环境温度为323.16K，采用自然通风形式)， 双A型空冷器的换热量为0.36MW，具有菱形结构的安全壳外置空冷器600的总换热量为 2.22MW。

由此，该安全壳外置空冷器600装配结构自身载荷较小，呈对称结构，可以降低自身结构应力；该安全壳外置空冷器600的结构形式与支撑方式可以良好的与混凝土安全 壳200结合，在0.3g地震载荷条件下，可保持系统的完整性；另外，在较大外力作用 下(最大局部应力为257MPa)，能够保证安全壳外置空冷器600翅片管减小变形，空冷 器翅片管变形可以由目前双A型空冷器的1m变形量减小到0.15m，进而，保证安全壳外 置空冷器600的换热效果。

因此，根据本发明实施例的非能动安全壳换热器系统A，通过将内置换热器100、外置 空冷器600与混凝土安全壳200和钢制安全壳300连接成一个整体，结构相当紧凑，大大地 节省了占用空间，增强了内置换热器100与外置空冷器600的安装牢固度，提高了系统的抗 震性能，保证系统的完整性，增大了整个非能动安全壳换热器系统A的换热能力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱 离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (23)

1.一种非能动安全壳换热器系统，其特征在于，包括：

混凝土安全壳；

钢制安全壳，所述钢制安全壳设在所述混凝土安全壳内；

内置支撑件，所述内置支撑件设在所述钢制安全壳的内壁面上，所述内置支撑件上设有安装部；

内置换热器，所述内置换热器设在所述安装部上，所述内置换热器具有内置换热器进口和内置换热器出口；

外置支撑框架，所述外置支撑框架内设有安装腔；

外置空冷器，所述外置空冷器设在所述安装腔内，所述外置空冷器具有外置空冷器进口和外置空冷器出口；

贯穿件，所述贯穿件设在所述内置支撑件上且与所述内置换热器进口和所述内置换热器出口连通，所述贯穿件的两端分别伸出所述钢制安全壳和所述混凝土安全壳与所述外置空冷器进口和所述外置空冷器出口连通。

2.根据权利要求1所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置支撑件大致形成为匚形，所述内置支撑件的开口朝向所述钢制安全壳内且所述开口内限定出所述安装部。

3.根据权利要求2所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置支撑件包括纵向支架和两个横向支架，两个所述横向支架分别与所述纵向支架的上下两端相连，所述纵向支架贴合所述钢制安全壳的内壁面设置。

4.根据权利要求2所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置换热器设在所述开口内且与所述内置支撑件焊接相连，所述内置换热器进口和所述内置换热器出口分别朝向所述内置支撑件的开口处设置。

5.根据权利要求2所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述贯穿件包括第一贯穿管和第二贯穿管，所述第一贯穿管的一端与所述内置换热器进口相连且另一端伸出所述钢制安全壳和所述混凝土安全壳与所述外置空冷器出口连通，所述第二贯穿管的一端与所述内置换热器出口相连且另一端伸出所述钢制安全壳和所述混凝土安全壳与所述外置空冷器进口连通。

6.根据权利要求5所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述钢制安全壳上设有套管，所述第一贯穿管和所述第二贯穿管分别穿过所述套管与所述外置空冷器进口和所述外置空冷器出口连通。

7.根据权利要求5所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述第一贯穿管从所述内置支撑件的下方沿垂直于所述钢制安全壳的内壁面所在方向向外延伸，所述第二贯穿管从所述内置支撑件的上方沿垂直于所述钢制安全壳的内壁面所在方向向外延伸，

所述第一贯穿管与所述内置支撑件的下表面之间间隔开的距离小于所述第二贯穿管与所述内置支撑件的上表面之间间隔开的距离。

8.根据权利要求1所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置换热器包括：

内置下联箱，所述内置下联箱上设有内置换热器进口；

内置上联箱，所述内置上联箱与所述内置下联箱相对地设在所述内置下联箱上方，所述内置上联箱上设有内置换热器出口；

多个排管，多个所述排管大致沿竖直方向延伸且成排地设在所述内置下联箱和所述内置上联箱之间，多个所述排管的下端折弯与所述内置下联箱的至少一侧相连，多个所述排管的上端折弯与所述内置上联箱的至少一侧相连。

9.根据权利要求8所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置下联箱和所述内置上联箱分别形成为沿水平方向延伸的直管，所述内置下联箱和所述内置上联箱的两侧分别设有所述排管，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱一侧的所述排管的下端和上端分别折弯与所述内置下联箱和所述内置上联箱的一侧相连，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱另一侧的所述排管的下端和上端分别折弯与所述内置下联箱和所述内置上联箱的另一侧相连。

10.根据权利要求9所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置换热器进口位于所述内置下联箱的中部的下方，所述内置换热器出口位于所述内置上联箱的中部的上方，所述内置换热器进口和所述内置换热器出口将所述内置上联箱左右两端的所述排管间隔开。

11.根据权利要求9所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱的同一侧的所述排管包括内侧排管和外侧排管，所述外侧排管的上端折弯与所述内置上联箱的连接部位于所述内侧排管的上端折弯与所述内置上联箱的连接部的上方，所述外侧排管的下端折弯与所述内置下联箱的连接部位于所述内侧排管的下端折弯与所述内置下联箱的连接部的下方。

12.根据权利要求11所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内侧排管的每个所述排管与所述外侧排管的每个所述排管在水平方向上错开布置，

相邻两个所述外侧排管的上端折弯和所述内置上联箱的连接部的圆心与相邻两个所述外排排管之间的所述内侧排管的上端折弯和所述内置上联箱的连接部的圆心之间的连线构成等边三角形。

13.根据权利要求8所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置上联箱形成为沿水平方向延伸的直管，所述内置下联箱包括第一直管段和两个第二直管段，所述第一直管段和所述第二直管段分别沿水平方向延伸且两个所述第二直管段位于所述第一直管段下方，两个所述第二直管段同轴设置且两个所述第二直管段的轴线与所述第一直管段的轴线平行，两个所述直管段的互相远离的一端分别与所述第一直管段的端部相连，所述排管的下端折弯与所述第二直管段相连。

14.根据权利要求13所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置下联箱和所述内置上联箱的两侧分别设有所述排管，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱一侧的所述排管的下端和上端分别折弯与所述第二直管段和所述内置上联箱的一侧相连，位于所述内置上联箱和所述内置下联箱另一侧的所述排管的下端和上端分别折弯与所述第二直管段和所述内置上联箱的另一侧相连。

15.根据权利要求13所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置换热器进口位于所述第一直管段的中部的上方，所述内置换热器出口位于所述内置上联箱的中部的上方，所述内置换热器进口和所述内置换热器出口同轴设置且将两个所述第二直管段上的所述排管间隔开。

16.根据权利要求8所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置上联箱和所述内置下联箱分别形成为圆形管，所述排管设在所述内置上联箱和所述内置下联箱的外侧，所述排管的上端和下端分别向内折弯与所述内置上联箱和所述内置下联箱的外侧相连，所述内置换热器进口和所述内置换热器出口分别为一个，且所述内置换热器进口和所述内置换热器出口分别设在所述内置下联箱和所述内置上联箱的外侧的相同位置。

17.根据权利要求8所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述内置上联箱和所述内置下联箱分别形成为椭圆形，所述排管设在所述内置上联箱和所述内置下联箱的外侧，所述排管的上端和下端分别向内折弯与所述内置上联箱和所述内置下联箱的外侧相连，所述内置下联箱的两端分别设有一个所述内置换热器进口，所述内置上联箱的两端分别设有一个所述内置换热器出口。

18.根据权利要求1所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述非能动安全壳换热器系统还具有外置空冷器风道，所述外置空冷器通过所述外置支撑框架安装在所述外置空冷器风道内。

19.根据权利要求1所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述外置空冷器包括：

外置上联箱，所述外置上联箱设有所述外置空冷器进口；

外置下联箱，所述外置下联箱与所述外置上联箱间隔开地设在所述外置上联箱下方，所述外置下联箱设有所述外置空冷器出口；

上部换热管束，所述上部换热管束设在所述外置上联箱的两侧，所述上部换热管束的内端与所述外置上联箱相连，所述上部换热管束的外端相对于所述外置上联箱向外向下倾斜延伸；

下部换热管束，所述下部换热管束设在所述外置下联箱的两侧，所述下部换热管束的内端与所述外置下联箱相连，所述下部换热管束的外端相对于所述外置下联箱向外向上倾斜延伸与所述上部换热管束的外端连通。

20.根据权利要求19所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述外置上联箱和所述外置下联箱分别形成为沿所述混凝土安全壳的径向延伸的直管，所述外置空冷器进口和所述外置空冷器出口分别设在所述外置上联箱和所述外置下联箱的中部。

21.根据权利要求19所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述外置支撑框架设在所述混凝土安全壳的外壁面上，所述外置支撑框架为截面为矩形且由多个杆构成的框架。

22.根据权利要求21所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述上部换热管束和所述下部换热管束上分别设有与所述外置支撑框架相连的连接板，所述上部换热管束和所述下部换热管束分别穿过对应的所述连接板，

每个所述连接板分别形成为沿所述外置上联箱和所述外置下联箱的轴向延伸的长条形，每个所述连接板所在平面垂直于水平面。

23.根据权利要求22所述的非能动安全壳换热器系统，其特征在于，所述外置支撑框架形成为不锈钢结构件，所述外置支撑框架通过钢板安装在所述混凝土安全壳的外壁面上。