CN111508625B - 系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构及其应用，该结构包括筒体、电热元件和接管组件；其中，所述电热元件和接管组件均布置在筒体上部。本发明将系统接管和电热元件集中布置在稳压器结构上部，整体优化了稳压器中下部结构，简化了稳压器底部的布置需求和难度，实现空间整合，优化整个核动力系统布置，进而优化了整个系统性能。本发明适用范围广，还能够用于其他领域的高温高压系统中。

Description

系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构及其应用

技术领域

本发明涉及高温高压技术领域，特别适用于核反应堆技术领域，具体涉及系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构。

背景技术

核反应堆系统中，反应堆冷却剂系统的压力波动是通过压力安全系统来控制的。稳压器是压力安全系统的关键设备，在常规核动力装置中，稳压器内下部是饱和水，上部是饱和蒸汽。稳压器下部内插数根电热元件，作为产生蒸汽汽腔的加热设备。稳压器底部设置有波动管与反应堆冷却剂系统一条环路相连，作为与主系统连接的通道。此类设置，下部必须有电热元件的抽插空间，必须有弯曲波动管的布置空间，在底部空间要求紧张的前提下，这样的电热元件和系统接管布置是不利于总体性能的。

发明内容

本发明提供了解决上述问题的系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构，本发明通过将系统接管和电热元件在稳压器筒体上部集中布置，简化了稳压器下部结构，实现空间整合，优化了整个核动力系统性能。

本发明通过下述技术方案实现：

系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构，该结构包括筒体、电热元件和接管组件；其中，所述电热元件和接管组件均布置在筒体上部。

与现有的通用稳压器结构相比，本发明通过将电热元件和系统接管集中布置于稳压器上部，简化了稳压下部的布置需求和难度，同时能够实现系统的压力控制和体积补偿的功能，本发明优化了系统整体性能。

优选的，所述筒体上部内设置有水槽，所述水槽为顶部开口、侧部开有若干通孔的薄壁筒状结构，在筒体侧部且对应水槽侧部通孔位置处开设有通孔；所述电热元件穿过筒体侧部和水槽侧部对应的通孔插入水槽内以对介质进行加热。

本发明通过稳压器上部内置水槽，将电热元件插入水槽内，实现了介质加热区域位于筒体上部，节省了下部布置空间。

优选的，所述电热元件至少两根，沿筒体同一侧插入筒体内水槽。

优选的，所述电热元件至少两根，沿筒体两侧相对插入筒体内水槽。

本发明根据需要，加热需求以及加热均匀性等性能，选择多根电热元件，沿稳压器单侧或相对两侧插入水槽内，进一步优化系统性能。

优选的，所述接管组件包括补水接管和波动接管；所述补水管穿过筒体顶部进入水槽内，持续对稳压器进行补水，同时保证水槽内水位始终淹没电热元件；所述波动接管穿过筒体顶部，并通过水槽再延伸至筒体下部。

优选的，所述接管组件还包括喷雾接管，所述喷雾接管设置在筒体顶部。

本发明中，波动接管从上部引出介质，节省了下部布置空间；补水接管从上部插入，直接置于水槽中，节省了下部布置空间，实现了补水功能；喷雾接管设置在顶部，与补水接管共同作用实现降温等；本发明整体优化了稳压器中下部结构，实现空间整合，优化整个核动力系统布置。

另一方面，本发明还提出了一种与反应堆冷却剂系统相连的压力安全系统，该系统采用上述的稳压器结构，以实现系统压力控制和体积补偿的功能。

优选的，当系统需要升温，产生蒸汽汽腔时，电热元件启动，补水接管不断注水；由于水槽内电加热元件的加热作用，稳压器结构内部介质温度上升，体积增加，波动管向反应堆冷却剂系统排水；同时，稳压器筒体内部不断产生蒸汽，建立系统蒸汽汽腔。

优选的，当系统需要降温，消除汽腔时，通过补水接管和喷雾接管共同动作完成。

本发明特别适用于核反应堆系统中，用于对核反应堆冷却剂系统的压力控制和体积补偿。

另外，本发明还提出了一种与高温高压系统相连的压力安全系统，该系统采用上述的稳压器结构，以实现系统压力控制和体积补偿的功能。本发明还能够适用于其他高温高压系统中，适用范围广。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明将系统接管和电热元件集中布置在稳压器结构上部，整体优化了稳压器中下部结构，简化了稳压器底部的布置需求和难度，实现空间整合，优化整个核动力系统布置，进而优化了整个系统性能。

2、本发明稳压器结构上部内置水槽，电热元件从稳压器结构上部外侧插入水槽内，实现介质加热区域置于筒体的上部，节省了稳压器中下部布置空间；波动接管从筒体顶部插入，经过水槽再延伸至筒体下部，波动接管从稳压器结构上部引出介质，实现稳压器与反应堆冷却剂系统连通，进行压力补偿，同时也作为稳压器内介质与反应堆冷却剂系统排放的连通，进行体积补偿，节省了中下部布置空间；且补水接管从上部插入，直接放置于水槽中，节省了中下部布置空间，实现了补水功能。

3、本发明适用范围广，还能够用于其他领域的高温高压系统中。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的稳压器结构主透视图。

图2为本发明的稳压器结构侧透视图。

图3为本发明的整体结构示意图。

1-筒体，2-电热元件，3-水槽，4-补水接管，5-波动接管，6-喷雾接管，7-水槽侧壁上的通孔，8-筒体侧壁上的通孔。

具体实施方式

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提出了系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构，该结构包括筒体1、电热元件2和接管组件；其中，所述电热元件和接管组件均布置在筒体上部。

与现有的通用稳压器结构相比，本发明通过将电热元件和系统接管集中布置于稳压器上部，简化了稳压下部的布置需求和难度，同时能够实现系统的压力控制和体积补偿的功能，本发明优化了系统整体性能。

具体在本实施例中，如图1-3所示，该稳压器结构为圆柱筒体状结构。该稳压器结构主要包括筒体1、电热元件2、水槽3和系统接管组件(包括如图所示的补水接管4、波动接管5和喷雾接管6等)。

筒体1上部内布置水槽3，水槽3为一薄壁筒状结构，顶部开口，侧部开若干孔7；在筒体1侧部且对应水槽3侧部通孔位置处开设有通孔8(即水槽3侧部开设的通孔7和筒体1侧部对应位置开设的通孔8一一对应)，使得电热元件2穿过插入水槽3内对介质进行加热。电热元件2可以根据系统需要(例如温度大小以及均匀性等需求)布置数根，可以单侧插入、亦可以相对插入筒体内水槽3。补水管4穿过筒体1顶部进入水槽3，持续对稳压器进行补水，同时保证水槽3内水位一直淹没电热元件2。波动管5穿过筒体1顶部，并通过水槽3再延伸至筒体1下部，实现稳压器与反应堆冷却剂系统联通，进行压力补偿，同时也作为稳压器内介质与反应堆冷却剂系统排放的通道，进行体积补偿。

本实施例的稳压器结构上部内置水槽，电热元件从稳压器结构上部外侧插入水槽内，实现介质加热区域置于筒体的上部，节省了稳压器中下部布置空间；波动接管从筒体顶部插入，经过水槽再延伸至筒体下部，波动接管从稳压器结构上部引出介质，实现稳压器与反应堆冷却剂系统连通，进行压力补偿，同时也作为稳压器内介质与反应堆冷却剂系统排放的连通，进行体积补偿，节省了中下部布置空间；且补水接管从上部插入，直接放置于水槽中，节省了中下部布置空间，实现了补水功能。

实施例2

将上述实施例1提出的系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构用于与核反应堆系统相连的压力安全系统，以实现核反应堆冷却剂系统的压力安全控制。

当系统需要升温、产生蒸汽汽腔时，电热元件2启动，补水接管4不断注水。由于水槽3内电加热元件2的加热作用，稳压器内部介质温度上升、体积增加，波动管5向反应堆冷却剂系统排水；同时，稳压器筒体1内部不断产生蒸汽，建立系统蒸汽汽腔。当系统需要降温、消除汽腔时，通过补水接管4和喷雾接管6共同动作完成。

实施例3

上述实施例1提出的系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构还能够应用于其他技术领域的高温高压系统相连的压力安全系统，实现压力安全控制。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备系统、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构，其特征在于，该结构包括筒体、电热元件和接管组件；其中，所述电热元件和接管组件均布置在筒体上部；

所述筒体上部内设置有水槽，所述水槽为顶部开口、侧部开有若干通孔的薄壁筒状结构，在筒体侧部且对应水槽侧部通孔位置处开设有通孔；所述电热元件穿过筒体侧部和水槽侧部对应的通孔插入水槽内以对介质进行加热；

所述接管组件包括补水接管和波动接管；所述补水管穿过筒体顶部进入水槽内，持续对稳压器进行补水，同时保证水槽内水位始终淹没电热元件；所述波动接管穿过筒体顶部，并通过水槽再延伸至筒体下部。

2.根据权利要求1所述的系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构，其特征在于，所述电热元件至少两根，沿筒体同一侧插入筒体内水槽。

3.根据权利要求1所述的系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构，其特征在于，所述电热元件至少两根，沿筒体两侧相对插入筒体内水槽。

4.根据权利要求1所述的系统接管和电热元件上部集中布置的稳压器结构，其特征在于，所述接管组件还包括喷雾接管，所述喷雾接管设置在筒体顶部。

5.一种与反应堆冷却剂系统相连的压力安全系统，其特征在于，采用如权利要求4所述的稳压器结构。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当系统需要升温，产生蒸汽汽腔时，电热元件启动，补水接管不断注水；由于水槽内电加热元件的加热作用，稳压器结构内部介质温度上升，体积增加，波动管向反应堆冷却剂系统排水；同时，稳压器筒体内部不断产生蒸汽，建立系统蒸汽汽腔。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当系统需要降温，消除汽腔时，通过补水接管和喷雾接管共同动作完成。

8.一种与高温高压系统相连的压力安全系统，其特征在于，采用如权利要求1-4中任意一条所述的稳压器结构。

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