CN112071449B - 隔热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔热装置，隔热装置设置在反应堆水池内部的安装空间内，隔热装置包括多个隔热单元，多个隔热单元拼合后整体的横截面的形状和尺寸与所述安装空间对应位置的横截面的形状和尺寸相适配。本发明的技术方案中隔热装置由多个隔热单元拼合而成，可单独对多个隔热单元进行安装或拆卸等操作，拆装更加简单便捷，结构简单。

Description

隔热装置

技术领域

本发明涉及反应堆隔热领域，特别涉及一种隔热装置。

背景技术

在池式反应堆中，不同温度流体介质之间通常需要设置隔热装置以满足隔热需求。现有技术中，反应堆内的隔热装置为一体结构，整体尺寸大，在进行换料或者检修时，不易于安装与拆卸。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的隔热装置。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种隔热装置，其特征在于，隔热装置设置在反应堆水池内部的安装空间内，隔热装置包括：多个隔热单元，多个隔热单元拼合后整体的横截面的形状和尺寸与安装空间对应位置的横截面的形状和尺寸相适配。

进一步地，多个隔热单元沿周向方向排布。

进一步地，多个隔热单元之间相互独立。

进一步地，各隔热单元的内侧可拆卸地设置于第一安装体，各隔热单元的外侧可拆卸地设置于第二安装体。

进一步地，反应堆水池的内壁与反应堆堆内构件外筒体的外壁之间形成安装空间，第一安装体为堆内构件外筒体的外壁，第二安装体为反应堆水池的内壁。

进一步地，各隔热单元呈扇形，多个隔热单元拼合后整体的外轮廓呈圆形。

进一步地，多个隔热单元的结构相同。

进一步地，隔热单元包括：多个隔热板，多个隔热板间隔设置，隔热单元还包括加强结构，连接在相邻的两个隔热板之间。

进一步地，加强结构为桁架结构。

进一步地，隔热单元还包括：支承结构，支承结构包裹多个隔热板一周。

进一步地，支承结构具有朝向多个隔热板的凹槽，多个隔热板的外边沿插入至凹槽内。

进一步地，隔热装置还包括：泄压装置，泄压装置贯穿设置于至少一个隔热单元上，以连通位于隔热装置上方的空间和位于隔热装置下方的空间。

进一步地，泄压装置包括：筒体，贯穿设置于隔热单元上，筒体的筒壁位于隔热单元上方的部分上设有通孔。泄压装置还包括顶盖，顶盖盖设在筒体的顶端，以封堵筒体的顶端开口。

进一步地，泄压装置还包括：导流部，导流部位于筒体的周向外侧，导流部与筒体的外壁之间形成流道。

进一步地，隔热装置还包括：起吊配合结构，设置在各隔热单元上，用于在装卸过程中与吊具配合以起吊各隔热单元。

进一步地，隔热单元包括多个隔热板和支承结构，支承结构包裹多个隔热板一周，起吊配合结构设置于支承结构上。

应用本发明的技术方案，隔热装置由多个隔热单元拼合而成，多个隔热单元拼合后整体的横截面的形状和尺寸与安装空间对应位置的横截面的形状和尺寸相适配，从而有效地对隔热装置的两侧进行隔热。反应堆在进行换料、检修等情况下，可单独对多个隔热单元进行安装或拆卸等操作，拆装更加简单便捷。

除了上面描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的隔热装置的局部剖视图；

图2示出了图1的隔热装置沿A-A线的剖视图；以及

图3示出了图1的隔热装置的泄压装置的结构示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

附图标记说明：

100、隔热装置；10、隔热单元；11、隔热板；12、加强结构；13、支承结构；20、泄压装置；21、筒体；211、通孔；22、顶盖；23、导流部；30、起吊配合结构；200、第一安装体；300、第二安装体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。此外，若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

图1是根据本发明一个实施例的隔热装置100的局部剖视图，一侧示出了隔热装置100的外部结构，另一侧剖开示出了隔热装置100的内部结构。

如图1所示，本实施例的隔热装置100设置在反应堆水池内部的安装空间内，该隔热装置100包括多个隔热单元10。多个隔热单元10拼合后整体的横截面的形状和尺寸与安装空间对应位置的横截面的形状和尺寸相适配，从而有效地对隔热装置100的两侧进行隔热。此处的对应位置为安装空间用于设置多个隔热单元10的位置。反应堆在进行换料、检修等情况下，可单独对多个隔热单元10进行起吊、安装或拆卸等操作，拆装更加简单便捷，结构简单。

具体地，隔热装置100被安装在反应堆水池内部的安装空间内，安装空间可以根据反应堆的运行需求进行调整，此处对安装空间的位置不做限制。在本实施例中，安装空间是反应堆水池的内壁与反应堆的堆内构件外筒体的外壁之间，当然，在其他实施方式中，安装空间也可以是反应堆水池的内壁与其他设置在反应堆水池中的结构之间，也可以是反应堆的堆内构件外筒体的内部空间。

在本实施例中，多个隔热单元10沿周向方向排布。具体地，在反应堆内部，隔热装置100由隔热单元10拼合而成，但是对于隔热单元10是如何与隔热装置100进行拼合的方式不做限制。在本实施例中，隔热装置100由多个隔热单元10沿周向方向拼合而成。在其他实施方式中，多个隔热单元也可以为多个尺寸逐渐增大的环形，每个环形的隔热单元沿径向方向依次拼合。

进一步地，多个隔热单元10之间相互独立。具体地，隔热单元10与隔热单元10之间不存在连接关系，不需要进行固定连接。当安装或拆卸时，每个隔热单元10均可独立操作，只需要将每个隔热单元10与安装体进行固定或拆除操作即可，相邻的隔热单元10之间不会相互影响，提高了拆装便捷性。同时，在相邻的隔热单元10与隔热单元10之间也不需要进行密封操作，相邻的隔热单元10与隔热单元10之间具有间隙，这样可以避免相邻的隔热单元10与隔热单元10发生干涉。此外，在反应堆进行换料操作时，可以仅拆下一个或几个隔热单元10，无需将全部隔热单元10拆下，就能够实现换料操作，更加方便快捷，实现在恶劣环境下(水下)的快速拆装。

图2示出了的图1的隔热装置沿A-A线的剖视图。

如图2所示，在本实施例中，各隔热单元10的内侧可拆卸地设置于第一安装体200，各隔热单元10的外侧可拆卸地设置于第二安装体300。具体地，各个隔热单元10可拆卸地安装于第一安装体200与第二安装体300之间，在第一安装体200与第二安装体300之间进行沿周向方向的排布。当对每个隔热单元10单独进行安装时，将隔热单元10起吊至安装空间的安装位置处，隔热单元10的内侧和外侧分别连接至第一安装体200和第二安装体300上，从而便完成了一个隔热单元10的安装。每个隔热单元10的拆卸过程与安装过程相反，在此不再赘述。上述隔热单元10的两侧分别进行固定，通过第一安装体200和第二安装体300对隔热单元10进行承重，更加安全可靠。

在本实施例中，反应堆水池的内壁与反应堆堆内构件外筒体的外壁之间形成安装空间，第一安装体200为堆内构件外筒体的外壁，第二安装体300为反应堆水池的内壁。具体地，隔热装置100的安装空间位于反应堆水池的内壁与反应堆的堆内构件外筒体的外壁之间，堆内构件外筒体中设置有堆内构件。各个隔热单元10的外侧可拆卸地安装在反应堆水池的内壁上，各个隔热单元10的内侧可拆卸地安装在反应堆堆内构件外筒体的外壁上。

在本实施例中，反应堆水池内壁上设置有预埋支撑件，单个隔热单元10的外侧通过外侧销钉与该预埋支撑件定位支撑，在隔热单元10的内侧通过内侧销钉与反应堆堆内构件外筒体的外壁进行定位支撑。

通常情况下，设置在反应堆水池内壁与堆内构件外筒体的外壁之间的隔热装置100的上方与下方空间内分别为要进行隔热的流体介质，例如，隔热装置100的下方空间内具有热水，隔热装置100的上方空间内具有冷水，其中热水和冷水是相对的，热水的温度高于冷水。上述隔热装置100能够有效降低隔热装置100的上方空间与隔热装置100的下方空间之间的热量交换，并且有效减少池水的蒸发损失。当然，隔热装置100的上方与下方空间内分别存在的流体介质不限于水，在其他实施方式中，也可以为其他类型的需要进行隔热的流体介质。

需要说明的是，多个隔热单元10之间的关系和各隔热单元10的安装方式不限于此。在其他实施方式中，多个隔热单元之间也可以具有连接或定位关系，例如相邻的两个隔热单元相对的两个侧边上分别具有定位槽和定位凸耳，在安装过程中，定位凸耳插入定位槽中，从而对两者进行安装定位。此外，在其他实施方式中，多个隔热单元中的至少两个与反应堆水池的内壁和堆内构件外筒体的外壁固定，其他的隔热单元依靠与相邻的隔热单元连接进行固定。

如图1所示，隔热装置100的形状根据反应堆水池壁与堆内构件外筒体的外壁围成的安转空间所确定，在一般情况下，安装空间的形状为环形。

在本实施例中，各隔热单元10呈扇形，多个隔热单元10拼合后整体的外轮廓呈圆形。具体地，多个所述隔热单元10沿周向方向排布，在一些实施方式中，各隔热单元10呈扇形，拼合后的隔热装置100呈圆形，这是以反应堆水池的内壁的形状而定的。在其他的另一些实施方式中，隔热单元10也可以为其他形状，以使拼合后的隔热装置100的整体形状适应于安装空间的形状和尺寸。此处，将隔热单元10设计为扇形是由于反应堆水池的内壁的形状为圆形，因此隔热装置100的整体尺寸也为圆形，单个隔热单元10呈扇形便于隔热装置100的拼合。

需要注意的是，由于反应堆堆内构件外筒体的存在，安装空间实际上是呈环形，隔热装置100整体上也呈环状，所以此处的隔热单元10的形状并不是严格意义上的扇形，其具体形状构成可看作是一个大面积的扇形减去一个小面积的扇形。不过虽然如此，此种形状也可看作是类似于扇形。当然，在其他实施方式中，隔热单元的形状也可以呈标准的扇形(一条圆弧和经过这条圆弧两端的两条半径所围成的图形)。

如图1所示，在本实施例中，隔热装置100由八个隔热单元10拼合而成，隔热装置100整体尺寸较大，通过隔热单元10拼合的方式可以减小安装与拆卸的难度，每个隔热单元10均为独立结构，进行单独的起吊、安装和拆卸。其中八个隔热单元10每个呈扇形，沿周向均匀拼合成圆形的隔热装置100。

在本实施例中，多个隔热单元10的结构相同，使得每个隔热单元10的强度相同，受力均匀，隔热效果一致。同时，在隔热单元10进行安装时不受隔热单元10之间安装位置的限制，灵活性高。

需要说明的是，隔热单元10的数量不限于八个，可以根据需要进行选择。此外，在其他实施方式中，隔热单元的结构也可以不相同，例如，虽然隔热单元的形状均呈扇形，但是扇形的圆心角不同。

如图1和图2所示，在本实施例中，隔热单元10包括多个隔热板11，多个隔热板11间隔设置。隔热单元10还包括加强结构12，加强结构12连接在相邻的两个隔热板11之间。具体地，隔热单元10由多个隔热板11间隔层叠设置而成，相邻的两个隔热板11之间形成空腔，从而增强隔热效果。在隔热板11之间安装有加强结构12，用于加强隔热单元10整体的强度。需要说明的是，本实施例的隔热板11为两个，当然，隔热板11的数量不做限制，在其他实施方式中，隔热板的数量可以根据需要设计为三个以上。

如图1所示，在本实施例中，加强结构12为桁架结构，桁架结构连接在相邻的两个隔热板之间，用于增强隔热单元10的整体强度。桁架结构的杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节省材料且减轻结构重量。在本实施例中，桁架结构由工字钢构成。当然，加强结构12的具体类型不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，加强结构的类型可以是各种各样的，例如加强结构还可以为框架结构或者拱结构。

如图1所示，在本实施例的隔热装置100中，隔热单元10还包括支承结构13，支承结构13包裹多个隔热板11一周。支承结构13用于支承多个隔热板11，且对多个隔热板11起到定位的作用，通过支承结构13将多个隔热板11形成一个整体，更加便于起吊操作。此外，支承结构13还对隔热板11之间的空腔起到密封的作用，防止隔热装置100上下方空间的流体介质从隔热单元10的边沿处进入到其内部，从而影响隔热效果。

进一步地，在本实施例中，支承结构13具有朝向多个隔热板11的凹槽，多个隔热板11的外边沿插入至凹槽内。每个隔热板11的外边沿插入凹槽结构内，其中，支承结构13可以为槽钢，隔热板11外边缘安装在槽钢的凹槽内，以此实现槽钢结构对隔热单元10的支承定位作用。此外，在本实施例中，隔热板11为不锈钢板，槽钢设于不锈钢板外侧，起到对钢板的定位支承作用。当然，隔热板11的材质和支承结构13的具体结构不限于此，在其他实施方式中，隔热板也可以为其他类型的金属材质，支承结构也可以为其他能够起到支承作用的结构。需要注意的是，一般情况下，由于反应堆运行环境对水质的要求比较高，非金属材质长时间运行后会有粉末类的杂质脱落混入水中并进入堆芯，从而引发反应堆事故，因此隔热装置100中的各个部件的材质均为金属，避免引入非金属杂质。

图3示出了图1的隔热装置100的泄压装置20的结构示意图。

如图3所示，在本实施例中，隔热装置100还包括泄压装置20，泄压装置20贯穿设置于至少一个隔热单元10上，以连通位于隔热装置100上方的空间和位于隔热装置100下方的空间。具体地，在隔热装置100的上下方空间内有流体介质，隔热装置100下方的流体介质温度较高，容易引起压力的积累，因此在隔热装置100上设置有泄压装置20，泄压装置20贯穿设置在至少一个隔热单元10上，贯穿设置的目的是为了使得隔热装置100上下方可以存在物质交换，通过泄压装置20连通隔热装置100的上下方的流体介质，从而达到释放压力的作用。

泄压装置20的作用是用来进行隔热板11上下方空间内的流体介质间的泄压操作。具体地，泄压装置20包括筒体21，筒体21贯穿设置于隔热单元10上，筒体21的筒壁位于所述隔热单元10上方的部分上设有通孔211。通孔211为多个，多个通孔211沿周向方向间隔设置。泄压装置20还包括顶盖22，顶盖22设置在所述筒体21的顶端，以封堵筒体21的顶端开口，避免隔热装置100上下方的流体介质在重力方向上的直接接触。在一些实施方式中，筒体21与隔热板11焊接连接，顶盖22与筒体21螺钉连接。

进一步地，泄压装置20还包括导流部23，导流部23位于筒体21的周向外侧，导流部23与筒体21的外壁之间形成流道，当隔热装置100下方空间的流体介质进行泄压操作时，温度较高的流体介质通过筒体21侧壁的通孔211进入到筒体21与导流部23之间形成的流道内，从而释放到隔热装置100的上方空间内。在本实施例中，顶盖22的外边沿向下延伸形成导流部23。当然，导流部23的形成方式不限于此，在其他实施方式中，导流部也可以是额外设置于筒体的外壁上的与顶盖分开的结构。

在本实施例中，泄压装置20的作用是当隔热单元10上下方空间产生压差时进行泄压操作，当隔热装置100上下空间的流体介质处于平衡状态时，流体介质不会通过泄压装置20进行上下流动，而当隔热装置100的下方空间的流体介质发生压力积累时，隔热装置100下方空间的流体介质通过筒体21侧壁的通孔211及侧壁与导流部23之间的流道释放至隔热装置100的上部空间，实现泄压功能，从而使隔热装置100的使用更加安全可靠。

在本实施例中，每个隔热单元10上均设置有泄压装置20，泄压效果更好。当然，在其他实施方式中，也可以仅在一个或者几个隔热单元上设置泄压装置。此外，泄压装置20的具体结构不限于此，在其他实施方式中，泄压装置可以为其他能够连通隔热装置上、下空间并起到泄压功能的结构，例如直接在隔热单元上开孔；或者不设置导流部，仅通过筒体筒壁上的通孔泄压。

如图1所示，在本实施例中，隔热装置100还包括起吊配合结构30。起吊配合结构30设置在各隔热单元10上，用于在装卸过程中与吊具配合以起吊各隔热单元10。进一步地，隔热单元10包括多个隔热板11和支承结构13，支承结构13包裹多个隔热板11一周，起吊配合结构30设置于支承结构13上。

在一些实施方式中，每个隔热单元10上设置有起吊配合结构30，该起吊配合结构30为起吊螺钉，起吊螺钉设置在支承结构13上，用于在安装拆卸的过程中可以采用吊具在起吊螺钉处实现单个隔热单元10的吊运操作，并且支承结构13为隔热板11的支承结构，其刚度和强度更大，将起吊螺钉设置在其上能够保证隔热单元10的吊装安全性。在一些实施方式中，支承结构13为槽钢，起吊配合结构30为起吊螺钉，与槽钢结构焊接连接。

在本实施例中，隔热装置100的应用场景之一是在反应堆水池的内部，隔热装置100使得反应堆水池下部的水温保持在第一温度，而反应堆水池上部经冷却水冷却后的水温保持在第二温度，其中第一温度高于第二温度，流体介质在此处指的是水。隔热装置100设置成由多个隔热单元10拼合而成的好处在于，反应堆在换料操作时需要拆除隔热装置100，此时可选择仅拆下一个或几个隔热单元10，充分满足了水下拆装的便捷性，同时在至少一个隔热单元10上设置有泄压装置20，能够避免隔热装置100下部空间内的水压积累。需要说明的是，隔热装置100的位置可以根据反应堆内实际生产情况而定，隔热装置100可以在堆内构件外筒体与反应堆水池之间，也可以设置于堆内构件外筒体的内部空间。

在本发明的实施例中，隔热装置100设置在反应堆水池的内壁与堆内构件外筒体的外壁之间，隔热装置100的下部水温高于上部水温，隔热装置100上设置有泄压装置20，泄压装置20可以避免隔热装置100下方存在压力积累的情况，因此隔热单元10之间可以是相互独立地设置，当隔热装置100的下方位置发生压力积累时，会通过泄压装置20释放水压，因此不需要额外对隔热单元10之间进行密封操作，当隔热装置100的下方空间相对于上方空间存在压力时，隔热装置100下方的一部分流体介质也可以通过隔热单元10之间的缝隙进入隔热装置100的上部空间，从而释放压力。此时，隔热单元10之间的缝隙也可看作是泄压装置的一部分。隔热单元10呈扇形，多个相互独立的隔热单元10沿周向方向拼合成隔热装置100，隔热装置100呈环形。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种隔热装置，其特征在于，所述隔热装置设置在反应堆水池内部的安装空间内，所述隔热装置包括：

多个隔热单元(10)，多个所述隔热单元(10)拼合后整体的横截面的形状和尺寸与所述安装空间对应位置的横截面的形状和尺寸相适配；

其中，

各所述隔热单元(10)呈扇形，多个相互独立的所述隔热单元(10)沿周向方向排布，并拼合成呈环形的所述隔热装置；

相邻的隔热单元(10)之间具有间隙，以连通所述隔热装置上方和下方的空间，用于释放压力；

所述隔热单元(10)包括：

多个隔热板(11)，所述多个隔热板(11)间隔层叠设置，相邻两个所述隔热板(11)之间形成空腔；

加强结构(12)，连接在相邻的两个所述隔热板(11)之间；

支承结构(13)，所述支承结构(13)包裹所述多个隔热板(11)一周，所述支承结构(13)具有朝向所述多个隔热板(11)的凹槽，所述多个隔热板(11)的外边沿插入至所述凹槽内，所述支承结构(13)用于支撑所述隔热板(11)并对所述隔热板(11)之间的空腔进行密封。

2.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于：

各所述隔热单元(10)的内侧可拆卸地设置于第一安装体(200)，各所述隔热单元(10)的外侧可拆卸地设置于第二安装体(300)。

3.根据权利要求2所述的隔热装置，其特征在于：

所述反应堆水池的内壁与反应堆堆内构件外筒体的外壁之间形成所述安装空间，所述第一安装体(200)为所述堆内构件外筒体的外壁，所述第二安装体(300)为所述反应堆水池的内壁。

4.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于：

多个所述隔热单元(10)的结构相同。

5.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于：

所述加强结构(12)为桁架结构。

6.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置还包括：

泄压装置(20)，所述泄压装置(20)贯穿设置于至少一个所述隔热单元(10)上，以连通位于所述隔热装置上方的空间和位于所述隔热装置下方的空间。

7.根据权利要求6所述的隔热装置，其特征在于，所述泄压装置(20)包括：

筒体(21)，贯穿设置于所述隔热单元(10)上，所述筒体(21)的筒壁位于所述隔热单元(10)上方的部分上设有通孔(211)；

顶盖(22)，盖设在所述筒体(21)的顶端，以封堵所述筒体(21)的顶端开口。

8.根据权利要求7所述的隔热装置，其特征在于，所述泄压装置(20)还包括：

导流部(23)，所述导流部(23)位于所述筒体(21)的周向外侧，所述导流部(23)与所述筒体(21)的外壁之间形成流道。

9.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置还包括：

起吊配合结构(30)，设置在各所述隔热单元(10)上，用于在装卸过程中与吊具配合以起吊各所述隔热单元(10)。

10.根据权利要求9所述的隔热装置，其特征在于：

所述起吊配合结构(30)设置于所述支承结构(13)上。

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