CN114379933A - 适用于池式液态金属反应堆的一回路换热设备的运输容器 - Google Patents

Abstract

公开了一种适用于池式液态金属反应堆的一回路换热设备的运输容器，一回路换热设备包括位于中部的换热器、以及分别位于换热器两端的头部和底座，运输容器包括：第一筒体，第一筒体内限定与换热器匹配的容纳空间，换热器固定地保持在容纳空间内；第一密封装置和第二密封装置，分别密封结合在第一筒体的两端，用于将换热器与第一筒体的外部空间隔离；以及进气孔，设置在第一筒体的侧壁上，通过进气孔向容纳空间内充入保护气体，以避免换热器发生氧化腐蚀。通过设置密封的第一筒体，能够将换热器与空气隔离，以防止被氧化，提高了运输过程的安全性和可操作性。

Description

适用于池式液态金属反应堆的一回路换热设备的运输容器

技术领域

本公开的至少一种实施例涉及一种运输容器，尤其涉及一种适用于池式液态金属反应堆一回路换热设备的运输容器。

背景技术

一回路换热设备是池式液态金属反应堆主热传输系统的关键设备之一，用于将一回路的热量传递给二回路。此外，一回路换热设备的换热管还需要将一回路带有放射性的液态金属与二回路的液态金属互相隔离。

池式液态金属反应堆一回路换热设备在生产制造后需要经过较长距离抵达核电站，因距离较长，运输时间较长，路途中的环境条件较差，可能产生颠簸。另外池式液态金属反应堆的一回路换热设备一般为立式设备，其在运输时无法立式运输，只能卧式运输。因设备体积较大，精密度较高，设备在无辅助工具帮助下时，在立式和卧式之间形态转换难度较高。一回路换热设备单台重量可达接近100t，高度超过15m，直径2-3m。在一回路换热设备长距离运输过程中，换热设备的表面清洁度要求较高，容易被污染或被空气中氧气氧化；运输过程中可能产生颠簸，对换热设备造成损坏；运输到目的地后由卧式运输状态转为立式安装状态比较麻烦。

发明内容

根据本公开一个方面的发明构思，提供一种适用于池式液态金属反应堆的一回路换热设备的运输容器，所述一回路换热设备包括位于中部的换热器、以及分别位于所述换热器两端的头部和底座，所述运输容器包括：

第一筒体，所述第一筒体内限定与所述换热器匹配的容纳空间，所述换热器固定地保持在所述容纳空间内；第一密封装置和第二密封装置，分别密封结合在所述第一筒体的两端，用于将所述换热器与所述第一筒体的外部空间隔离；以及

进气孔，设置在所述第一筒体的侧壁上，通过所述进气孔向所述容纳空间内充入保护气体，以避免所述换热器发生氧化腐蚀。

附图说明

图1是相关技术中一回路换热设备的立体图；

图2是图1中过渡段的局部放大示意图；

图3是本公开实施例的适用于池式液态金属反应堆一回路换热设备的运输容器的立体图；

图4是本公开实施例的适用于池式液态金属反应堆一回路换热设备的运输容器的局部剖视图；

图5是图3所示的运输容器的第一筒体与第二筒体连接处的剖视放大示意图；

图6是图3所示的运输容器的第一筒体与第三筒体连接处的剖视放大示意图；

图7是图3所示的运输容器的限位机构的剖视图；

图8是图3所示的运输容器倾斜情况下支撑底座工作状态示意图；

图9是图3所示的运输容器吊装过程示意图。

上述附图中，附图标记含义具体如下：

01-换热器；02-头部；03-底座；04-过渡段；

1-第一筒体；2-进气孔；3-第二筒体；301-第二凸缘；4-第三筒体；5-支撑座；6-吊耳；7-第二压板；8-支撑底座；9-支撑组件；10-第一密封圈；11-第一压板；12-限位盖板；13-第一螺栓；14-限位块；15-第二密封圈；16-第三压板；17-主体部；18-调节螺栓；19-密封垫；20-固定板；。

需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，结构或区域的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”表明了特征、步骤、操作的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

根据本公开一个方面的发明构思，提供一种适用于池式液态金属反应堆的一回路换热设备的运输容器，所述一回路换热设备包括位于中部的换热器、以及分别位于所述换热器两端的头部和底座，所述运输容器包括：

第一筒体，所述第一筒体内限定与所述换热器匹配的容纳空间，所述换热器固定地保持在所述容纳空间内；第一密封装置和第二密封装置，分别密封结合在所述第一筒体的两端，用于将所述换热器与所述第一筒体的外部空间隔离；以及

进气孔，设置在所述第一筒体的侧壁上，通过所述进气孔向所述容纳空间内充入保护气体，以避免所述换热器发生氧化腐蚀。

图1是相关技术中一回路换热设备的结构示意图，图2是图1中过渡段的局部放大示意图。

在相关技术中，如图1及图2所示，换热设备为立式设备，包括：头部02、换热器01和底座03，其中，头部02、换热器01和底座03均为大致的圆柱形，头部02的直径小于换热器01的直径，头部02与换热器01连接处为过渡段04，过渡段04的直径略微大于换热器01的直径，且过渡段04的边缘向上延伸形成一个圆形槽状结构，头部02与换热器01在上述圆形槽内连接。

换热设备的整体高度超过15m，直径2-3m，在运输时，为保证其安全，需要采用卧式运输，待运输到目的地需要进行安装时，需要将换热设备从运输车辆上从卧式转化为立式，然后进行设备的安装。

目前，快堆工程建设过程中，一回路换热设备作为关键设备需要考虑其运输的需求，因此急需研发一种池式液态金属反应堆一回路换热设备的运输的专用装置，更进一步的，其他换热设备也有此需求。

图3是本公开实施例的适用于池式液态金属反应堆一回路换热设备的运输容器的立体图，图4是本公开实施例的适用于池式液态金属反应堆一回路换热设备的运输容器的局部剖视图图。

本公开的实施例提供一种适用于池式液态金属反应堆一回路换热设备的运输容器，如图3及图4所示，包括第一筒体1、第一密封装置和第二密封装置，其中，第一筒体1的侧壁上设置有进气孔2。

根据本公开的一些实施例，第一筒体1内限定与换热器01匹配的容纳空间，换热器01固定地保持在容纳空间内。第一密封装置和第二密封装置分别密封结合在所述第一筒体1的两端，用于将所述换热器01与所述第一筒体1的外部空间隔离。

在本实施例中，第一筒体1套设在换热器01区域，其中，换热器01需要保持足够的清洁度，在长途运输中，如果采用暴露运输的方式(如传统的钢架或木箱结构固定运输)，换热器01的表面以及内部的零部件会被空气中的氧气氧化，以及被空气中的灰尘或者腐蚀性气体污染。因此，本公开实施例提供一种密封的运输容器，在换热设备的运输过程中对换热器01进行封闭保护。

根据本公开的一些实施例，通过进气孔2向容纳空间内充入保护气体，以避免换热器01发生氧化腐蚀。

在本实施例中，在利用运输容器对换热设备的运输过程中，第一筒体1套设在换热器01区域，通过设置在第一筒体1两端的第一密封装置和第二密封装置抵接换热器01的两端，在换热器01周围围设成一个密封空间，通过进气孔2冲入保护气，以在换热器01周围形成一个保护气氛围。

图5是图3所示的运输容器的第一筒体与第二筒体连接处的剖视放大示意图。

根据本公开的一些实施例，如图5所示，第一密封装置包括第一密封圈10和环形的第一压板11。第一密封圈10套设在换热器01靠近头部02一端的外围，环形的第一压板11将第一密封圈10密封结合在第一筒体1的第一端。

根据本公开的一些实施例，第一筒体1的第一端的内侧设有第一台阶部，第一密封圈10设置在第一台阶部上。

根据本公开的一些实施例，运输容器还包括第二筒体3，第二筒体3包括第一封闭端和与第一封闭端相对的第一敞口端，第一敞口端与第一筒体1的第一端连接。所述一回路换热设备的头部02容纳在第二筒体3内，从而对头部02进行保护。

根据本公开的一些实施例，头部02的直径小于换热器01的直径。运输容器还包括环形的第二压板7，第二压板7包括定位部701和第一凸缘702。定位部701抵靠在所述一回路换热设备的换热器01与头部02结合的部位。第一凸缘702从定位部701向外径向凸起，多个第一螺栓13在第一压板11的外围穿过形成在第二筒体3的第一敞口端的第二凸缘301、第一凸缘702连接至第一筒体1的第一端。

在本实施例中，如图2、图3及图5所示，定位部701嵌设并抵压在过渡部04的圆形槽内。

在本实施例中，通过调节多个第一螺栓13调节第一凸缘702与第一筒体1的第一端之间的间距，通过定位部701抵靠过渡部04的圆形槽实现推动换热设备沿第一筒体1轴线方向移动，完成换热设备在轴线方向上的调节。

根据本公开的一些实施例，第一筒体1的端口处设置有暗孔，第一螺栓13与暗孔枢接，第二凸缘301设置有与上述暗孔相对应的螺纹孔，第一螺栓13与螺纹孔螺接。

根据本公开的一些实施例，限位盖板12压设在第一压板11上，限位盖板12与第一筒体1的端口通过螺栓连接，限位盖板12用于将第一压板11以及第一密封圈10固定在第一筒体1与换热器01之间，以保证第一密封装置的密封性。

图6是图3所示的运输容器的第一筒体与第三筒体连接处的剖视放大示意图。

根据本公开的一些实施例，如图6所示，第二密封装置包括第二密封圈15和环形的第三压板16。第二密封圈15套设在换热器01靠近底座03一端的外围，环形的第三压板16将第二密封圈15密封结合在第一筒体1的第二端。

根据本公开的一些实施例，第一筒体1的第二端的内侧设有第二台阶部，第二密封圈15设置在第二台阶部上。

根据本公开的一些实施例，另一个限位盖板12压设在第三压板16上，限位盖板12与第一筒体1的端口通过螺栓连接，限位盖板12用于将第三压板16以及第二密封圈15固定在第一筒体1与换热器01之间，以保证第二密封装置的密封性。

根据本公开的一些实施例，运输容器还包括第三筒体4，第三筒体4包括第二封闭端和与第二封闭端相对的第二敞口端，第二敞口端与第一筒体1的第二端连接。所述一回路换热设备的底座03容纳在第三筒体4内。

根据本公开的一些实施例，多个第二螺栓穿过形成在第三筒体4的第二敞口端附近的第三凸缘连接至第一筒体1的第二端。

根据本公开的一些实施例，运输容器还包括支撑底座8，支撑底座8设置在第三筒体4的封闭端的外侧，支撑底座8包括承压面，该承压面为曲面或斜面。

根据本公开的一些实施例，上述承压面被配置成：在运输容器在水平状态和直立状态之间变换姿态期间，承压面以面接触(或线接触)的方式与支撑面接触。

根据本公开的一些实施例，第一筒体1上设有轴向对齐的多个支撑座5，每个支撑座5上设有安装孔，支撑座5被配置为水平支撑运输容器，例如，在水平运输上述运输容器时。

根据本公开的一些实施例，安装孔被配置成与支撑平台或者墙面预埋件连接，以将运输容器保持在直立状态。

在本实施例中，当运输容器立式吊装时，将运输容器整体与支撑平台或者墙面预埋件固定连接，待运输容器整体完成固定后，分批次拆除第一筒体1、第二筒体3和第三筒体4，同时，将换热设备吊装至预设安装区域进行安装。

根据本公开的一些实施例，第一筒体1设有径向向外突出的多个支撑组件9，每个支撑组件9上设有用于起吊所述运输容器的吊耳6。

根据本公开的一些实施例，支撑组件9包括加强筋板，加强筋板环形固定设置在第一筒体1的外侧壁。

图7是图3所示的运输容器的限位机构的结构示意图。

根据本公开的一些实施例，运输容器还包括多个限位机构，限位机构被构造成：径向地调节所述一回路换热设备的换热器01在第一筒体1内的位置，使得一回路换热设备保持在合适的姿态。

根据本公开的一些实施例，如图7所示，每个限位机构包括限位块14、主体部17和调节螺栓18。限位块14延伸到第一筒体1内，主体部17安装在第一筒体1的外壁上，调节螺栓18与主体部17螺纹结合，并通过形成在第一筒体1上的通孔与限位块14连接，以通过调节螺栓18相对于主体部17的转动驱动限位块14相对于换热器01径向移动。

在本实施例中，限位块14设置有一通孔，该通孔为台阶状通孔，调节螺栓18的端部沿径向延伸有连接部和卡设部，其中连接部和卡设部卡设在台阶状的通孔内，具体的，调节螺栓18的端部和卡设部将限位块14夹紧。

根据本公开的一些实施例，所述限位机构还包括密封垫19和固定板20。固定板20安装在所述主体部17上，并将所述密封垫19挤压在调节螺栓18的外部。通过调节螺栓18调节限位块14伸入到第一筒体1内的高度，以调节换热器01在第一筒体1内径向的位置，待调整完成后，通过固定板20配合螺栓将密封垫19压设在主体部17和调节螺栓18上，以保证第一筒体1在限位机构处的密封性。可选的，在固定板20和密封垫19之间设置有密封垫圈，更进一步的，密封垫圈包括橡胶圈。

根据本公开的一些实施例，运输容器还包括压力罐和压力计。压力罐设置在第一筒体1的外部，压力罐与进气孔2连通设置，以向第一筒体1的容纳空间内输送保护气体。根据本公开的一些实施例，压力计设置在第一筒体1的外侧壁上，用于测量所述容纳空间内的气体压力。

根据本公开的一些实施例，压力罐内存储有以下任一：氦气、氮气、和氩气。

图8是图3所示的运输容器倾斜情况下支撑底座工作状态示意图。

在本实施例中，如图8所示，通过在第三筒体4底部设置具有斜面或曲面的支撑底座8，使得运输容器与地面为面接触(或线接触)，并且，运输容器的后期沿支撑底座8方向摆动，可控性高，提高了安全性。

图9是图3所示的运输容器吊装过程示意图

根据本公开的一些实施例，如图9所示，运输容器从卧式变为立式时，先通过沿第一筒体1轴向方向的两组吊耳6将运输容器吊起，转移至目标区域，拆除一组吊耳6的吊装钢丝绳，通过另一组吊耳6配合第三筒体4的下部的支撑底座8对运输容器进行姿态转换以将运输容器从卧式逐渐变为立式，在姿态转换的过程中，支撑底座8始终与地面保持面接触(或线接触)，直至运输容器转为立式，再将运输容器吊装至预设位置。

本公开的实施例的运输容器，在不影响一回路换热设备的换热器的结构和安全性的基础上，避免了采用常规钢架或木箱结构而带来的运输过程中换热器可能发生损伤、破坏以及外界环境可能污染换热器表面及内部等问题；对一回路换热设备的长距离运输提供安全保障，并使一回路换热设备在路途中的运输更为方便；为一回路换热设备在生产制造到安装之间的储存提供可靠保障，保证换热器的清洁度，提高了操作效率；运输容器采用分体式结构，便于一回路换热设备的装载和取出过程，简化了操作；便于一回路换热设备在卧式和立式之间的形态转换，提高了可操作性。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各零部件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

还需要说明的是，在本公开的具体实施例中，除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的尺寸、范围条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。

以上所述的具体实施例，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，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，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 (16)

1.一种适用于池式液态金属反应堆的一回路换热设备的运输容器，所述一回路换热设备包括位于中部的换热器、以及分别位于所述换热器两端的头部和底座，所述运输容器包括：

第一筒体，所述第一筒体内限定与所述换热器匹配的容纳空间，所述换热器固定地保持在所述容纳空间内；

第一密封装置和第二密封装置，分别密封结合在所述第一筒体的两端，用于将所述换热器与所述第一筒体的外部空间隔离；以及

进气孔，设置在所述第一筒体的侧壁上，通过所述进气孔向所述容纳空间内充入保护气体，以避免所述换热器发生氧化腐蚀。

2.根据权利要求1所述的运输容器，其中，所述第一密封装置包括：

第一密封圈，套设在所述换热器的外围；以及

环形的第一压板，将所述第一密封圈密封结合在所述第一筒体的第一端。

3.根据权利要求2所述的运输容器，其中，所述第一筒体的第一端的内侧设有第一台阶部，所述第一密封圈设置在所述第一台阶部上。

4.根据权利要求2所述的运输容器，其中，所述运输容器还包括第二筒体，所述第二筒体包括第一封闭端和与第一封闭端相对的第一敞口端，所述第一敞口端与所述第一筒体的第一端连接；

所述一回路换热设备的头部容纳在所述第二筒体内。

5.根据权利要求4所述的运输容器，其中，所述头部的直径小于所述换热器的直径，

所述运输容器还包括环形的第二压板，所述第二压板包括：

定位部，抵靠在所述一回路换热设备的换热器与头部结合的部位；以及

第一凸缘，从所述定位部向外径向凸起，多个第一螺栓在所述第一压板的外围穿过形成在所述第二筒体的第一敞口端的第二凸缘、所述第一凸缘连接至所述第一筒体的第一端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的运输容器，其中，所述第二密封装置包括：

第二密封圈，套设在所述换热器的外围；以及

环形的第三压板，将所述第二密封圈密封结合在所述第一筒体的第二端。

7.根据权利要求6所述的运输容器，其中，所述第一筒体的第二端的内侧设有第二台阶部，所述第二密封圈设置在所述第二台阶部上。

8.根据权利要求7所述的运输容器，其中，所述运输容器还包括第三筒体，所述第三筒体包括第二封闭端和与所述第二封闭端相对的第二敞口端，所述第二敞口端与所述第一筒体的第二端连接；

其中，所述一回路换热设备的底座容纳在所述第三筒体内。

9.根据权利要求8所述的运输容器，其中，多个第二螺栓穿过形成在所述第三筒体的第二敞口端附近的第三凸缘连接至所述第一筒体的第二端。

10.根据权利要求8所述的运输容器，其中，所述运输容器还包括：

支撑底座，设置在所述第三筒体的封闭端的外侧，所述支撑底座包括承压面，所述承压面为曲面或斜面；

其中，所述承压面被配置成：在所述运输容器在水平状态和直立状态之间变换姿态期间，所述承压面以面接触或线接触的方式与支撑面接触。

11.根据权利要求1-5中的任一项所述的运输容器，其中，所述第一筒体上设有轴向对齐的多个支撑座，每个支撑座上设有安装孔，所述支撑座被配置为水平支撑所述运输容器；以及

所述安装孔被配置成与支撑平台或者墙面预埋件连接，以将所述运输容器保持在直立状态。

12.根据权利要求1-5中的任一项所述的运输容器，其中，所述第一筒体设有径向向外突出的多个支撑组件，每个支撑组件上设有用于起吊所述运输容器的吊耳。

13.根据权利要求1-5中的任一项所述的运输容器，其中，所述运输容器还包括多个限位机构，构造成径向地调节所述一回路换热设备的换热器在所述第一筒体内的位置。

14.根据权利要求13所述的运输容器，其中，每个所述限位机构包括：

限位块，延伸到所述第一筒体内；

主体部，安装在所述第一筒体的外壁上；以及

调节螺栓，与所述主体部螺纹结合，并通过形成在所述第一筒体上的通孔与所述限位块连接，以通过调节螺栓相对于所述主体部的转动驱动所述限位块相对于所述换热器径向移动。

15.根据权利要求14所述的运输容器，其中，所述限位机构还包括：

密封垫；以及

固定板，安装在所述主体部上，并将所述密封垫挤压在所述调节螺栓的外部。

16.根据权利要求1-5中的任一项所述的运输容器，其中，所述运输容器还包括：

压力罐，设置在所述第一筒体的外部，所述压力罐与所述进气孔连通设置，以向所述第一筒体的容纳空间内输送保护气体；以及

压力计，设置在所述第一筒体的外侧壁上，用于测量所述容纳空间内的气体压力。

Images