CN1236175A - 用于核反应堆的具有抛物防护效果的整体封头组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于核反应堆的具有抛物防护效果的整体封头组件,通过将抛物防护罩从容器移去后将封头提升索具的提升柱提升而简单地提升封头组件,而整体封头组件的其他部件不与封头组件分离。抛物防护罩在其顶部法兰处还可移去地连接到封头的环形支持件,在底部法兰处连接压力容器的上部形成的侧环,热绝缘体整体地设置在防护罩的内表面。与封头连接的提升柱在封头提升工作中支持封头的重量,在缸体几乎不承受封头的重量。因此提高了封头提升和反应堆操作的安全性和经济性。
Description
本发明总的来说涉及核反应堆的封头区或封头组件,尤其涉及例如封头提升索具和封头组件的冷却歧管组合成紧凑结构的整体部件,从而使核反应堆的操作者容易维护和操作该反应堆,在修理该反应堆和向其中加料时容易在短时间内进行封头提升工作,整体封头组件通过一抛物防护罩还具有抛物防护效果,该抛物防护罩设计用来有效防止用于将封头安装在反应堆压力容器上的螺栓象抛物一样飞射,从而提高反应堆的安全性和经济性。
本领域技术人员公知用于称为“韩国标准核电厂”的反应堆容器封头组件包括多个控制部件驱动机构(CEDM),封头提升索具,冷却系统,等等。公知的这种封头组件结构示于图5。
如图所示,CEDM 71用于控制反应堆的输出能量,并有选择地停止反应堆的操作。上述驱动机构71安装在反应堆封头61的上部,使得该机构71可升起和降下整体的控制杆,在反应堆的中心部分单独地具有中子吸收材料,其可吸收压力容器6内部来的中子。
这样,上述CEDM71可通过提升和降下多个延伸轴(未示出)提升和降下在中心部分的控制杆。上述延伸轴从中心部分的控制杆延伸经过形成在反应堆封头61上的多个连接管63,向上直到延伸轴的顶端达到封头61上的一高度。上述封头61使用多个螺栓62可移去地安装在压力容器6上,这些螺栓沿封头61的外缘规则地布置,而连接管63固定安装在封头61上,从封头61向上伸一高度。每个CEDM71包括一CEDM71螺线管73和一纵向上壳72。用于产生能提升和降下延伸轴的磁力的CEDM螺线管73绕一电机壳(未示出)缠绕,该电机壳与每个连接管63的顶端相连。另一方面,上壳72从电机壳向上延伸并围绕一延伸轴,使得延伸轴通过相关的螺线管73的磁力在垂直方向可移动。
即当CEDM螺线管73被驱动时,螺线管73产生磁力。该磁力用作提升和降下被上壳72围绕的延伸轴的力整体的控制杆因此在中心部分被提升和降下。反应堆的输出能量通过调整中心部分的控制杆的垂直位置而被控制。即当整体控制杆被提升到中心部分的最上位置时,反应堆产生最大的能量,当控制杆在中心部分的最低位置时,反应堆产生最小的能量。
由于在反应堆工作时电流总是流过CEDM螺线管73,螺线管73在反应堆工作时会过热。因此需要冷却螺线管73,以保持螺线管73于一合适的温度。该目的通过以后将详述的冷却系统75来完成。
另一方面,封头提升索具8包括一缸体81,其具有一向外伸的环形法兰82。上述法兰82整体地和在外侧沿缸体81的环形下边缘形成。上述缸体81安装在多个支承体64上,沿着封头61的外边缘安装,在其环形法兰82处使用多个螺栓。多个气孔83规则地形成在所述缸体81的侧壁的下部。三个提升柱85垂直安装在缸体81的上边缘,其下端使用销子并以规则的间隔分开。图5中,为了简化说明,仅示出了三个提升柱85中的两个,分别位于缸体81的左右两端。
为了提升反应堆封头61,螺栓62首先从压力容器6上移去,使得能够从容器6上移去封头61。通过操作一安装在反应堆车间内的吊车(未示出)提升框架(未示出)与提升柱85顶端相连。提升框架被吊车提升,从而将封头61和柱85和缸体81一起提升。
冷却系统75包括冷却歧管76。所述冷却歧管76在绕气孔83的位置处绕缸体81布置,在冷却歧管76和缸体之间的连接处密封,从而形成在缸体81外侧形成环形冷却气室。冷却歧管76还具有多个支承腿77,其从冷却歧管76的底端向下延伸,其下端固定在压力容器6的支承环65上。多个气道78沿冷却歧管76的顶部边缘规则布置,并与冷却气室或冷却歧管76的内部连通。气道79从每个气道78向反应堆的外侧延伸,具有一冷却风扇(未示出),通过风扇的压力将冷却空气强行从气道78排出。CEDM螺线管73因此被绕螺线管73循环的冷却空气流冷却。支承板87水平安装在缸体81上,从而将缸体内部分成上室和下室。支承板87还支持多个冷却套89。冷却套89垂直固定在支承板87上,分别围绕相关的螺线管73,空气通道形成在每个冷却套89和相关的螺线管73之间,并与缸体81内部连通。
当每个气道79的冷却风扇启动时,风扇产生空气吸力,使得冷却空气通过形成在冷却套89和CEDM螺线管73之间的空气通道,然后进入缸体81的内部。从而螺线管73被空气冷却。然后,空气从缸体81通过气孔83进入冷却歧管76的空气室,顺序通过气道78和气道79,排入大气中。
由于封头61使用螺栓62安装在压力容器6的顶部,热量会通过容器6和封头61之间的连接处从容器6中泄漏。为了防止这种从容器6的热量泄漏,一环形热绝缘体9覆盖容器6的环65的区域和缸体81的下部。即热绝缘体9置于冷却歧管76的支承腿77内。这样的冷却歧管中,热绝缘体9的向内延伸的顶部法兰91紧紧围绕缸体81的下部的冷却歧管76下面的位置处,而绝缘体9的下部边缘固定在容器6的环65上,从而热绝缘体9紧紧围绕容器6和封头61之间的连接处,几乎完全防止从连接处向大气的热量泄漏。
这种用于核反应堆的典型封头组件的问题在于,其结构复杂,体积大,在反应堆的填料时,从压力容器上拆卸和组装封头的操作很困难。
具体说,由于冷却系统75的冷却歧管76覆盖了封头组件的外部区域,需要加大冷却歧管76、缸体81、气道78、气道79和它们之间连接件的尺寸。此外,冷却歧管79需气密装配在缸体81上,因此在反应堆的维护和填料时,提升和装配反应堆封头61时很难拆卸和装配冷却系统75,包括冷却歧管76。
即,为了从反应堆上拆卸冷却系统75,需要一个一个地拆卸从冷却歧管76延伸到封头61之上的一高度的气道79,并从冷却歧管76拆卸气道78,从气道78拆卸气道79,从缸体81拆卸冷却歧管76。从封头61拆卸冷却系统75会浪费人力和时间。
在反应堆的维护和填料之后,冷却系统75的部件需一个一个地相互装配成为整体的结构,然后安装在反应堆上。与上述一样,这也需人力和时间。此外,需要封闭冷却系统75的组装部件之间的连接处,以防止通过连接处从反应堆泄漏热量和辐射。这使得封头61和冷却系统75的装配复杂化,封头61和冷却系统75的装配浪费了人力和时间。
此外,需要先移去热绝缘体9才能提升核反应堆的封头组件的封头61。这样,热绝缘体9的向内延伸的法兰91从缸体81移去,然后分开绝缘体9成几个零件,以便处理绝缘体9。热绝缘体9导致反应堆维护或填料时人力和时间的浪费。
这种典型地的核反应堆的封头组件的另一问题是,该组件没有防止螺栓62如抛物一样飞溅的装置。另外,由于冷却系统75和热绝缘体9从反应堆封头61拆卸需要很长时间,在反应堆的维护或填料时工人受到大量的核辐射。这样的核反应堆的传统的封头组件有不安全和不经济的缺点。
此外,提升封头时,由于封头61的重量,过度的机械应力集中在形成在缸体81和三个提升柱85之间的连接处的销连接部分和形成在封头61的支持件64和缸体81的环形法兰82之间的连接处的螺栓部分。在反应堆的操作和封头的提升时,封头61会由于地震或反应堆的输出能量和压力而扩张,对这些应力集中部位施加高的表面应力和扭矩。应力集中部位还受位于其上的重量的载荷。因此封头组件的安全性和经济性进一步降低了。缸体81的尺寸与核反应堆的发电容量成比例,从而使得应力集中部位的结构进一步变弱,反应堆的安全性和经济性进一步变弱。因此需要提供一种能加强封头组件的应力集中部位的结构。
因此,本发明致力于解决上述现有技术的问题,本发明的目的是提供一种用于核反应堆的整体封头组件,其中,例如封头提升索具和冷却系统等部件整体地形成一紧凑的结构,使得核反应堆的操作者可容易地维护和操作反应堆,简化反应堆的维护和填料时提升反应堆封头的过程,使得可在短时间内完成封头的提升。
本发明的另一目的是提供一种用于核反应堆的整体封头组件,其具有抛物防护罩,以有效防止用于连接封头和反应堆压力容器的螺栓作为抛物飞溅,提高反应堆的安全性和经济性。
为了实现上述目的,本发明提供一种用于核反应堆的整体封头组件,包括:使用多个螺栓可移去地安装在核反应堆的压力容器上的封头,从而正常封闭形成反应堆中心部分的容器,封头具有围绕其上部的外部环形支持件和多个向上延伸的连接管,多个延伸轴在压力容器中,通过连接管向上延伸到一高度;多个CEDM,设置在封头的连接管上,用于通过提升和降下延伸轴提升和降下压力容器的控制杆,从而控制反应堆的输出能量,驱动机构分别具有围绕相应的一延伸轴在相应的连接管之上的位置处的CEDM螺线管,螺线管被启动时其有选择地产生能提升和降下延伸轴的磁力;一冷却系统,设置在封头的上部,用于冷却CEDM螺线管,冷却系统包括:缸体,其下端可移去地安装在封头的环形支持件上,形成气室;一支承板,可移去地安装在缸体的顶部,以便驱动机构的CEDM螺线管通过;一冷却套,由支承板支持,环绕每个CEDM螺线管,一空气通道形成在冷却套和CEDM螺线管之间,与缸体的气室连通;一空气支道,具有环形形状,绕缸体的顶部安装,与缸体的气室连通;多个气道,沿空气支道的顶壁规则安装,共同连通空气支道;一空气排出管,从相应的气道垂直向上延伸,连通气道;以及封头提升索具,安装在封头上,用于提升封头,封头提升索具包括三个提升柱,垂直设置,在三个规则间隔的位置可移去地安装在封头的上部。
本发明的整体封头组件可进一步包括一抛物防护罩,以防止螺栓作为抛物飞溅。该抛物防护罩具有向内延伸的顶部法兰和向外延伸的底部法兰,在顶部法兰处可移去地连接封头的环形支持件,在底部法兰处连接压力容器的侧环,其方式为罩在环绕螺栓的位置覆盖封头。此外,热绝缘体整体地设置在抛物防护罩的内表面。上述防护罩最好可径向分成至少三片,热绝缘体也与防护罩一道分成同样的片数。
在本发明中,环形支持件沿封头的外壁在封头中部形成,环形支持件包括在其环形下部与封头形成一体的垂直环。水平环沿上述垂直环的环形顶端形成。缸体的底部法兰和抛物防护罩的顶部法兰共同地和可移去地安装在环形支持件的水平环上。
三个导引槽垂直形成在空气支道的外表面上,以规则间隔布置。三个封头提升索具的提升柱分别沿三个导引槽从封头组件的顶部到底部可移去地安装,其下端可移去地安装在封头上。
此外,多个锁定销沿压力容器的侧环设置,而抛物防护罩的底部法兰在对应于锁定销的位置具有多个凹口,在凹口处接收锁定销。
在反应堆的操作中,受热的CEDM螺线管被冷却系统冷却,如下所述。即,多个空气排出管的冷却风扇启动,产生吸力,将空气通过空气通道强行引入冷却套和CEDM螺线管之间的缸体的气室,冷却受热的螺线管。此后,空气从缸体通过空气支道、气道、空气排出管排出到封头的外侧。
在反应堆的修理或填料之前需从压力容器之上提升封头时,抛物防护罩需从压力容器上移去。这样,罩的顶部法兰从封头的环形支持件移去,然后径向地将罩分成几片。罩的片随后从容器上提升和移去。这样,罩的片不会与凹槽和容器锁定销之间干涉,这是因为罩的底部法兰通过凹槽与锁定销的配合被压力容器的侧环卡住。因此,罩容易从容器侧环上移去,而不用将罩从侧环上拆卸的附加步骤。另外,由于热绝缘体与抛物防护罩的内表面形成整体,罩被如上所述分成几片时绝缘体与罩一样被分成同样数量的片。这减少和简化了从压力容器移去具有热绝缘体的抛物防护罩的过程。
在本发明的整体封头组件中,冷却系统具有紧凑地和易拆卸地安装在封头顶部的整体结构,提升柱的底端用多个锁定销安装在封头的眼螺栓的下端上。因此反应堆的修理和填料时封头的提升工作通过将抛物防护罩从容器移去后用吊车将封头提升索具的提升柱提升而完成,而整体封头组件的其他部件,例如冷却系统,不与封头组件分离。因此,封头提升工作可容易和简便地完成,从而节省了人力和时间。因为封头提升工作可在上述的短时间内完成,本发明的封头组件防止工人在反应堆的修理和填料时暴露于辐射中。这提高了反应堆的安全性和经济性。此外,与封头连接的提升柱在封头提升工作中支持封头的重量,在封头提升工作中缸体几乎不承受封头的重量。因此,本发明的整体封头组件使得封头提升工作可安全地进行,封头和冷却系统的重量被提升柱稳定地支持。
从下面结合附图的描述中本发明的进一步目的和其它优点将变得显而易见,其中:
图1是根据本发明优选实施例的核反应堆的整体封头组件的局部剖视立视图;
图2根据本发明的整体封头组件的平面图;
图3是根据本发明的整体封头组件的一部分的截面图;
图4详细示出图3的Ⅳ部分的透视图;
图5是核反应堆的传统的封头组件的局部剖视立视图。
图1至4是根据本发明优选实施例的核反应堆的整体封头组件。如图1所示,根据本发明优选实施例的核反应堆的整体封头组件包括多个CEDM3、封头提升索具4和冷却系统2。CEDM3分别具有一CEDM螺线管32,其设置在反应堆封头11的每个连接管13之上的位置,用于产生能提升和降下反应堆中心部分的控制杆(未示出)的磁力。封头提升索具4安装在封头11的顶部,用于在反应堆修理和填料时提升封头11。另一方面,冷却系统2用于冷却CEDM螺线管32。
外环12沿反应堆的压力容器1的外壁形成在外侧。多个连接管13设置在封头11上,从封头11向上伸至一高度。使用多个螺栓18封头11与压力容器1可移去地连接,螺栓沿封头11的外边缘规则布置,从而将压力容器的顶部覆盖。
向上延伸的环形支持件14沿封头11的外壁在其中部形成,连接管13位于环形支持件14的内部。
如图3所示,环形支持件14包括垂直环15,其在环形下端与封头11形成一体,并具有一定高度。水平环16沿垂直环15的环形顶端形成。本发明中,最好将支持件14的垂直环15的环形下端与封头11形成整体。
三个眼螺栓17整体形成在封头11的外壁,在环形支持件14的外侧规则间隔布置,并低于环形支持件14。图1中,为了叙述方便,仅示出了三个螺栓中的两个,位于封头11的左右两侧,以与上述环形支持件14相同的方式,最好将眼螺栓17与封头11形成一整体。
另一方面,在图中用标号2表示的冷却系统包括一缸体21,多个冷却套24,一冷却歧管25,多个气道27和多个气道28。
在冷却系统2中,缸体21在其下端具有下法兰22,在法兰22处被锁定在支持件14上,而法兰与支持件14围绕封头11的连接管13。上述下法兰22沿缸体21的下边缘形成,并指向外侧。由缸体21和支持件14形成的内空间作为冷却气室。本发明中,优选使用锁定装置将缸体21的下法兰可移去地固定在支持件14上,例如使用固定螺栓。
另外,用于支持冷却套24的支承板23可移去地安装在缸体21的顶部。因此,由缸体21和支持件14限定的内空间或冷却气室用支承板23覆盖。上述支承板23允许从压力容器1的控制杆(未示出)延伸出的多个延伸轴(未示出)通过连接管13,延伸轴的顶端达到封头11上的一高度,在垂直方向可移动。另外,一电机壳(未示出)和上壳31轴向安装在每个连接管13上,使得电机壳置于连接管13上,上壳31置于电机壳上。两壳围绕相应的延伸轴,使得延伸轴可在垂直方向移动。一CEDM螺线管32围绕每个电机壳缠绕,其产生可在垂直方向移动延伸轴的磁力。
即当CEDM螺线管32启动时,CEDM螺线管32产生磁力。该磁力用作提升和降下被电机和上壳围绕的延伸轴的力。因此整体控制杆在中心部分被提升和降下。
冷却套24支持在支承板23的顶表面,分别围绕相应的螺线管32。本发明中,最好气密地装配冷却套24和支承板23,使得空气通道形成在每个气套24和相应的CEDM螺线管32之间。上述空气通道与缸体12的内部限定的冷却气室连通。这样的冷却套24与支承板23的气密装配对本领域技术人员是公知的,因此不需进一步的说明。
本发明的整体封头组件中,环形的冷却歧管25绕缸体21的顶部安装,与缸体21的内部连通,如图1和2所示。另一方面,气道27在冷却歧管25的顶部规则布置,与冷却歧管25共同连通。本发明中,最好可移去地将冷却歧管25安装在缸体21上,可移去地将气道27安装在冷却歧管25上。
在该优选实施例中,三个气道27布置在冷却歧管25的顶部,规则间隔布置,如图2所示。上述气道27分别具有反U形,如图1所示。每个反U形气道27的两臂在其端部与冷却歧管25连接,与冷却歧管25连通。每个气道27在其顶部中心与相应的气道28的下端连接。即气道28分别从相应的气道27垂直地向上延伸,具有冷却风扇(未示出)。
当冷却风扇启动时,冷却空气通过限定在冷却套24和CEDM螺线管32之间的空气通道引入缸体21的气室。冷却空气流过上述通道时,冷却CEDM螺线管。此后空气依次通过冷却歧管25,气道27和气道28从缸体21排出到封头11的外侧。
三个导引槽26垂直形成在环形冷却歧管25的外表面并规则间隔布置。这样,导引槽26最好设置在三个气道27之间。三个封头提升索具4的提升柱41分别沿三个导引槽26从封头组件的顶部到底部放置,每个提升柱41的下端使用锁定销42可移去地安装在相应的封头11的眼螺栓17上。
在附图中,标号5表示抛物防护罩,其用于有效防止用来将封头11安装在反应堆压力容器上的螺栓18在反应堆操作时作为抛物飞溅,从而提高反应堆的安全性和经济性。如图1和3所示,抛物防护罩5具有帽形的结构,罩5的顶部中心具有圆形开孔。即,防护罩5在顶部具有向内延伸的顶部法兰51,形成圆形开孔,在底部边缘具有向外延伸的顶部法兰52。
抛物防护罩5在顶部法兰51处可移去地安装在封头11的环形支持件14上。具体说,罩5的顶部法兰51可移去地与环形支持件14的水平环16装配。本发明中,优选使用易拆装结构来将罩5的顶部法兰51与支持件14的水平环16装配。
如图2至4所示,防护罩5的底部法兰52在对应于沿压力容器1的侧环12设置的多个锁定销19的位置处具有多个凹槽53。因此,侧环12的锁定销19分别固定在底部法兰52的凹槽中。当反应堆操作期间,螺栓意外地从封头11和容器1之间的连接处脱离,沿任一方向象抛物一样飞溅时,飞溅的螺栓18对罩5施加冲击力,罩5的顶部法兰51安装在封头11的支持件14上。这使得罩5的底部法兰52径向向外移动。然而,由于底部法兰52的凹槽53被锁定销19卡住和止动,防护罩5有效保持其在封头组件上的理想位置,而不管抛物或飞溅的螺栓18作用的冲击力。
在本发明中,最好使得抛物防护罩5具有可分离的结构,可以使得其可径向分成3个或更多个拱形的片,使得在封头提升工作中罩5可更容易地从压力容器1拆卸。当需要从压力容器1移去抛物防护罩5然后提升封头11时,罩5的顶部法兰51从封头11的环形支持件14脱离,然后从容器1一个一个地移去罩5的三个片或更多的片。即,由于罩5的底部法兰52被压力容器1的侧环12通过凹槽52和锁定销19的配合而简单地卡住,可以通过从侧环12提升罩5容易地从容器1的侧环12移去罩5,而不需任何其他步骤将罩5从侧环12上拆卸。简单说,通过从侧环12上提升罩5的三片或更多片,可容易地将罩5从容器1的侧环12移去。
热绝缘体54安装在抛物防护罩5的内表面。上述绝缘体的目的是防止热量通过容器1和封头11之间的连接处从压力容器1泄漏。这样,绝缘体54最好与罩5形成整体。当绝缘体54与罩5如上所述形成整体时,在从容器1移去罩5的过程中,绝缘体54与罩5一样被分成三片或更多片。因此,可以减少和简化从容器1移去抛物防护罩5的步骤。
在该整体封头组件中,压力容器1的侧环12和抛物防护罩5的底部法兰52之间的连接处会有热泄漏。但是,由于在其重量作用下热绝缘体54与容器1的侧环12的顶部表面在其下边缘紧密接触,侧环12和底部法兰之间的连接处被完全密封。这有效地防止通过连接处从反应堆的热泄漏。
下面描述上述核反应堆的整体封头组件的操作效果。
在反应堆的操作中需要控制反应堆的输出能量时,CEDM3如下所述启动。即,驱动机构3被CEDM螺线管32启动。当CEDM螺线管32如上所述被启动时,CEDM螺线管32产生磁力。由于CEDM螺线管32的磁力,可移动地被上壳31围绕的延伸轴垂直移动,与延伸轴联接的整体控制杆在压力容器内提升或降下。根据中心部分内的整体控制杆的垂直位置,反应堆的输出能量被控制。
当CEDM3如上所述被操作而移动中心部分内的控制杆时,CEDM螺线管32产生高温热。被高度加热的CEDM螺线管32被冷却系统2冷却,如下所述。即,安装在气道28中的冷却风扇被启动,产生空气吸力。由于空气吸力,冷却空气通过形成在冷却套24和CEDM螺线管32之间的空气通道,然后引入缸体内部。加热的CEDM螺线管32被空气冷却。此后,缸体21的空气依次通过冷却歧管25,气道26和空气排出管27,被排出到大气。
当需停止反应堆的操作后进行反应堆的修理或填料,封头11需要从容器1首先提升。为了从容器1提升封头11,需要首先从压力容器1移去抛物防护罩5。这样,罩5的顶部法兰51从环形支持件14的水平环16脱离,这样可从支持件14移去。此后,罩5的三片或更多片一个一个地从容器1移去。
即,当罩5的三片或更多拱形片一个一个地从容器的支持件14提升时,罩5的片容易提升,不会引起罩5的凹槽53和容器1的锁定销19之间的干涉,因为罩5的底部法兰52通过凹槽52与锁定销19的配合而简单地被压力容器1的侧环12卡住。因此,罩5容易从容器1的侧环12移去,无需进行罩5从侧环12拆卸的其他步骤。此外,由于热绝缘体54与抛物防护罩5的内表面形成一体,绝缘体54在分开和移去罩5时与罩5一道被分成三片或更多片。因此不需单独分开或移去热绝缘体54。这减少和简化了从容器1移去抛物防护罩5的步骤。
在本发明的整体封头组件中,冷却系统2具有整体结构,紧凑地安装在封头11的顶部。另外,封头提升索具4的三个提升柱41通过锁定销42在其下端分别安装在封头11的相应的眼螺栓17上。因此,封头提升工作简单和容易地进行,如下所述。即,在从反应堆移去抛物防护罩5之后,所有的螺栓18从封头11和容器1之间的连接处移去,使得封头11可从容器1移去,不需要从封头组件拆卸冷却系统2的附加步骤。此后,一提升框架(未示出)通过操作一吊车与提升柱41的顶端连接,并通过吊车提升,从而提升封头11。由于本发明的封头组件具有整体结构,封头提升工作可简单容易地进行。
在本发明的整体封头组件中,冷却系统2的部件可相互分离,并可从封头11移去。即,冷却器2的缸体21可移去地安装在封头11的支持件14上。这样,冷却器2的冷却歧管25可移去地安装在缸体21上,气道27可移去地安装在所述冷却歧管25上。在封头提升工作中,气道27,冷却歧管25和缸体21可从封头11的顶部一个一个地移去,然后提升封头11。然而,除一特例外,气道27,冷却歧管25和缸体21不必在封头11提升前从其上移走。在封头提升工作中它们可留在封头11的上部的位置处,而不是将冷却器的部件从其上移开。这样,在反应堆的修理和填料时,提升封头11时可节省时间和人力。
在本发明的整体封头组件中,封头提升索具4的提升柱41安装在封头11的眼螺栓17上。在提升封头11时,提升柱41可有效地和可靠地承受封头11和冷却系统2的总重量。
完成了上述封头提升工作后,如果需要封头组件的其他工作,提升柱41和/或冷却系统2可从封头11移去。完成了反应堆的修理和填料后,本发明的封头组件可通过与上述从容器1拆卸封头组件的相反的步骤来组装到压力容器1上。
如上所述,本发明提供一种核反应堆的整体封头组件。当需要从压力容器1提升封头11以便进行反应堆的修理和填料时,封头提升工作通过在抛物防护罩5从容器1移去后使用吊车提升封头提升索具4的提升柱41而实现,整体的封头组件的其他部件,例如冷却系统,可不从封头组件拆卸。因此,封头提升工作容易和简单地实现,而节省了人力和时间。这种整体封头组件还使得封头11在反应堆的修理和填料后容易和简单地安装在压力容器上。
本发明的封头组件带有抛物防护罩5,在其顶部法兰51安装在封头11的支持件14上,在其底部法兰52安装在容器1的侧环12上,用于在反应堆的操作时,当螺栓18意外飞溅,几乎完全地防护螺栓18。当需要从容器1移去抛物防护罩5时,例如在封头提升工作时,罩5的顶部法兰51从封头11的支持件14脱离,然后将罩5分成几个拱形的片。将罩5分成几个拱形的片之后,片被提升,从容器1移去。另外,由于热绝缘体54与罩5的内表面整体形成,使得绝缘体54在罩5被分成几片时也被分成几片,绝缘体54与罩5一道容易和简单地从容器1移去。带有这种热绝缘体的抛物防护罩5因此可容易和简单地从容器其移去,而节省了人力和时间。由于封头提升工作可如上所述在短时间内完成,本发明的封头组件可防止在反应堆的修理和填料时工人过分暴露在辐射中。这提高了反应堆的安全性和经济性。
在本发明的封头组件中,由于冷却CEDM螺线管的冷却系统2有一整体结构,其紧凑和易拆装地安装在封头11的顶部。因此可减少安装或维护反应堆的成本。
另外,由于形成冷却系统2的冷却气室的缸体21不固定在封头11上,缸体21几乎不受表面张力或扭矩的作用,即使在反应堆的操作中封头11发生热膨胀时。另一方面,与封头11连接的提升柱41在封头11的提升工作时支持封头11的重量,在封头提升工作中缸体21几乎不受封头11的重量载荷。因此,本发明的整体封头组件提高了封头提升工作时和反应堆的操作时的反应堆的安全性和经济性。
本发明的上述实施例是示意性的,但本领域的技术人员应清楚地理解,在此教导的基本发明概念的各种变化和变形仍将落在所附权利要求所限定的本发明精神范围内。
Claims (7)
1.一种用于核反应堆的整体封头组件,包括:
使用多个螺栓可移去地安装在核反应堆的压力容器上的封头,从而正常封闭形成反应堆中心部分的容器,所述封头具有围绕其上部的外部环形支持件和多个向上延伸的连接管,多个延伸轴在所述压力容器中与多个控制杆连接,通过所述连接管向上延伸一高度;
多个CEDM,设置在封头的所述连接管上,用于提升和降下压力容器中的控制杆,从而控制反应堆的输出能量,所述CEDM分别具有围绕相应的一控制杆在相应的连接管之上的位置处的CEDM螺线管,所述CEDM螺线管被启动时其有选择地产生能提升和降下延伸轴的磁力;
一冷却系统,设置在所述封头的上部,用于冷却CEDM螺线管,所述冷却系统包括:
一缸体,其下端可移去地安装在封头的所述环形支持件上,形成气室;
一支承板,可移去地安装在所述缸体的顶部,以便使驱动机构的CEDM螺线管通过;
一空气套,由所述支承板支持,环绕每个所述CEDM螺线管,一空气通道形成在空气套和CEDM螺线管之间,与缸体的气室连通;
一空气支道,具有环形形状,绕所述缸体的顶部安装,与所述缸体的气室连通;
多个气道,沿所述空气支道的顶壁规则安装,共同连通所述空气支道;
一空气排出管,从相应的气道垂直向上延伸,连通气道;以及
封头提升索具,安装在封头上,用于在需要时提升封头,所述封头提升索具包括三个提升柱,垂直设置,在三个规则间隔的位置可移去地安装在封头区域。
2.如权利要求1的整体封头组件,其特征在于,进一步包括:
一抛物防护罩,当螺栓作为抛物飞溅时遮挡所述螺栓,该抛物防护罩具有向内延伸的顶部法兰和向外延伸的底部法兰,所述罩在所述顶部法兰处还可移去地连接到封头的所述环形支持件,在所述底部法兰处连接压力容器的上部形成的侧环,其方式为罩在环绕螺栓的位置覆盖封头。
3.如权利要求2的整体封头组件,其特征在于,多个锁定销沿压力容器的所述侧环设置,而抛物防护罩的所述底部法兰在对应于所述锁定销的位置具有多个凹口,在凹口处接收所述锁定销,罩的顶部法兰通过容易拆卸的装配结构与封头的环形支持件装配。
4.如权利要求2或3的整体封头组件,其特征在于,热绝缘体整体地设置在所述抛物防护罩的内表面,上述防护罩可径向分成至少三片,热绝缘体也与防护罩一道分成同样数量的片。
5.如权利要求1的整体封头组件,其特征在于,三个导引槽垂直形成在所述空气支道的外表面,规则间隔布置,所述封头提升索具的三个提升柱分别沿三个导引槽从封头组件的顶壁到底部可移去地安装,其下端可移去地安装在封头上。
6.如权利要求5的整体封头组件,其特征在于,三个眼螺栓整体形成在所述封头的外壁,在环形支持件的外侧规则间隔布置,并低于环形支持件,封头提升索具的每个所述提升柱的下端使用锁定销可移去地安装在相应的一个眼螺栓上。
7.如权利要求5的整体封头组件,其特征在于,所述气道分别具有反U形,每个所述反U形气道的两臂与所述空气支道连接,与所述空气支道的内部连通,每个所述反U形气道在其顶部中心与相应的空气排出管下端连接。
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