CN205104241U - 深井式核能供热堆瞬间安全处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，包括余热交换器，余热交换器的进、出水管分别位于深井上部和下部形成自循环散热回路，自循环散热回路上安装有常闭的能动阀和非能动阀，其特征在于：所述余热交换器位于一空气散热器的中心管内，在中心管外设有多条竖向散热环路，散热环路两端分别连接于中心管上端和中心管下端形成自循环冷却管束。余热交换器放出的热量使中心管内水的温度上升密度减少，通过自循环冷却管束形成自循环，而自循环冷却管束能够增大与空气的换热面积从而提高散热能力。
Description
技术领域
本实用新型属于核反应堆技术领域，具体涉及一种深井式核能供热堆瞬间安全处理装置。
背景技术
核能作为安全、清洁、高效和唯一现实可行的工业化替代能源，过去的数十年中在满足人类的电力需求和缓解温室气体带来的环境压力方面，发挥了重要的作用，作为核电的补充，核供热堆以输出显热为主，可用于城镇居民供暖和综合利用，它的推广应用有助于改善能源结构，减排温室气体和改善城镇环境。
目前，核能供热存在的主要问题：核反应堆停堆后，由于堆芯内的剩余裂变和裂变产物的衰变，产生的剩余发热在相当长的一段时间里还十分可观，需要通过专门设置的安全级余热排出系统将其载出至最终热阱。否则，堆内热量积累和温度升高可能导致燃料元件破损甚至熔化，从而引起严重的放射性外释的核安全事故。这是核反应堆设计中需要关注的最重要的安全问题之一。
要提反应堆系统的安全性，一种方法可以采用非能动的设计理念，通过利用重力等作用，在冷却水系统发生故障的情况下，可以通过非能动余热排出系统的冷却塔或空冷器实现对核反应堆余热的载出，从而保证核电站的安全。但是这种方法在停堆瞬间的散热效果不够好，降低了供热堆停堆瞬间的安全性。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能够自然循环散热的深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，在停堆瞬间的余热能够更好的散掉，提高供热堆停堆瞬间的安全性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
一种深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，包括余热交换器，余热交换器的进、出水管分别位于深井上部和下部形成自循环散热回路，自循环散热回路上安装有常闭的能动阀和非能动阀，所述余热交换器位于一空气散热器的中心管内，在中心管外设有多条竖向散热环路，散热环路两端分别连接于中心管上端和中心管下端形成自循环冷却管束。
更进一步的，上述深井式核能供热堆瞬间安全处理装置中，在中心管上方设有竖向空气对流筒。
更进一步的，上述深井式核能供热堆瞬间安全处理装置中，竖向空气对流筒下边缘向四周水平延伸并覆盖到自循环冷却管束上。
更进一步的，上述深井式核能供热堆瞬间安全处理装置中，在中心管上方设有竖向空气对流筒，中心管的上边缘伸入竖向空气对流筒内，所述空气对流筒的筒内上部设有分隔板，分隔板的中轴线与空气对流筒的中轴线重合，分隔板的两侧边均与空气对流筒的内壁接触。
更进一步的，上述深井式核能供热堆瞬间安全处理装置中，所述分隔板与空气对流筒活动连接；分隔板上部两侧边对称设有多对固定栓，固定栓可伸缩的设置在分隔板侧边的栓孔内，空气对流筒上边缘关于其中轴线互相对称的位置设有固定槽，使任一对固定栓伸出栓孔外时能够卡置在空气对流筒的上边缘的对称的固定槽内。
更进一步的，上述深井式核能供热堆瞬间安全处理装置中，竖向空气对流筒下边缘向四周水平延伸并覆盖到自循环冷却管束上。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
余热交换器放出的热量使中心管内水的温度上升密度减少，通过自循环冷却管束形成自循环，而自循环冷却管束能够增大与空气的换热面积从而提高散热能力。而空气对流筒又可使自循环管束外的空气形成自然对流循环，提高自循环冷却管束外的空气冷却能力，对流筒下边的水平延伸部对自循环冷却管束的遮荫避免吸收阳光，有不会阻当外界自然风吹过自循环冷却管束。与传统的非能动余热排出系统的冷却塔或空冷器相比散热效率更高。在停堆瞬间的余热能够更好的散掉，提高供热堆停堆瞬间的安全性。
附图说明
图1是本实用新型深井式核能供热堆瞬间安全处理装置在实施例1中的结构示意图；
图2是本实用新型深井式核能供热堆瞬间安全处理装置在实施例2中的结构示意图；
图3是图2中所示空气对流筒的结构示意图；
图中：
1、余热交换器；2、深井上部；3、深井下部；4、中心管；5、散热环路；6、空气对流筒；62、延伸出的部位；7、分隔板；8、固定栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。
如图1所示，一种深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，包括余热交换器1，余热交换器1的进、出水管分别位于深井上部2和深井下部3形成自循环散热回路，自循环散热回路上安装有常闭的能动阀和非能动阀，所述余热交换器1位于一空气散热器的中心管4内，在中心管4外设有多条竖向散热环路5，散热环路5两端分别连接于中心管4上端和中心管4下端形成自循环冷却管束。余热交换器1将深井中的热量持续循环散放到中心管4内，使中心管4内水的温度上升，密度减小，通过自循环冷却管束的共同驱动下，形成自循环，自循环冷却管束能够增大与空气的换热面积从而提高散热能力。
实施例1
在中心管4上方设有竖向空气对流筒6，竖向空气对流筒6下边缘向四周水平延伸并覆盖到自循环冷却管束上，空气对流筒6下边缘延伸出的部位61如图1中所示；这样自循环冷却管束外的空气吸收的自循环冷却管束的热量后升温、向空气对流筒6内上升，类似烟囱的原理，可使自循环管束外的空气形成自然对流循环，提高自循环冷却管束外的空气冷却能力，空气对流筒6下边的水平延伸部位61对自循环冷却管束的遮荫避免吸收阳光，又不会阻当外界自然风吹过自循环冷却管束。
实施例2
如图2、3所示，本实用新型的另一实施例是在中心管4上方设有竖向空气对流筒6，空气对流筒6的内径大于中心管4内径，且中心管4的上边缘伸入竖向空气对流筒6内。所述空气对流筒6的筒内上部设有分隔板7，分隔板7的中轴线与空气对流筒6的中轴线重合，分隔板7的两侧边均与空气对流筒6的内壁接触。由于空气通过两个被分隔板7隔离出的半筒形空间和空气对流筒6下部形成对流的缘故使热空气不断从分隔板7隔出的一侧空间上升，外界冷空气不断从另一侧空间出来，加速空气对流散热。
所述分隔板7与空气对流筒6活动连接；分隔板7上部两侧边对称设有多对固定栓8，固定栓8可伸缩的设置在分隔板7侧边的栓孔内，空气对流筒6上边缘关于其中轴线互相对称的位置设有固定槽3(图中未标识出)，使任一对固定栓伸出栓孔外时能够卡置在空气对流筒的上边缘的对称的固定槽内。这样可以根据中心管4的散热程度，灵活调节分隔板7与中心管4上边缘之间的距离，提高空气对流散热效果。
本实施例中竖向空气对流筒6下边缘向四周水平延伸并覆盖到自循环冷却管束上，其延伸出的部位61如图3中所示，对自循环冷却管束的遮荫避免吸收阳光，又不会阻当外界自然风吹过自循环冷却管束。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，包括余热交换器，余热交换器的进、出水管分别位于深井上部和下部形成自循环散热回路，自循环散热回路上安装有常闭的能动阀和非能动阀，其特征在于：所述余热交换器位于一空气散热器的中心管内，在中心管外设有多条竖向散热环路，散热环路两端分别连接于中心管上端和中心管下端形成自循环冷却管束。
2.根据权利要求1所述的深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，其特征在于：在中心管上方设有竖向空气对流筒。
3.根据权利要求2所述的深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，其特征在于：竖向空气对流筒下边缘向四周水平延伸并覆盖到自循环冷却管束上。
4.根据权利要求1所述的深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，其特征在于：在中心管上方设有竖向空气对流筒，中心管的上边缘伸入竖向空气对流筒内，所述空气对流筒的筒内上部设有分隔板，分隔板的中轴线与空气对流筒的中轴线重合，分隔板的两侧边均与空气对流筒的内壁接触。
5.根据权利要求4所述的深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，其特征在于：所述分隔板与空气对流筒活动连接；分隔板上部两侧边对称设有多对固定栓，固定栓可伸缩的设置在分隔板侧边的栓孔内，空气对流筒上边缘关于其中轴线互相对称的位置设有固定槽，使任一对固定栓伸出栓孔外时能够卡置在空气对流筒的上边缘的对称的固定槽内。
6.根据权利要求4或5所述的深井式核能供热堆瞬间安全处理装置，其特征在于：竖向空气对流筒下边缘向四周水平延伸并覆盖到自循环冷却管束上。
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| CN201520848913.9U CN205104241U (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 深井式核能供热堆瞬间安全处理装置 |
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| CN201520848913.9U CN205104241U (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 深井式核能供热堆瞬间安全处理装置 |
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| CN201520848913.9U Active CN205104241U (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 深井式核能供热堆瞬间安全处理装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108443850A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-24 | 何满潮 | 用于地下中子能电站的余热采集利用系统 |
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2015
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