CN217686781U - 一种冷却器和辐射监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于核能综合利用技术领域，公开了一种冷却器和辐射监测装置。该冷却器包括壳体和导热件，壳体具有入口、出口和容纳腔，入口用于流体流入容纳腔，出口用于流体流出容纳腔，导热件一端设置于壳体外部，另一端设置于容纳腔内，且设置于容纳腔内的一端呈螺旋结构，螺旋结构与壳体内壁形成螺旋通道，该螺旋通道能够增加流体与导热件的接触面积，有效增加导热件的换热效率，保证了冷却器的冷却效果。本实用新型公开的辐射监测装置能够持续对流体管路中的流体进行冷却，以便持续对流体管路中的流体进行辐射监测，提高了辐射监测仪的使用寿命，保证了核能综合利用的安全性。

Description

一种冷却器和辐射监测装置

技术领域

本实用新型涉及核能综合利用技术领域，尤其涉及一种冷却器和辐射监测装置。

背景技术

核能综合利用主要是利用核反应堆产生的热量，以蒸汽或热水作为介质开展供热、供蒸汽等应用。核能与常规化石能源相比，核能的主要特点是具有潜在的放射性，如果监测不到位，放射性物质可能会通过管路出厂进入用户侧。因此对于放射性的监测是核能综合利用中的重要一环，核电厂对外供应采暖热水或者蒸汽的管路上必须设置辐射监测仪，由于管内介质通常情况下无放射性，即使较低辐射水平也需要控制系统驱动隔离，因此需要将介质引出到辐射监测仪内进行测量。但是根据辐射监测仪的工作原理，如果被监测的液体或者气体温度太高，会影响测量结果的准确性和辐射监测仪的使用寿命，而供热水管或蒸汽管中的流体往往温度较高。现有技术中，通常采用水冷系统或者风扇强制对采样流体进行降温，这两种方式不仅冷却效果较差，冷却效率低，而且水冷系统结构复杂，不能对采样流体进行实时冷却，导致无法对供热水管或蒸汽管中的流体进行连续监测，具有放射性物质泄漏风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却器和辐射监测装置，该冷却器内部具有螺旋结构，螺旋结构与壳体内壁形成螺旋通道，增加了流体在冷却器内流过的距离，增加了与导热件的换热面积，提高换热效率，提高冷却效果，辐射监测装置能够持续对流体管路中的流体进行辐射监测，保证用户端的安全。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种冷却器，冷却器包括：

壳体，壳体具有入口、出口和容纳腔，入口用于流体流入容纳腔，出口用于流体流出容纳腔；

导热件，导热件固定连接于壳体，导热件的一端位于壳体外部，导热件另一端位于容纳腔内，且导热件设置于容纳腔内的一端呈螺旋结构。

作为优选，导热件设置于壳体外部的一端设置翅片。

作为优选，翅片呈圆形，且多个翅片沿导热件的轴线方向间隔设置。

作为优选，壳体外形为圆柱形，壳体包括法兰和安装筒，法兰与安装筒固定连接，法兰具有通孔，导热件穿过通孔。

作为优选，入口相对于出口靠近法兰设置。

作为优选，入口的延伸方向垂直于壳体的轴线。

作为优选，冷却器还包括风扇，所述风扇用于向导热件位于壳体外部的一端供风。

作为优选，导热件设置多个。

作为优选，多个导热件设置于容纳腔内的一端相互缠绕，多个导热件设置于壳体外部的一端沿壳体的轴线的圆周方向均布。

本实用新型还公开一种辐射监测装置，辐射监测装置包括上述的冷却器，还包括辐射监测仪，冷却器的入口与流体管道连接，冷却器的出口与辐射监测仪连接，且辐射监测仪与流体管道连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型公开一种冷却器，该冷却器用于流体的冷却，该冷却器包括壳体和导热件，壳体具有入口、出口和容纳腔，入口用于流体流入容纳腔，出口用于流体流出容纳腔，导热件的一端固定连接于壳体外部，导热件的另一端设置于容纳腔内，导热件设置于容纳腔内的一端呈螺旋结构，螺旋结构与壳体内壁形成螺旋通道，螺旋通道增加了流体在冷却器中流过的距离，增加了流体与导热件的换热面积，导热件设置于壳体外部的一端与空气进行换热，进一步增加冷却效果，该冷却器不仅结构简单，而且具有较强的换热效率和良好的冷却效果。

本实施例还公开一种辐射监测装置，该辐射监测装置包括上述的冷却器，还包括辐射监测仪，该辐射监测装置连接于被监测流体管道上，能够持续对该流体管道中的流体进行放射性物质监测，保证放射性物质不会经由流体管道进入用户端，避免了放射性物质的泄漏风险，保证用户安全。

附图说明

图1是本实用新型冷却器的结构示意图；

图2是本实用新型壳体的结构示意图；

图3是本实用新型导热件的结构示意图；

图4是本实用新型辐射监测装置布置示意图；

图5是本实用新型的冷却器用于疏水排放的示意图。

图中：

1、冷却器；10、壳体；11、入口；12、出口；13、法兰；14、安装筒；20、导热件；21、螺旋结构；22、翅片；30、流体管道；31、辐射监测仪；32、隔离阀；40、蒸汽管道；41、第一疏水阀；42、第二疏水阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

核能综合利用主要是利用核反应堆产生的热量，以蒸汽或热水为介质开展供热、供蒸汽等应用，核能具有潜在的放射性，必须在进入用户端之前保证热水和蒸汽中没有放射性物质，因此，对放射性物质的监测是核能综合利用中的重要一环，由于工艺管路中的蒸汽或热水的温度较高，在进行监测时会影响辐射监测仪监测结果的准确性和辐射监测仪的使用寿命。现有技术中，通常采用水冷系统或者风扇进行降温，这两种冷却方式不仅冷却效果差，冷却效率低，而且水冷系统结构复杂，不能对采样流体进行实时冷却，导致对流体的监测不能持续进行，具有一定的放射性物质泄漏风险。

据此，本实施例提供一种冷却器及辐射监测装置。

如图1至图3所示，本实施例提供的冷却器1包括壳体10和导热件20，壳体10具有入口11、出口12和容纳腔，入口11用于高温流体流入壳体10的容纳腔，出口12用于流体流出容纳腔，导热件20用于对高温流体进行冷却，导热件20固定连接于壳体10，导热件20的一端位于壳体10外部，导热件20的另一端位于容纳腔内，且导热件20设置于容纳腔中的一端呈螺旋结构2。具体的，在本实施例中，螺旋结构21与壳体10内壁贴合，螺旋结构21与壳体10内壁之间形成螺旋通道，流体经由入口11进入容纳腔之后进入螺旋通道，螺旋通道使得流体在冷却器1中流过的距离也呈螺旋形，导致流体流过的距离增加，流体与导热件20的接触面积增加，增加了导热效率，保证了冷却器1的冷却效果，导热件20设置于壳体10外部的一端与外界空气进行热交换，将流体的热量交换到空气中。在本实施例中，导热件20是一种高效导热元件热管，其导热能力要比金属高几百倍甚至数千倍，具有体积小、重量轻、结构简单、沿轴向等温性好，进一步增加了导热效率，而且本实施例中的冷却器1是纯机械式结构，没有噪声且工作稳定，避免了使用水冷方式等复杂的结构和资源的浪费。

进一步的，导热件20设置于壳体10外部的一端设置翅片22。具体的，在导热件20设置于壳体10外部的一端设置翅片22能够增加导热件20与外界空气的热量交换面积，进一步增加冷却器1的换热效率，保证了冷却器1的冷却效果。

进一步的，翅片22呈圆形，且多个翅片22沿导热件20的轴线方向间隔设置。具体的，在本实施中，导热件20上设置翅片22能够增大导热件20的外表面积，翅片22间隔设置能够增大导热件20与空气的接触面积，进而增加导热效率，达到了提高冷却效果的目的。

进一步的，壳体10外形为圆柱形，壳体10包括法兰13和安装筒14，法兰13与安装筒14固定连接，法兰13具有通孔，导热件20通过该通孔。具体的，导热件20通过该通孔进入容纳腔后将该通孔进行密封，从而将容纳腔密封，防止流体泄漏，保证冷却器1的正常功能。

进一步的，入口11相对于出口靠近法兰13设置。具体的，在本实施例中，容纳腔的入口11与法兰13的间隔较小，容纳腔的出口12远离法兰13设置，这种结构能够使流体在容纳腔中流过的距离较长，能够增加流体与导热件20的接触面积，能够增强冷却器1的换热效率，保证对流体的冷却效果。在本实施例中，将安装筒14底部设置为圆弧形，出口12设置于圆弧形底部，不仅能够进一步增加流体与导热件20的接触面积，还能够便于流体流出容纳腔，保证冷却器1的冷却效果。

进一步的，入口11的延伸方向垂直于壳体10的轴线。具体的，由于导热件20与壳体10的轴线平行，入口11的延伸方向垂直于壳体10的轴线，能够使得流体在经入口11进入容纳腔时，直接喷射到导热件20上，使得流体与导热件20的接触更加充分，进一步增强导热效率，保证冷却器1的冷却效果。

进一步的，冷却器1还包括风扇，风扇设置于法兰13，风扇用于向导热件20位于壳体外部的一端供风。具体的，在本实施例中，风扇将风吹向冷却器1设置于壳体10外部的一端，能够增加冷却器1外部空气流通，提高冷却器1的导热件20与外部空气的热量交换效率，保证冷却器1的冷却效果。

进一步的，导热件20设置多个。具体的，设置多个导热件20能够进一步增加导热效率，且多个导热件20均能够设置于壳体10的外部，增强了冷却器1与外界空气的热交换效率，使得冷却器1的冷却效果更好。

进一步的，多个导热件20设置于容纳腔内的一端相互缠绕，与壳体10内壁形成多条螺旋通道，多条螺旋通道均用于通过流体，能够增加导热件20与流体的导热效率，进一步保证了冷却器1的冷却效果。而多个导热件20设置于壳体10外部的一端沿壳体10的轴线的圆周方向均布，能够使得导热件20设置于壳体10的外部的一端均与外界空气进行热量交换，且沿壳体10轴线的圆周方向均布能够使得导热件20设置于壳体10的外部的一端与外界的空气接触面积更大，保证冷却器1的冷却效果。

如图4所示，本实施例还公开一种辐射监测装置，该辐射监测装置包括上述的冷却器1，还包括辐射监测仪31，冷却器1的入口11与流体管道30连接，冷却器1的出口12与辐射监测仪31连接，辐射监测仪31与流体管道30连接。具体的，在本实施例，流体从流体管道30中抽出，通过隔离阀32进入冷却器1，冷却器1对进入的流体进行冷却，使流体的温度降低，经由冷却器1出口12流出的流体进入辐射监测仪31，并且由于冷却器1的冷却作用，该流体不会对辐射监测仪31的监测结果和其使用寿命造成影响，辐射监测仪31监测后的流体回到流体管道30。还可以在冷却器1与辐射监测仪31之间增设温度传感器，温度传感器用于监测进入辐射监测仪31的流体的温度，避免对辐射监测仪31造成不良影响。辐射监测仪31中内置泵，该泵为流体提供传输动力。还可以在本辐射监测装置中设置隔离阀32，隔离阀32能够控制流体管路与辐射监测装置的通断，能够在出现放射性物质泄漏后检修流体管路时，将流体管路与本辐射监测装置断开。

本实施例提供的冷却器1还能够用于避免蒸汽管道40的疏水罐疏水排放时产生二次蒸汽。蒸汽管道40用于输送蒸汽，由于散热，蒸汽将在管道内壁凝结形成凝结水，蒸汽管网每隔一定距离设置疏水罐，疏水罐用于容纳凝结水，当疏水罐内凝结水达到一定液位时，需要将第一疏水阀41开启进行凝结水排放，在较冷的天气进行排放会出现二次蒸汽，形成冒白汽的现象，不仅不美观，还会对环境造成污染。

如图5所示，冷却器1与疏水罐的第一疏水阀41连接，在进行凝结水排放时，凝结水将通过第一疏水阀41进入冷却器1，冷却器1中的导热件20能够将凝结水进行冷却，充分冷却后的凝结水经由第二疏水阀42进入厂区排放地漏，不会产生二次蒸汽，能够避免凝结水排放时对环境造成污染。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却器，其特征在于，所述冷却器包括：

壳体(10)，所述壳体(10)具有入口(11)、出口(12)和容纳腔，所述入口(11)用于流体流入所述容纳腔，所述出口(12)用于流体流出所述容纳腔；

导热件(20)，所述导热件(20)固定连接于所述壳体(10)，所述导热件(20)的一端位于所述壳体(10)外部，所述导热件(20)的另一端位于所述容纳腔内，且所述导热件(20)设置于所述容纳腔内的一端呈螺旋结构(21)。

2.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述导热件(20)设置于所述壳体(10)外部的一端设置翅片(22)。

3.根据权利要求2所述的冷却器，其特征在于，所述翅片(22)呈圆形，且多个所述翅片(22)沿所述导热件(20)的轴线方向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述壳体(10)外形为圆柱形，所述壳体(10)包括法兰(13)和安装筒(14)，所述法兰(13)与所述安装筒(14)固定连接，所述法兰(13)具有通孔，所述导热件(20)穿过所述通孔。

5.根据权利要求4所述的冷却器，其特征在于，所述入口(11)相对所述出口(12)靠近所述法兰(13)设置。

6.根据权利要求5所述的冷却器，其特征在于，所述入口(11)的延伸方向垂直于所述壳体(10)的轴线。

7.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述冷却器还包括风扇，所述风扇用于向所述导热件(20)位于所述壳体(10)外部的一端供风。

8.根据权利要求1-7任一项所述的冷却器，其特征在于，所述导热件(20)设置多个。

9.根据权利要求8所述的冷却器，其特征在于，多个所述导热件(20)设置于所述容纳腔内的一端相互缠绕，多个所述导热件(20)设置于所述壳体(10)外部的一端沿所述壳体(10)的轴线的圆周方向均布。

10.一种辐射监测装置，其特征在于，所述辐射监测装置包括权利要求1-9任一项所述的冷却器，还包括辐射监测仪(31)，所述冷却器的入口(11)与流体管道(30)连接，所述冷却器的出口(12)与所述辐射监测仪(31)连接，且所述辐射监测仪(31)与流体管道(30)连接。

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