CN217902733U - 一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，属于核工程过滤技术领域，该多层滞留篮由不锈钢框架和多层不锈钢制拦截网组成，整体为顶端开口，底部封闭，四周为多层拦截网的箱式结构。本多层滞留篮的多层拦截网，每层的过滤孔径或网格尺寸依次减小，因此能够依次拦截与贮存尺寸由大至小的碎渣，相对单层滞留篮显著提高了对碎渣的滞留效果，减小进入内置换料水箱的碎渣数量。因此，本多层滞留篮能够减小下游ECCS过滤器滤网的碎渣负荷，降低ECCS过滤器发生堵塞的可能性，保证核电站高能管道破口事故后的堆芯长期冷却。

Description

一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮

技术领域

本实用新型属于核工程过滤技术领域，具体为一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮。

背景技术

华龙一号是满足三代核电技术标准的先进核电厂，相对于原来二代或二代加核电厂，华龙一号的一项重大技术改进是设置了安全壳内置换料水箱，在正常运行时能容纳换料所需的水源，在发生高能管道破口事故后则能承担再循环地坑的功能。将换料水箱设置在安全壳内，一是可以更好地抵御商用大飞机撞击等外部威胁，二是消除了事故后将水源从换料水箱切换至再循环地坑的要求，从而大大提高了安全注入系统、安全壳喷淋系统等专设安全系统的可靠性。

核电厂安全壳内发生高能管道破口事故时，破口介质的冲击将对周围的保温材料、涂漆等物质等产生破坏，因此产生了大量碎渣并传递至安全壳底部的内置换料水箱。事故后，应急堆芯冷却系统、安全壳喷淋系统等安全系统投入运行，安全系统泵需要从安全壳底部的内置换料水箱取水，向压力容器提供水源进行应急堆芯冷却，向安全壳喷淋环管提供水源进行冷却喷淋。为了保证水质满足安全系统的运行要求，在内置换料水箱内部，泵取水管道吸入口的上游设置了ECCS过滤器用于过滤各类碎渣，避免碎渣进入下游后，导致压力容器内的燃料组件、安全壳喷淋环管上的喷头等发生堵塞，或影响下游泵、阀门、换热器等其它设备的正常运行。碎渣被过滤后会积聚在过滤器的滤网表面，导致水流通过过滤器的压降增加，进而可能导致安全系统的泵产生流量不足或汽蚀等问题，影响核电厂的安全。因此ECCS过滤器需要具有足够大的滤网面积，保证过滤器及碎渣引起的压降小于安全系统的限值要求，不影响下游安全系统泵的正常运行。

在现有技术中，《安全壳内置换料水箱过滤器系统》(专利号ZL 2012 10548088.1)提供了一种安全壳内置换料过滤器系统，其中包括设置在内置换料水箱上层楼板的孔洞上方的碎渣拦污栅，在上层楼板下方的内置换料水箱内设置碎渣滞留篮，泵吸入口上方设置的过滤器。碎渣拦污栅、碎渣滞留篮、泵吸入口过滤器形成的三级过滤系统。

《一种用于拦截并贮存碎渣的装置》(专利号ZL 2012 2 0698458.5)提供了一种用于拦截并贮存碎渣的装置(即碎渣滞留篮)，由不锈钢框架和不锈钢制多孔板组成，整体为顶端开口、底部封闭、四周为滤网的箱式结构。该装置能够减少进入内置换料水箱的微小颗粒和纤维。但是在工程实际的使用中发现，上述专利的碎渣拦截装置拦截的碎渣量比较有限，当滤网被碎渣堵塞后，水流会从顶部开口溢流并携带碎渣进入内置换料水箱，无法进一步起到拦截和滞留碎渣的作用。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，使用该滞留篮能够增大拦截与贮存的碎渣量，从而进一步减少进入内置换料水箱的ECCS过滤器的碎渣量，防止ECCS过滤器发生堵塞的危险。

为达到以上目的，本实用新型采用的一种技术方案是：

一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，应用在安全壳内置换料水箱内，所述多层滞留篮包括框架、多层拦截网和底面，所述多层拦截网设置在所述底面上；所述多层拦截网从内向外依次包括第一层拦截网、第二层拦截网、…第N 层拦截网，所述N≥3；从最内层的拦截网至最外层的拦截网，各层拦截网的高度依次降低，截面积依次增大。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，所述多层滞留篮的材质为不锈钢，整体结构为顶端开口、底部封闭、四周为多层拦截网的箱式结构。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，所述多层拦截网包括三层，第一层拦截网为格栅结构，所述第二层拦截网为网孔滤网结构，第三层拦截网为多孔板结构。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，从最内层的拦截网至最外层的拦截网，各层拦截网的过滤孔径或网格尺寸依次减小，从而依次拦截与滞留尺寸由大至小的碎渣。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，所述底面为无孔的不锈钢板，或过滤孔径不大于最外层拦截网的不锈钢多孔板。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，所述底面下面设置有多个设备支撑，用于所述多层滞留篮在内置换料水箱内的固定与安装。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，所述第一层拦截网的顶部开口面积大于与之匹配的内置换料水箱上层楼板孔洞的面积。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，安装时，最外层拦截网顶部至内置换料水箱底面的高度大于内置换料水箱平衡水位至内置换料水箱底面的高度。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，根据内置换料水箱的空间尺寸和ECCS过滤器的过滤要求，设置拦截网的层数和拦截网的过滤孔径或网格尺寸。

进一步，如上所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，安装时，所述第一层拦截网位于内置换料水箱上层楼板孔洞的正下方。

采用本实用新型提供的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，有益效果在于：

1、设置多层拦截网，从内向外高度依次降低，面积依次增大，因此碎渣随水流进入内置换料水箱后，碎渣会被多层拦截网依次拦截与滞留后，水流再进入内置换料水箱，从而避免水流会直接从顶部开口溢流并携带碎渣进入内置换料水箱的问题；

2、多层拦截网的过滤孔径或网格尺寸依次减小，因此该多层滞留篮能够依次拦截与滞留尺寸由大至小的碎渣，内层拦截网的滞留效果能够减缓相邻外层拦截网被碎渣完全堵塞的速度，从而提高多层滞留篮对碎渣的拦截与滞留性能；

3、底面是无孔的不锈钢板或过滤孔径不大于最外层拦截网的不锈钢多孔板，从而能够避免尺寸大于最外层拦截网过滤孔径的碎渣从底面旁通进入内置换料水箱；

4、内层拦截网的设置有利于减小水流从内置换料水箱上层楼板孔洞进入对多层滞留篮的冲击，从而降低滞留篮内的碎渣被漩涡冲刷并携带至内置换料水箱的可能性。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮结构示意图；

图2是图1中多层拦截网的分解图；

图中：1-内置换料水箱上层楼板；2-内置换料水箱上层楼板孔洞；3-多层滞留篮；4-内置换料水箱平衡水位；5-内置换料水箱底面；31-第一层拦截网；32- 第二层拦截网；33-第三层拦截网；34-底面；35-设备支撑。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

目前安全壳内置换料水箱内，当滤网被碎渣堵塞后，水流会从顶部开口溢流并携带碎渣进入内置换料水箱，无法进一步起到拦截和滞留碎渣的作用。为了增大拦截与贮存的碎渣量，减少进入内置换料水箱的ECCS过滤器的碎渣量，防止ECCS过滤器发生堵塞的危险，本实用新型提出了一种优化的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，通过设置多层制拦截网，从最内层的拦截网至最外层的拦截网，高度依次降低，截面积依次增大，拦截网的过滤孔径或网格尺寸依次减小，使得如果内层拦截网被碎渣堵塞后，水流可从其顶部溢流进入外层拦截网进行拦截与滞留，碎渣被逐级拦截与滞留后，水流再进入内置换料水箱，可显著提高对碎渣的滞留效果，减小进入内置换料水箱的碎渣数量。

参阅图1-图2所示，本实用新型提供的一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮安装在内置换料水箱内，主要由框架、多层拦截网和底面34组成，整体为顶端开口、底部封闭、四周为多层拦截网的箱式结构，材质为不锈钢；多层拦截网从内向外依次包括第一层拦截网、第二层拦截网、…第N层拦截网，N≥3。

本实施例中，该多层滞留篮3具有三层结构，从内向外依次包括第一层拦截网31、第二层拦截网32和第三层拦截网33。各层拦截网底部平齐，从最内层拦截网至最外层拦截网，其高度依次降低，截面积依次增大。碎渣随水流进入内置换料水箱后，如果第一层拦截网31被碎渣堵塞，水流从其顶部溢流进入第二层拦截网32进行拦截与滞留；如果第二层拦截网32被碎渣堵塞，水流从其顶部溢流进入第三层拦截网33进行拦截与滞留，以此类推，即碎渣会被多层滞留篮的多层拦截网依次拦截与滞留后，水流再进入内置换料水箱。

从最内层的拦截网至最外层的拦截网，拦截网的过滤孔径或网格尺寸依次减小，用于依次拦截与滞留尺寸由大至小的碎渣。

多层拦截网设置在共同的底面34上。底面34可以是无孔的不锈钢板，也可以是过滤孔径不大于最外层拦截网的不锈钢多孔板，从而能够避免尺寸大于最外层拦截网过滤孔径的碎渣从底面34旁通进入内置换料水箱。

底面34下面设置有多个设备支撑35，用于多层滞留篮在内置换料水箱内的固定与安装。

使用时，该多层滞留篮3安装在内置换料水箱内，内置换料水箱具有内置换料水箱上层楼板1，内置换料水箱上层楼板1中间开设有内置换料水箱上层楼板孔洞2。第一层拦截网31位于内置换料水箱上层楼板孔洞2的正下方，第一层拦截网31的顶部开口面积大于内置换料水箱上层楼板孔洞2的面积。

该多层滞留篮的整体高度即第一层拦截网31顶部至内置换料水箱底面5 的高度(对应图1中H4)小于内置换料水箱上层楼板1至内置换料水箱底面 5的高度(对应图1中H5)；最外层拦截网顶部至置换料水箱底面5的高度 (对应图1中H2)大于内置换料水箱平衡水位4至内置换料水箱底面5的高度(对应图1中H1)。可根据内置换料水箱的空间尺寸和ECCS过滤器的过滤要求，合理地修改拦截网的层数，或修改拦截网的过滤孔径或网格尺寸。

本实施例中，如图2所示，第一层拦截网31为间隔尺寸为10mm的格栅；第二层拦截网32为网孔尺寸为5mm的滤网；第三层拦截网33为滤孔孔径为 2.1mm的不锈钢多孔板。

由于从最内层的拦截网至最外层的拦截网，拦截网的过滤孔径或网格尺寸依次减小，因此该多层滞留篮能够依次拦截与滞留尺寸由大至小的碎渣。内层拦截网对碎渣的拦截与滞留能够减缓外层拦截网被碎渣完全堵塞的速度，从而提高多层滞留篮对碎渣的拦截与滞留性能，避免滤网被快速堵塞后，水流携带碎渣从多层滞留篮的顶部溢流进入内置换料水箱。

同时内层拦截网的存在，有利于减小水流从内置换料水箱上层楼板孔洞进入多层滞留篮的冲击，从而降低滞留篮内的碎渣被漩涡冲刷并携带至内置换料水箱的可能性。

本实用新型提供的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，采用多层拦截网，每层的高度依次降低，面积依次增大，每层的过滤孔径或网格尺寸依次减小，因此能够依次拦截与贮存尺寸由大至小的碎渣，相对单层滞留篮显著提高了对碎渣的滞留效果，减小进入内置换料水箱的碎渣数量。因此，本实用新型能够减小下游ECCS过滤器滤网的碎渣负荷，降低ECCS过滤器发生堵塞的可能性，保证核电站高能管道破口事故后的堆芯长期冷却。

上述实施例只是对本实用新型的举例说明，而不是全部的实施例。本实用新型也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本实用新型的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本实用新型的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，应用在安全壳内置换料水箱内，其特征在于，所述多层滞留篮包括框架、多层拦截网和底面，所述多层拦截网设置在所述底面上；所述多层拦截网从内向外依次包括第一层拦截网、第二层拦截网、…第N层拦截网，所述N≥3；从最内层的拦截网至最外层的拦截网，各层拦截网的高度依次降低，截面积依次增大。

2.根据权利要求1所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，所述多层滞留篮的材质为不锈钢，整体结构为顶端开口、底部封闭、四周为多层拦截网的箱式结构。

3.根据权利要求1所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，所述多层拦截网包括三层，第一层拦截网为格栅结构，所述第二层拦截网为网孔滤网结构，第三层拦截网为多孔板结构。

4.根据权利要求1所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，从最内层的拦截网至最外层的拦截网，各层拦截网的过滤孔径或网格尺寸依次减小，从而依次拦截与滞留尺寸由大至小的碎渣。

5.根据权利要求4所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，所述底面为无孔的不锈钢板，或过滤孔径不大于最外层拦截网的不锈钢多孔板。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，所述底面下面设置有多个设备支撑，用于所述多层滞留篮在内置换料水箱内的固定与安装。

7.根据权利要求2所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，所述第一层拦截网的顶部开口面积大于与之匹配的内置换料水箱上层楼板孔洞的面积。

8.根据权利要求7所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，安装时，最外层拦截网顶部至内置换料水箱底面的高度大于内置换料水箱平衡水位至内置换料水箱底面的高度。

9.根据权利要求8所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，根据内置换料水箱的空间尺寸和ECCS过滤器的过滤要求，设置拦截网的层数和拦截网的过滤孔径或网格尺寸。

10.根据权利要求7-9任一项所述的用于拦截与贮存碎渣的多层滞留篮，其特征在于，安装时，所述第一层拦截网位于内置换料水箱上层楼板孔洞的正下方。

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