CN219300880U - 核电厂hvac系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种核电厂HVAC系统，其包括电仪区域通风系统、主控室通风系统以及机械设备间通风系统，该电仪区域通风系统包括分隔设置的第一主防线通风装置以及第一多样化防线通风装置，该主控室通风系统包括相互分隔设置的第二主防线通风装置、第二多样化防线通风装置以及备用防线通风装置，该机械设备间通风系统包括就地空调机组。该核电厂HVAC系统通过设计实体分隔的通风装置，可通过采用不同供应商实现冗余设备之间的多样化，因采用了不同的供应商，设备的设计，制造，维护均采用了不同的团队，能够较大程度消除设备自身和人因的共因故障，提升了暖通系统的可靠性，一定程度地提升了核电厂的安全水平。

Description

核电厂HVAC系统

技术领域

本实用新型涉及核电厂系统设备领域，尤其涉及一种核电厂HVAC系统。

背景技术

核电厂安全级HVAC系统是核电厂的支持系统，主要负责为厂房内的设备、人员提供适宜的环境条件。目前，核电厂多样化设计主要集中在仪控设计领域，核电厂设计了专设的多样化控制系统，在HVAC系统设计中，未进行全面的多样化设计，并未考虑设备自身及人因导致的共因故障，如发生风机的机械共因故障，HVAC系统中的风机将全部失效，将导致HVAC系统的失效，进一步导致其服务的主防线仪控系统和多样化仪控系统失效，造成事故风险。因此，HVAC系统是核电厂多样化设计中的薄弱环节，需要进行加强。相关技术对于设备自身和人因操作导致的共因故障无法应对。如冗余的空调机组设备发生共因机械故障，将导致整个通风系统失效。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种核电厂HVAC系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂HVAC系统，其包括电仪区域通风系统、主控室通风系统以及机械设备间通风系统；

所述电仪区域通风系统包括分隔设置的第一主防线通风装置以及第一多样化防线通风装置；

所述主控室通风系统包括相互分隔设置的第二主防线通风装置、第二多样化防线通风装置以及备用防线通风装置；

所述机械设备间通风系统包括就地空调机组。

在一些实施例中，所述第一主防线通风装置、所述第一多样化防线通风装置、所述第二主防线通风装置、所述备用防线通风装置以及所述就地空调机组中均设有两个冷盘管；

所述就地空调机组还设有两个风机。

在一些实施例中，还包括冷冻水系统，所述冷冻水系统包括主防线冷冻水装置以及多样化冷冻水装置；

所述第一主防线通风装置、所述第一多样化防线通风装置、所述第二主防线通风装置、所述备用防线通风装置以及所述就地空调机组均由所述主防线冷冻水装置和所述多样化冷冻水装置提供冷源。

在一些实施例中，所述主防线冷冻水装置包括水冷式冷水机组，所述多样化冷冻水装置包括风冷式冷水机组。

在一些实施例中，所述第一主防线通风装置、所述第一多样化防线通风装置、所述第二主防线通风装置、所述备用防线通风装置以及所述就地空调机组均还包括过滤段、加湿段、第一消声段、风机段以及第二消声段；

两个所述冷盘管分为第一防线冷盘管以及第二防线冷盘管；

所述第一消声段以及所述第二消声段分别设于所述风机段的两侧，所述风机段沿所述第一消声段的方向依次设有所述加湿段、所述第二防线冷盘管、所述第一防线冷盘管以及所述过滤段。

在一些实施例中，所述第一防线冷盘管与所述第二防线冷盘管导气连通，且所述第一防线冷盘管供水通道与所述第二防线冷盘管的供水通道分开设置。

在一些实施例中，所述冷冻水系统通过输冷管线输送冷源，所述输冷管线上设有单向阀、调压阀以及安全阀。

在一些实施例中，所述水冷式冷水机组以及所述风冷式冷水机组上均设有冷却器以及与所述冷却器流体连接的流体泵。

在一些实施例中，还包括控制装置，所述水冷式冷水机组以及所述风冷式冷水机组上均设有压力传感器以及温度传感器；

所述控制装置根据所述压力传感器以调整所述流体泵的输入压力，且其通过所述温度传感器以调整所述冷却器的冷却温度。

在一些实施例中，所述风机段上还设有风量调节阀；

所述电仪区域通风系统、所述主控室通风系统以及所述机械设备间通风系统中均设有用于测量空气温度和/或湿度的空气传感器；

所述控制装置根据所述空气传感器测量的空气参数信息控制所述风量调节阀的开启或者闭合。

实施本实用新型具有以下有益效果：该核电厂HVAC系统通过设计实体分隔的通风装置，可通过采用不同供应商实现冗余设备之间的多样化，因采用了不同的供应商，设备的设计，制造，维护均采用了不同的团队，能够较大程度消除设备自身和人因的共因故障，提升了暖通系统的可靠性，一定程度地提升了核电厂的安全水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，应当理解地，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他相关的附图。附图中：

图1是本实用新型一些实施例中的核电厂HVAC系统的总体结构示意图；

图2是本实用新型一些实施例中的通风装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，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。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1和图2，是本实用新型一些实施例中的一种核电厂HVAC系统，其用于核电厂的电仪区域、主控室区域以及机械设备间中，其包括电仪区域通风系统1、主控室通风系统2以及机械设备间通风系统3，该电仪区域通风系统1包括分隔设置的第一主防线通风装置11以及第一多样化防线通风装置12，该主控室通风系统2包括相互分隔设置的第二主防线通风装置21、第二多样化防线通风装置22以及备用防线通风装置23，该机械设备间通风系统3包括就地空调机组31。

可以理解地，该第一主防线通风装置11以及第一多样化防线通风装置12设于电仪区域中，第二主防线通风装置21、第二多样化防线通风装置22以及备用防线通风装置23设于主控室区域中，该就地空调机组31设于机械设备间中。该核电厂HVAC系统通过设计实体分隔的通风装置，可通过采用不同供应商实现冗余设备之间的多样化，因采用了不同的供应商，设备的设计，制造，维护均采用了不同的团队，能够较大程度消除设备自身和人因的共因故障。

具体地，第一主防线通风装置11、第一多样化防线通风装置12、第二主防线通风装置21、备用防线通风装置23以及就地空调机组31中均设有两个冷盘管，该就地空调机组31还设有两个风机。可以理解地，该两个冷盘管以及两个风机之间均互为多样化备用，较大程度地消除了核电厂暖通系统的主要共因风险，提升了暖通系统的可靠性，一定程度地提升了核电厂的安全水平。

其中，该核电厂HVAC系统还包括冷冻水系统4，冷冻水系统4包括主防线冷冻水装置41以及多样化冷冻水装置42，第一主防线通风装置11、第一多样化防线通风装置12、第二主防线通风装置21、备用防线通风装置23以及就地空调机组31均由主防线冷冻水装置41和多样化冷冻水装置42提供冷源。可以理解地，该设置方式能确保主防线冷冻水装置41和多样化冷冻水装置42之间的实体隔离，且可保证各通风装置自身具备多样化特征，避免因为发生因其中一个冷盘管或者风机发生故障的情况下该核电厂HVAC系统失效的情况，可以在核电厂冷却水系统失效的情况下，维持冷水系统的生产。

其中，该冷冻水系统4通过输冷管线6输送冷源，输冷管线6上设有单向阀61、调压阀62以及安全阀63。该单向阀61可避免流体逆向流动、避免系统中压力过高、分割油路、避免出现反作用，该调压阀62用于调整输冷管线6上的流体的压力，该安全阀63用于输冷管线6的流体在达到调定压力时保持恒定状态，当系统发生故障，压力升高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。

进一步地，该主防线冷冻水装置41包括水冷式冷水机组，多样化冷冻水装置42包括风冷式冷水机组，该水冷式冷水机组以及风冷式冷水机组上均设有冷却器以及与冷却器流体连接的流体泵，冷却器用于控制水的冷却温度并为流体泵输入冷却水，该流体泵用于将冷却器提供的冷却水输入进输冷管线6中。该冷却器可为列管式冷却器、板式冷却器或者风冷式冷却器的一种。具体地，该列管式冷却器将用作冷却的水从管内部流过，而油则从列管的间隔中流过，中间设置的折板让油折流，其中的冷却器介质采用双管程流动，冷介质在双管程流过程中，吸收热介质放出的余热由出水口排出，使工作介质保持额定的工作温度，保证了冷却器工作时的稳定性。该板式冷却器利用波纹构造排列的接触点，让流体在流速并不高的情况下形成紊流，大幅度地提升了散热的效果。该风冷式冷却器是一种以空气为冷却源的铝合金板翅式热交换器，其特点是热交换器芯体的油通道和风通道均设换热翅片，同体积比换热面积大，传热效率高，以空气为介质进行热量交换。在其他一些实施例中，该冷却器还可以为其他形式的冷却器，只需满足使用需求即可，这里不做具体限定。

该核电厂HVAC系统还包括控制装置，水冷式冷水机组以及风冷式冷水机组上均设有压力传感器以及温度传感器，控制装置根据压力传感器以调整流体泵的输入压力，且其通过温度传感器以调整冷却器的冷却温度。

在一些实施例中，第一主防线通风装置11、第一多样化防线通风装置12、第二主防线通风装置21、备用防线通风装置23以及就地空调机组31均还包括过滤段51、加湿段52、第一消声段53、风机段54以及第二消声段55，该两个冷盘管分为第一防线冷盘管56以及第二防线冷盘管57，第一消声段53以及第二消声段55分别设于风机段54的两侧，第一消声段53以及第二消声段55分别设于风机段54的两侧，风机段54沿朝向第一消声段53的方向依次设有加湿段52、第二防线冷盘管57、第一防线冷盘管56以及过滤段51。

具体地，该第一主防线通风装置11、第一多样化防线通风装置12、第二主防线通风装置21、备用防线通风装置23以及就地空调机组31均为组合式空调机组，其自身不带冷、热源，是以冷、热水或蒸汽为媒介，用以完成对空气的过滤、净化、加热、冷却、加湿、减湿、消声。新风进入上述通风装置，与室内来的回风在混合段中混合。混合空气经过过滤段51，滤去尘埃和杂物，再经过冷盘管进行降温或加热后使空气达到所需的温度点，然后再通过加湿段52加湿到系统所需要的湿度要求即达到指定的送风状态点，最后通过风机段54把处理好的空气送入室内，该消声段内设有片式消声器或孔板消声器，用于减小气流流动的噪声。

其中，该冷盘管主要由换热器等组件组成，主要依靠风机的强制作用，使空气通过加热器表面时被制冷或加热，因而强化了散热器与空气间的对流换热器，能够迅速制冷或者加热区域的空气。该冷盘管可包括风循环系统和水循环系统，该水循环系统可将水冷式冷水机组或者风冷式冷水机组提供过来的水在冷盘管内循环，该风循环系统可在机组内不断地再循环所在区域的空气，以保持所在区域温度的恒定。

在本实施例中，该第一防线冷盘管56与第二防线冷盘管57导气连通，能对各区域温度进行灵活调节，加快冷却效率，并且确保室内空气的温度，且第一防线冷盘管56的供水通道与第二防线冷盘管57的供水通道分开设置，可避免其中一个供水通道的损坏而影响冷盘管的工作。

优选地，该风机段54上还设有风量调节阀，电仪区域通风系统1、主控室通风系统2以及机械设备间通风系统3中均设有用于测量空气温度和/或湿度的空气传感器，控制装置根据空气传感器测量的空气参数信息控制风量调节阀的开启或者闭合。可以理解地，该空气传感器可用于测量空气的温度和湿度，并可用于计算空气的其他相关参数如焓值、湿球温度、露点温度等。该控制装置可通过空气参数信息用以控制风量调节阀从而控制通风装置出风量的大小。通风装置能通过风量调节阀的设置调整电仪区域的进风量，保证在各种工况下每个区域内的冷却效率最高，保证核电厂HVAC系统安全可靠运行，同时还可提高能源利用率。

在一些实施例中，该控制装置还包括电箱以及设于电箱中的控制电路，该电箱中还设有电源指示灯、报警灯、复位按钮、通风装置工作指示灯以及急停按钮。该电源指示灯用于显示电源的开启和闭合，该报警灯用于当该通风装置工作时如遇设备卡涩、失效、动力输出单元的压力值超出设定值时会出现报警，以便操作人员及时进行处理。该复位按钮用于使得该通风装置内的部件恢复到起始工作状态。该通风装置工作指示灯用于显示通风装置是否处于工作状态中，该急停按钮用于当出现突发情况时可马上停止该通风装置的运作。提升了该核电厂HVAC系统的自动化和智能化水平，提高了工作效率，也方便了工作人员对核电厂HVAC系统的监控和管理。

可以理解地，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种核电厂HVAC系统，其特征在于，包括电仪区域通风系统(1)、主控室通风系统(2)以及机械设备间通风系统(3)；

所述电仪区域通风系统(1)包括分隔设置的第一主防线通风装置(11)以及第一多样化防线通风装置(12)；

所述主控室通风系统(2)包括相互分隔设置的第二主防线通风装置(21)、第二多样化防线通风装置(22)以及备用防线通风装置(23)；

所述机械设备间通风系统(3)包括就地空调机组(31)。

2.根据权利要求1所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，所述第一主防线通风装置(11)、所述第一多样化防线通风装置(12)、所述第二主防线通风装置(21)、所述备用防线通风装置(23)以及所述就地空调机组(31)中均设有两个冷盘管；

所述就地空调机组(31)还设有两个风机。

3.根据权利要求2所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，还包括冷冻水系统(4)，所述冷冻水系统(4)包括主防线冷冻水装置(41)以及多样化冷冻水装置(42)；

所述第一主防线通风装置(11)、所述第一多样化防线通风装置(12)、所述第二主防线通风装置(21)、所述备用防线通风装置(23)以及所述就地空调机组(31)均由所述主防线冷冻水装置(41)和所述多样化冷冻水装置(42)提供冷源。

4.根据权利要求3所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，所述主防线冷冻水装置(41)包括水冷式冷水机组，所述多样化冷冻水装置(42)包括风冷式冷水机组。

5.根据权利要求4所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，所述第一主防线通风装置(11)、所述第一多样化防线通风装置(12)、所述第二主防线通风装置(21)、所述备用防线通风装置(23)以及所述就地空调机组(31)均还包括过滤段(51)、加湿段(52)、第一消声段(53)、风机段(54)以及第二消声段(55)；

两个所述冷盘管分为第一防线冷盘管(56)以及第二防线冷盘管(57)；

所述第一消声段(53)以及所述第二消声段(55)分别设于所述风机段(54)的两侧，所述风机段(54)沿朝向所述第一消声段(53)的方向依次设有所述加湿段(52)、所述第二防线冷盘管(57)、所述第一防线冷盘管(56)以及所述过滤段(51)。

6.根据权利要求5所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，所述第一防线冷盘管(56)与所述第二防线冷盘管(57)导气连通，且所述第一防线冷盘管(56)的供水通道与所述第二防线冷盘管(57)的供水通道分开设置。

7.根据权利要求5所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，所述冷冻水系统(4)通过输冷管线(6)输送冷源，所述输冷管线(6)上设有单向阀(61)、调压阀(62)以及安全阀(63)。

8.根据权利要求7所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，所述水冷式冷水机组以及所述风冷式冷水机组上均设有冷却器以及与所述冷却器流体连接的流体泵。

9.根据权利要求8所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，还包括控制装置，所述水冷式冷水机组以及所述风冷式冷水机组上均设有压力传感器以及温度传感器；

所述控制装置根据所述压力传感器以调整所述流体泵的输入压力，且其通过所述温度传感器以调整所述冷却器的冷却温度。

10.根据权利要求9所述的核电厂HVAC系统，其特征在于，所述风机段(54)上还设有风量调节阀；

所述电仪区域通风系统(1)、所述主控室通风系统(2)以及所述机械设备间通风系统(3)中均设有用于测量空气温度和/或湿度的空气传感器；

所述控制装置根据所述空气传感器测量的空气参数信息控制所述风量调节阀的开启或者闭合。

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