CN220709962U - 一种液态金属反应堆双壁管换热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液态金属反应堆双壁管换热设备，具体涉及换热器技术领域，包括外壳和第一管箱，所述外壳的前端外壁安装有探测机构，所述探测机构包括第一固定板、电机、传动轴、外箱、往复丝杆、第二固定板、活动块、限位条、活动圈、第一警报器和温度探测仪，所述第一固定板的前端外壁固定连接有电机。本实用新型通过探测机构，在后期对液态金属反应堆进行化热时的同时，可以对换热设备的外壳温度进行探测检查，且当外壳局部的温度异于平常的阈值时可以进行报警，一提醒工作人员温度不同处的地方需要进行检修，所以可以通过对外壳表面的温度探测来反应外壳的厚度并提醒工作人员需要对外壳进行检修。

Description

一种液态金属反应堆双壁管换热设备

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种液态金属反应堆双壁管换热设备。

背景技术

液态金属燃料反应堆是用含有易裂变物质的液态金属或液态合金作燃料的反应堆，液态金属燃料的导热性能好，不存在辐照肿胀间题，堆芯结构简单，可以在高温低压下运行，必须对金属燃料加热，使其处于熔融状态，其中在液态金属染料反应堆工作时，双壁管换热设备时其中工作必不可少的一部分；

经检索，现有专利(公开号：CN106531241A)公开了一种液态金属反应堆双壁管换热设备、破管检测和维护方法，该换热设备包括多个相互独立的管束组件、壳侧导流部件、壳体、进口联箱、出口联箱、气体接管和阀门，其中，每个管束组件上端连接到壳体上、能够从壳体中取出，管束组件的进口接管与进口联箱连接，管束组件的出口接管与出口联箱连接，管束组件下部穿过壳侧导流部件，管束组件的双壁换热管的夹层填充低熔点合金并覆盖破壁检测气体，通过气体压力变化及时检测破管，提高换热设备在液态金属反应堆双壁管换热设备中使用安全性，该换热设备可以采用可独立更换的模块化管束组件，降低破口事故下换热设备的维修成本和维修强度。发明人在实现本实用新型的过程中发现现有技术存在如下问题：

现有的液态金属反应堆双壁管换热设备，因工作时换成的部分气体是具有一定的腐蚀性的，长时间的工作可能会对换热设备的外壳内壁造成一定的腐蚀性，当外壳体受到腐蚀时，外壳的内壁会逐渐薄弱，若外壳薄弱绕一定厚度时高强度的工作外壳可能会破裂造成安全隐患，当外壳的厚度发生变化时传导的热量也会有一定的变化，因此我们需要一种可以对液态金属反应堆双壁管换热设备外壳外壁温度进行检测的探测机构；

因此，针对上述问题提出一种液态金属反应堆双壁管换热设备。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种液态金属反应堆双壁管换热设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种液态金属反应堆双壁管换热设备，包括外壳和第一管箱，所述外壳的前端外壁安装有探测机构，所述探测机构包括第一固定板、电机、传动轴、外箱、往复丝杆、第二固定板、活动块、限位条、活动圈、第一警报器和温度探测仪，所述第一固定板的前端外壁固定连接有电机，所述电机的一侧通过联轴器连接有传动轴，所述传动轴的另一端固定连接有往复丝杆，所述传动轴通过轴承贯穿连接有外箱，所述外箱的后端固定连接有第二固定板，所述往复丝杆活动贯穿连接有活动块，所述活动块的前端固定连接有限位条，所述活动块的顶部固定连接有活动圈，所述活动圈的内壁固定连接有温度探测仪，所述活动圈的顶部固定连接有第一警报器。

优选的，所述往复丝杆和之间为固定连接外箱，所述外箱与往复丝杆的右端之间通过轴承连接，所述外箱与限位条之间为活动卡合连接。

优选的，所述外壳与第二固定板之间为固定连接，所述外壳的另一侧固定连接有管板，所述管板与第一管箱之间为固定连接，所述外壳的另一侧设置有第二管箱。

优选的，所述管板的数量设置有两组，且另一组管板位于外壳和第二管箱的夹层中，所述第二管箱的底部固定贯通连接有冷气出口，所述冷气出口的中部安装有第二电动密闭阀。

优选的，所述第一管箱的前端外壁与第一固定板之间为固定连接，所述第一管箱的顶部固定贯通连接有冷气入口，所述冷气入口的中部安装有第一电动密闭阀。

优选的，所述外壳的一侧顶部固定贯通连接有热气出口，所述热气出口的中部安装有第四电动密闭阀，所述外壳的另一侧底部固定贯通连接有热气入口，所述热气入口的中部安装有第三电动密闭阀。

优选的，所述管板的中部固定贯穿连接有气压探测仪，所述气压探测仪的一侧固定贯通连接有连接管，所述连接管的顶部固定连接有电子气压表，所述电子气压表的底部一侧固定连接有信号转换器，所述信号转换器的底部另一侧固定连接有第二警报器，所述连接管与第一管箱之间为固定贯穿连接。

优选的，所述管板的周侧固定贯穿连接有换热管，所述换热管间断式贯穿连接有折流板，所述折流板的一段与外壳之间为固定连接。

本实用新型的技术效果和优点：

1、与现有技术相比，该一种液态金属反应堆双壁管换热设备通过探测机构，在后期对液态金属反应堆进行化热时的同时，可以对换热设备的外壳温度进行探测检查，且当外壳局部的温度异于平常的阈值时可以进行报警，一提醒工作人员温度不同处的地方需要进行检修，因为当长时间工作后一些具有腐蚀性的高温气体会对外壳内壁造成一定的腐蚀，所以可以通过对外壳表面的温度探测来反应外壳的厚度并提醒工作人员需要对外壳进行检修。

与现有技术相比，该一种液态金属反应堆双壁管换热设备通过连接管、电子气压表、信号转换器、第二警报器和气压探测仪之间的关系可以对外壳内部的气压进行检测，且当外壳内部的气压过高时可以进行报警，且当气压温度过高时可以控制第一电动密闭阀、第二电动密闭阀、第三电动密闭阀和第四电动密闭阀关闭冷气入口、冷气出口、热气入口和热气出口关闭冷热气的进出避免外壳内部负载。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型探测机构结构示意图。

图3为本实用新型活动圈连接结构示意图。

图4为本实用新型往复丝杆连接结构示意图。

图5为本实用新型外壳内部结构示意图。

附图标记为：1、外壳；2、探测机构；201、第一固定板；202、电机；203、传动轴；204、外箱；205、往复丝杆；206、第二固定板；207、活动块；208、限位条；209、活动圈；210、第一警报器；211、温度探测仪；3、第一管箱；4、第二管箱；5、冷气入口；6、第一电动密闭阀；7、冷气出口；8、第二电动密闭阀；9、热气入口；10、第三电动密闭阀；11、热气出口；12、第四电动密闭阀；13、连接管；14、电子气压表；15、信号转换器；16、第二警报器；17、气压探测仪；18、管板；19、换热管；20、折流板。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如附图1、图2、图3和图4所示的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，包括外壳1和第一管箱3，外壳1的前端外壁安装有探测机构2，探测机构2包括第一固定板201、电机202、传动轴203、外箱204、往复丝杆205、第二固定板206、活动块207、限位条208、活动圈209、第一警报器210和温度探测仪211，第一固定板201的前端外壁固定连接有电机202，电机202的一侧通过联轴器连接有传动轴203，传动轴203的另一端固定连接有往复丝杆205，传动轴203通过轴承贯穿连接有外箱204，外箱204的后端固定连接有第二固定板206，往复丝杆205活动贯穿连接有活动块207，活动块207的前端固定连接有限位条208，活动块207的顶部固定连接有活动圈209，活动圈209的内壁固定连接有温度探测仪211，活动圈209的顶部固定连接有第一警报器210。

其中：首先启动电机202，随后通过电机202带动传动轴203进行旋转，并通过传动轴203的旋转带动往复丝杆205进行同步的旋转，随后通过往复丝杆205的旋转带动活动块207进行平移，随后通过活动块207的移动带动活动圈209进行同步的移动，且在移动的同时可以通过温度探测仪211对外壳1的表面进行往复的温度探测，且同时当检测温度超出一定的阈值时为温度探测仪211可以为第一警报器210传输信号，随后第一警报器210开始工作进行警报，活动块207可以通过限位条208与外箱204内壁之间的卡合限位避免活动块207通过往复丝杆205的旋转进行移动时造成的晃动与偏移，且使用者在工作前可以为温度探测仪211设定额定温度的阈值，且温度探测仪211与第一警报器210之间为电性连接，且活动圈209是可以从活动块207表面卸下的，需要时可以安装在活动块207的底部对外壳1的底部进行探测。

实施例二

在基于实施例一的基础上，结合下面具体的工作方式对实施例一中的方案进行进一步细化介绍，如图1至图5所示，详细见下文描述：

作为优选的实施方式，往复丝杆205和之间为固定连接外箱204，外箱204与往复丝杆205的右端之间通过轴承连接，外箱204与限位条208之间为活动卡合连接；进一步的，外箱204可以通过与往复丝杆205之间的轴承连接对往复丝杆205进行限位，避免往复丝杆205在旋转的途中发生偏移。

作为优选的实施方式，外壳1与第二固定板206之间为固定连接，外壳1的另一侧固定连接有管板18，管板18与第一管箱3之间为固定连接，外壳1的另一侧设置有第二管箱4；进一步的，其中可以通过管板18对换热管19进行固定。

作为优选的实施方式，管板18的数量设置有两组，且另一组管板18位于外壳1和第二管箱4的夹层中，第二管箱4的底部固定贯通连接有冷气出口7，冷气出口7的中部安装有第二电动密闭阀8；进一步的，其中可以通过冷气出口7接入可以通出冷气的双壁管。

作为优选的实施方式，第一管箱3的前端外壁与第一固定板201之间为固定连接，第一管箱3的顶部固定贯通连接有冷气入口5，冷气入口5的中部安装有第一电动密闭阀6；进一步的，其中可以通过冷气入口5接入通入冷气的双壁管。

作为优选的实施方式，外壳1的一侧顶部固定贯通连接有热气出口11，热气出口11的中部安装有第四电动密闭阀12，外壳1的另一侧底部固定贯通连接有热气入口9，热气入口9的中部安装有第三电动密闭阀10；进一步的，其中可以通过热气出口11与热气入口9接入通出热气以及通入热气的双壁管。

作为优选的实施方式，管板18的中部固定贯穿连接有气压探测仪17，气压探测仪17的一侧固定贯通连接有连接管13，连接管13的顶部固定连接有电子气压表14，电子气压表14的底部一侧固定连接有信号转换器15，信号转换器15的底部另一侧固定连接有第二警报器16，连接管13与第一管箱3之间为固定贯穿连接；进一步的，其中第二警报器16与电子气压表14和信号转换器15之间均为电性连接，且电子气压表14和信号转换器15之间为电性连接，且信号转换器15与第一电动密闭阀6、第二电动密闭阀8、第三电动密闭阀10和第四电动密闭阀12之间均为电性连接。

作为优选的实施方式，管板18的周侧固定贯穿连接有换热管19，换热管19间断式贯穿连接有折流板20，折流板20的一段与外壳1之间为固定连接；进一步的，其中折流板20分为多组并相错排版。

本实用新型的工作过程如下：

本装置在后期的使用时，首先将该装置安装在液态金属反应堆冷热气接出双壁管的接口，随后使用者在后期工作时首先将第一电动密闭阀6和第三电动密闭阀10打开接入冷气与热气，随后将第二电动密闭阀8和第四电动密闭阀12通出冷热气，随后热气通过热气入口9进入外壳1的内部，随后通入的热气通过折流板20延长冷气在外壳1内部的时间，随后热气通过热气出口11排出，且同时冷气通过冷气入口5进入至第一管箱3的内部，随后进入至换热管19的内部，随后冷气穿过换热管19进入第二管箱4的内部，并从冷气出口7排出，且同时气压探测仪17可以对外壳1内部的气压进行检测，当外壳1内部的气压过高或者过低时可以为信号转换器15传输信号并通过信号转换器15为第一电动密闭阀6、第二电动密闭阀8、第三电动密闭阀10、第四电动密闭阀12与第二警报器16传输信号，诉后第二警报器16开始启动并同时第一电动密闭阀6、第二电动密闭阀8、第三电动密闭阀10和第四电动密闭阀12也开始启动并关闭各个进出口，且在整个装置工作时，可以通过启动电机202，随后通过电机202带动传动轴203进行旋转，并通过传动轴203的旋转带动往复丝杆205进行同步的旋转，随后通过往复丝杆205的旋转带动活动块207进行平移，随后通过活动块207的移动带动活动圈209进行同步的移动，且在移动的同时可以通过温度探测仪211对外壳1的表面进行往复的温度探测，且同时当检测温度超出一定的阈值时为温度探测仪211可以为第一警报器210传输信号，随后第一警报器210开始工作进行警报，这就是该一种液态金属反应堆双壁管换热设备的工作原理。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。

Claims (8)

1.一种液态金属反应堆双壁管换热设备，包括外壳(1)和第一管箱(3)，其特征在于：所述外壳(1)的前端外壁安装有探测机构(2)，所述探测机构(2)包括第一固定板(201)、电机(202)、传动轴(203)、外箱(204)、往复丝杆(205)、第二固定板(206)、活动块(207)、限位条(208)、活动圈(209)、第一警报器(210)和温度探测仪(211)；

所述第一固定板(201)的前端外壁固定连接有电机(202)，所述电机(202)的一侧通过联轴器连接有传动轴(203)，所述传动轴(203)的另一端固定连接有往复丝杆(205)，所述传动轴(203)通过轴承贯穿连接有外箱(204)，所述外箱(204)的后端固定连接有第二固定板(206)，所述往复丝杆(205)活动贯穿连接有活动块(207)，所述活动块(207)的前端固定连接有限位条(208)，所述活动块(207)的顶部固定连接有活动圈(209)，所述活动圈(209)的内壁固定连接有温度探测仪(211)，所述活动圈(209)的顶部固定连接有第一警报器(210)。

2.根据权利要求1所述的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，其特征在于：所述往复丝杆(205)和之间为固定连接外箱(204)，所述外箱(204)与往复丝杆(205)的右端之间通过轴承连接，所述外箱(204)与限位条(208)之间为活动卡合连接。

3.根据权利要求1所述的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，其特征在于：所述外壳(1)与第二固定板(206)之间为固定连接，所述外壳(1)的另一侧固定连接有管板(18)，所述管板(18)与第一管箱(3)之间为固定连接，所述外壳(1)的另一侧设置有第二管箱(4)。

4.根据权利要求3所述的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，其特征在于：所述管板(18)的数量设置有两组，且另一组管板(18)位于外壳(1)和第二管箱(4)的夹层中，所述第二管箱(4)的底部固定贯通连接有冷气出口(7)，所述冷气出口(7)的中部安装有第二电动密闭阀(8)。

5.根据权利要求3所述的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，其特征在于：所述第一管箱(3)的前端外壁与第一固定板(201)之间为固定连接，所述第一管箱(3)的顶部固定贯通连接有冷气入口(5)，所述冷气入口(5)的中部安装有第一电动密闭阀(6)。

6.根据权利要求3所述的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，其特征在于：所述外壳(1)的一侧顶部固定贯通连接有热气出口(11)，所述热气出口(11)的中部安装有第四电动密闭阀(12)，所述外壳(1)的另一侧底部固定贯通连接有热气入口(9)，所述热气入口(9)的中部安装有第三电动密闭阀(10)。

7.根据权利要求4所述的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，其特征在于：所述管板(18)的中部固定贯穿连接有气压探测仪(17)，所述气压探测仪(17)的一侧固定贯通连接有连接管(13)，所述连接管(13)的顶部固定连接有电子气压表(14)，所述电子气压表(14)的底部一侧固定连接有信号转换器(15)，所述信号转换器(15)的底部另一侧固定连接有第二警报器(16)，所述连接管(13)与第一管箱(3)之间为固定贯穿连接。

8.根据权利要求7所述的一种液态金属反应堆双壁管换热设备，其特征在于：所述管板(18)的周侧固定贯穿连接有换热管(19)，所述换热管(19)间断式贯穿连接有折流板(20)，所述折流板(20)的一段与外壳(1)之间为固定连接。