CN2901504Y - 一种无须外部提供能源的氢与氧复合装置 - Google Patents

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王新喜
朱敏
陶志勇
赵罗生
赵新国
赵文江
张彬
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Abstract

本实用新型涉及核电站安全壳消氢技术领域，特别是一种无须外部提供能源的氢与氧复合装置，亦称非能动氢气复合装置，防护壳为一烟囱状壳体，其内腔为风道，底端是进风口，紧靠底端的风道上有催化床，防护壳的上端侧壁上有出风口，出风口上装有金属网，为了能够方便地在防护壳中装卸，以进行催化剂的活性测试，所述的催化床为无底板的抽屉式结构，抽屉的内壁上均布多个与所述风道方向相同的插槽，插槽内插有催化剂金属网板。它启动速度快，启动浓度低，消氢效率高，催化床装卸方便。

Description

一种无须外部提供能源的氢与氧复合装置
(一)、技术领域
本实用新型涉及核电站安全壳消氢技术领域，特别是一种无须外部提供能源的氢与氧复合装置，亦称非能动氢气复合装置。
(二)、背景技术
在核电站压水堆发生失水事故后，由于冷却剂丧失和应急备用冷却剂注入的失败，燃料温度急剧升高，导致主系统中残留蒸汽与燃料外壳中锆之间发生高温化学反应。在严重事故状况下，燃料外壳有可能被完全氧化，该反应为放热反应，并产生大量氢气。该反应所产生的氢气随蒸汽一起从主系统破损处进入反应堆安全壳环境之中。另外，水的辐照分解及堆芯熔融物与混凝土的反应，也将产生大量的氢气。在严重的事故中，氢气的释放速率最高可能达到1kg/s的数量级。因此，安全壳内必须采取某些系统以维持氢气浓度在安全浓度之下，否则安全壳内氢气的富集量会大大增加，从而在安全壳内生成潜在爆炸气体混合物，一旦有微小的火花，即可造成大量氢气的燃烧或爆炸，从而危及安全壳的完整性。
(三)、发明内容
为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种无须外部提供能源的氢与氧复合装置，它能够自动启动，启动浓度低、速度快，消氢效率高，催化床装卸方便。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：防护壳为一烟囱状壳体，其内腔为风道，底端是进风口，紧靠底端的风道上有催化床，防护壳的上端侧壁上有出风口，出风口上装有金属网，为了能够方便地在防护壳中装卸，以进行催化剂的活性测试，所述的催化床为无底板的抽屉式结构，抽屉的内壁上均布多个与所述风道方向相同的插槽，插槽内插有催化剂金属网板。
所述的催化剂金属网板与所述风道方向的夹角为0～20度。
本实用新型具有能够自动启动，启动浓度低、速度快，启动可靠，消氢效率高，催化床装卸方便，便于检修等优点，能够可靠、高效的进行氢气的催化复合，消除安全壳内氢气带来的隐患。
(四)、附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图为本实用新型结构示意图。
(五)、具体实施方式
如附图所示，防护壳2为一烟囱状矩形壳体，其内腔为风道，底端是进风口，紧靠底端的风道上有催化床。防护壳2的上端侧壁上有出风口1，出风口1上装有金属网，可以防止异物的进入和减少喷淋液的喷溅作用。为了能够方便地在防护壳2中装卸，以进行催化剂的活性测试，所述的催化床为无底板的抽屉式结构，抽屉6的内壁上均布多个与所述风道方向相同的平行的插槽，插槽内插有催化剂金属网板8。所述的催化剂金属网板8与所述风道方向的夹角为0～20度，夹角在10度左右时氢与氧复合效果最好，夹角增大后风阻随之增大，氢与氧复合效果反而降低。所述抽屉6的正面外壁上固定有把手7，以便推拉抽屉6。为了增强装置的烟囱效果，所述的防护壳2为下大上小的锥台体。为了增强装置的推动力并降低装置的表面温度，防护壳2的四壁为双层结构，即中间是空气夹层或保温材料层。为了安装方便，所述防护壳2的外壁上固定有固定架3，或者所述防护壳2坐在有四条腿的底座5上，与防护壳2的下端进风口对应处的底座5上有进风孔4。
本实用新型的工作原理是：当氢气浓度达到装置启动浓度阈值后，在催化剂金属网板8的作用下，氢氧低温条件下即可发生化合作用，氢氧反应产生的热量加热了局部的空气，热空气因密度减小而上升，热空气上升后留下的空间由装置下部冷空气过来补充，形成气体自然扩散循环的“烟囱效应”，实现了安全壳与复合装置之间的气体对流循环，也即实现了本实用新型的“非能动”要求。

Claims (6)

1、一种无须外部提供能源的氢与氧复合装置，防护壳(2)为一烟囱状壳体，其内腔为风道，底端是进风口，紧靠底端的风道上有催化床，防护壳(2)的上端侧壁上有出风口(1)，出风口(1)上装有金属网，其特征在于：所述的催化床为无底板的抽屉式结构，抽屉(6)的内壁上均布多个与所述风道方向相同的插槽，插槽内插有催化剂金属网板(8)。
2、根据权利要求1所述的氢与氧复合装置，其特征在于：所述的催化剂金属网板(8)与所述风道方向的夹角为0～20度。
3、根据权利要求2所述的氢与氧复合装置，其特征在于：所述的催化剂金属网板(8)与所述风道方向的夹角为10度。
4、根据权利要求1所述的氢与氧复合装置，其特征在于：所述的防护壳(2)为下大上小的锥台体。
5、根据权利要求1所述的氢与氧复合装置，其特征在于：防护壳(2)的四壁为双层结构，即中间是空气夹层或保温材料层。
6、根据权利要求1所述的氢与氧复合装置，其特征在于：所述防护壳(2)坐在有四条腿的底座(5)上，与防护壳(2)的下端进风口对应处的底座(5)上有进风孔(4)。
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