[發明專利]鈉－空氣熱交換器

有效

• 申請號: 200710195024.7
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101174482A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 蔣廷三;劉蓮萍;葉原武;董碧波;唐龍
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;F28D7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于熱交換器技術領域，具體涉及一種用于液態金屬鈉與空氣之間進行熱量交換的熱交換器技術。

背景技術

池式鈉冷快堆的事故余熱排放系統具有非能動性，在事故工況下依靠自然循環帶出堆芯余熱。通常其所使用的換熱器是一種專用的熱交換器，它可以將事故余熱排放系統中間回路鈉的熱量傳遞給空氣，使鈉降溫，從而實現自然循環。熱交換器的原理比較簡單，是通過兩種介質的逆向流動而換熱。通常所使用的介質是水或空氣，但關于鈉與空氣之間的熱交換器技術在公開文獻上尚無報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有非能動性的鈉-空氣熱交換器。

本發明是這樣實現的：一種鈉-空氣熱交換器，包括筒體，筒體頂端設有出口風門，底端設有進口風門。筒體內腔的上部設有膨脹罐，膨脹罐通過支承板固定在筒體上，膨脹罐頂端設有氬氣進口接管，氬氣進口接管延伸至筒體外，膨脹罐底端與鈉進口管連通，膨脹罐的筒體與換熱管管束連通，換熱管管束與鈉出口連通。

如上所述的鈉-空氣熱交換器，筒體、膨脹罐、鈉出口管和鈉進口管的外壁上均設有電加熱器和保溫層。

如上所述的鈉-空氣熱交換器，進口風門為單段進口風門，出口風門為雙段出口風門，每個進口風門之間相互成90°布置。

如上所述的鈉-空氣熱交換器，所述的換熱管管束由平整的Γ形管束組成。

使用時，鈉從鈉進口管進入膨脹罐，然后分流到換熱管管束。上、下風門打開，流動的空氣從下而上經過換熱管管束表面時帶走熱量，實現換熱，具有非能動性。同時，由于空氣與鈉并不接觸，避免了鈉與空氣的化學反應。

附圖說明

圖1本發明提供的鈉-空氣熱交換器的結構示意圖。

圖中標號1.出口風門、2.氬氣進口接管、3.筒體、4.膨脹罐、5.排除器、6.定位鋼帶、7.下集流器、8.鈉出口管、9.鈉進口管、10.水泥地面、11.進口風門、12.保溫層、13.電加熱器、14.換熱管管束、15.漏鈉接管

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步闡述。

一種鈉-空氣熱交換器，它包括筒體3，它固定在水泥地面10上。在筒體3的頂端設有出口風門1，底端設有進口風門11。進口風門11為單段進口風門，布置3個，相互間成90°角布置，以保證空氣按管系均勻地分配。出口風門1為雙段出口風門。每個風門旋轉導葉板可以轉動，并可在0～90度范圍內固定下來。在筒體3內腔的上部設有膨脹罐4，它是有鈉自由液面的立式圓柱形容器，并通過支承板固定在筒體3的內側壁上。膨脹罐4頂端設有氬氣進口接管2，氬氣進口接管2延伸至筒體3外，膨脹罐4上部的氬氣腔用于補償待冷卻鈉因溫度變化而引起的體積變化。膨脹罐4底端與鈉進口管9連通，鈉進口管9與獨立熱交換器的二次鈉出口管連通。膨脹罐4的中部筒體與換熱管管束14連通。換熱管管束14所用的是平整的Γ形管。換熱管管束14沿高度方向安裝有定位鋼帶6，以減少管子的振動。換熱管管束14以環狀排列，其下端與下集流器7相通，下集流器7與鈉出口管8連通，鈉出口管8與獨立熱交換器的二次鈉入口管連通。在膨脹罐4的下部筒體上連有排除器5，排除器5通過隔板固定換熱管管束14。筒體3的底部不是水平的，其最低處設置漏鈉接管15。為了在充鈉之前加熱空氣，在筒體3、膨脹罐4、鈉出口管6和鈉進口管7的外壁上均設有電加熱器13與保溫層12。

某快堆所用的上述鈉-空氣熱交換器的技術參數如表1所示。

表1??空氣熱交換器的技術參數