[發明專利]用于核電站乏燃料池的熱管散熱器

無效

• 申請號: 201110264168.X
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102982852A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 葛永樂;溫國平;朱彪;顧勝和;孫全平;吉永健人
• 申請（專利權）人: 葛永樂;溫國平
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及到一種新型熱管散熱器，在核電站中都設置乏燃料池，在池中堆放使用過的乏燃料棒，這些乏燃料棒浸在水池中不斷裂變，產生大量熱量，使水溫升高，為了防止水溫過高，產生水蒸氣，必須進行冷卻。在正常情況下，都使用強迫冷卻，將熱量帶走，在核電站遭遇地震，海嘯等緊急事故停堆時，在停電和柴油發電機停機情況下，需要動力推動的強迫冷卻不能進行，這時必須采用“非能動型”的熱管散熱器，防止乏燃料池超溫發生核泄漏事故。

背景技術：

日本福島核電站發生嚴重核泄漏事故，據報道主要是由于乏燃料池強迫冷卻系統停止工作，乏燃料棒溫度急趨升高，發生爆炸，造成嚴重核泄漏事故，使福島周圍20公里范圍內居民全部撤離，20年內無法返回家園，海水遭到嚴重污染。

發明內容

本發明的目的在于采用本專利技術后能夠提供一種永久性的“非能動型”安全系統，用于乏燃料池的散熱，使乏燃料池溫度保持在許可范圍內(60℃左右)，確保乏燃料池處于安全狀態。

本發明的熱管散熱器分成兩部份；蒸發器和冷凝器，因此亦稱為分離式熱管散熱器。蒸發器放在乏燃料池內，高溫將蒸發器內水蒸發成水蒸汽，帶走大量熱量，降低乏燃料池水溫。冷凝器放置在乏燃料池屋頂上，，在大氣溫度下，水蒸汽凝結成水，把大量熱量排入大氣。熱管散熱器中采用相變換熱，因此散熱量非常巨大，完全可以把乏燃料池中乏燃料棒產生的上萬千瓦熱量散發到大氣中，確保乏燃料池安全可靠。熱管散熱器管子材質為不銹鋼，介質為純凈水。

熱管散熱器用于核電站中乏燃料池是全世界首創的發明專利，目前全世界幾百座核電站中均未采用，本發明專利的成功實施將為全人類提供非常安全可靠的核電站乏燃料池。

附圖說明

圖1：熱管散熱器在乏燃料池中的平面布置圖

1-乏燃料池外墻?????2-乏燃料池中存放乏燃料棒架子

3-乏燃料棒?????????4-熱管散熱器中的蒸發器管子

圖2：熱管散熱器在乏燃料池中的正視示意圖

1-熱管冷凝器???????2-乏燃料池外墻

3-下降總管?????????4-熱管蒸發器

5-上升總管?????????6-乏燃料棒

具體實施方式：

如圖1所示：在乏燃料池外墻1內的中間部分是乏燃料棒架子2內放置乏燃料棒3，在架子2外面放置若干個熱管散熱器的蒸發器，每個散熱器由若干根管子組成。以100萬千瓦核電站為例，乏燃料池需要散發1.6萬千瓦熱量，因此熱管散熱器需要幾千根管子組成。每根管子的散熱量在水溫60℃時為2千瓦左右。

如圖2所示：熱管蒸發器4中水受熱后變成水蒸氣，籍浮力通過上升總管5進入放置在外墻屋頂上的冷凝器1，大氣溫度為30℃左右，水蒸汽凝結成水，通過下降總管3流回到蒸發器4，籍重力形成自然循環，不斷把乏燃料池中熱量釋放到大氣中，確保乏燃料池保持在安全狀態。

為了布置需要和增加可靠性，熱管散熱管可以是一個，也可以是多個。