[發明專利]水冷壁

有效

• 申請號: 201110306840.7
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN102332314A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 張麗;何樹延;李曉偉;吳莘馨;吳宗鑫;張作義
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及核安全技術領域，特別涉及一種水冷壁。

背景技術

核反應堆停堆后，由于堆芯內的剩余裂變和裂變產物的衰變，產生的剩余發熱在相當長的一段時間里還十分可觀，需要通過專門設置的安全級余熱排出系統將其載出至最終熱阱。否則，堆內熱量積累和溫度升高可能導致燃料元件破損甚至熔化，從而引起嚴重的放射性外釋的核事故。因此余熱排出系統是核反應堆重要的安全系統之一。

早期的商用高溫氣冷堆示范電站如德國的THTR-300等，余熱排出系統的主換熱器采用的是強迫循環來冷卻堆芯。國外現有的設計仍然以能動的循環冷卻方式為主，依靠安全級的泵驅動系統回路中的水在水冷壁管道和空冷器中與外界進行換熱，例如德國的HTR-Modul等。這種設計雖然能夠提供較大的循環流量，使水冷壁有較高的換熱效率，但由于采用了泵等需要外動力源驅動的能動部件，并且結構較復雜，仍然具有較大的失效概率。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提高水冷壁的結構復雜度以及換熱可靠性。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種水冷壁，所述水冷壁包括：筒形側壁、以及設置于所述筒形側壁上的水冷管，所述水冷管的上端與出口聯箱連通，所述水冷管的下端與入口聯箱連通，所述出口聯箱與出口主管連通，所述入口聯箱與入口主管連通。

優選地，所述筒形側壁的下端設有環形底支承。

優選地，所述筒形側壁為圓筒形。

優選地，所述筒形側壁上繞所述筒形側壁的外側一周設有第一側支承。

優選地，與所述筒形側壁上的第一側支承的最大直徑成預設間隙處設有圓筒形的隔熱板，所述隔熱板上繞所述隔熱板的外側一周設有第二側支承。

優選地，所述筒形側壁的頂端設有加強法蘭，所述隔熱板與所述加強法蘭連接。

優選地，所述出口聯箱和入口聯箱均由環形管路組成，所述出口聯箱和入口聯箱上的環形管路所處平面分別與水平面呈預設角度、且所述出口聯箱上的環形管路的最高點與所述入口聯箱上的環形管路的最低點相對，所述出口主管與所述出口聯箱的連通處為所述出口聯箱的上的環形管路的最高點，所述入口主管與所述入口聯箱的連通處為所述入口聯箱的上的環形管路的最低點。

優選地，所述出口聯箱和入口聯箱上的環形管路所處平面均與水平面呈1度。

優選地，所述水冷壁還包括：設置于所述筒形側壁上的排氣管，所述排氣管的下端與所述入口聯箱上的環形管路的最高點連通，所述排氣管的上端與所述出口聯箱上的環形管路的最低點連通。

優選地，所述水冷壁的筒形側壁環繞反應堆壓力容器外部。

(三)有益效果

本發明采用非能動的安全理念，僅依靠熱輻射、熱傳導與熱對流等自然循環的方式換熱，不需要水泵等主動部件的作用，采用簡化的系統、更少的設備和成熟的技術，從而盡量減少不確定因素對系統安全的影響，增強高溫氣冷堆的固有安全性。

附圖說明

圖1是按照本發明一種實施方式的水冷壁的三維剖視圖；

圖2是圖1所示的水冷壁的筒形側壁頂端的放大圖；

圖3是圖1所示的水冷壁的筒形側壁中部的放大圖；

圖4為圖1所示的水冷壁的筒形側壁下端的放大圖。

其中，1：筒形側壁；2：隔熱板；3-1：第一側支承；3-2：第二側支承；4：水冷管；5：出口聯箱上的環形管路；6：入口聯箱的上的環形管路；7：環形底支承；8：出口主管；9：入口主管；10：加強法蘭；11：排氣管；12：預埋支承件。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

圖1是按照本發明一種實施方式的水冷壁的三維剖視圖；圖2是圖1所示的水冷壁的筒形側壁頂端的放大圖；圖3是圖1所示的水冷壁的筒形側壁中部的放大圖；圖4為圖1所示的水冷壁的筒形側壁下端的放大圖。參照圖1～4，本實施方式的水冷壁包括：筒形側壁1、以及設置于所述筒形側壁1上的水冷管4，所述水冷管4的上端與出口聯箱連通，所述水冷管4的下端與入口聯箱連通，所述出口聯箱與出口主管8連通，所述入口聯箱與入口主管9連通。

優選地，所述筒形側壁1的底端設有環形底支承7，環形底支承7為鋼制圓環，且橫截面為正方形，所述環形底支承7安裝于艙室預埋件上，所述環形底支承7用于承受水冷壁的全部重量。