[發明專利]交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆

有效

• 申請號: 201310416870.2
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103474096A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 韓先鋒
• 申請（專利權）人: 韓先鋒
• 主分類號: G21C1/32
• 分類號: G21C1/32;G21C9/004
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

技術領域

本發明涉及一種核反應堆，特別是涉及一種用于船舶的核反應堆。

背景技術

當前，人類社會過度消耗一次性能源，這種發展方式正在轉變。未來40年，安全、清潔、高效、可靠的核能源將是必然選擇。

目前，商用船舶動力裝置均采用柴油機或者汽輪機裝置。隨著經濟發展，功率為6萬千瓦以上的船舶核動力裝置必將出現在人們的視野中。“三叉戟”核潛艇的續航力達到100萬海里，超大型商船（載重量30萬噸以上）的續航力多在1萬海里以上。當ULCC（超大型油船）使用核動力裝置時，能有效地增加其裝載量。大功率跨洋運輸商船的核動力裝置極具前景。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、使用方便的交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆。

本發明交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆，包括兩組在豎直方向交叉布置的壓力管，每組壓力管的數量至少為60根且相互平行，每根壓力管的上端和下端都分別設有填裝閥和卸料閥，填裝閥和卸料閥之間裝有燃料棒和載熱劑，兩組壓力管的交叉部的外圍依次設有內外兩層殼體，所述內層殼體的上端設有氦氣注入閥、重氫氣透出閥和溢流閥，內層殼體下端設有一硼酸注入閥，內層殼體與壓力管外壁之間以及內層殼體與外層殼體之間都設有慢化重水，內層殼體與壓力管外壁之間的慢化重水為常壓層，內層殼體與外層殼體之間的慢化重水為帶壓層，所述常壓層的壓力小于帶壓層的壓力，內層殼體上設有至少一個壓力閥，壓力閥自帶傳感器，所述外層殼體的外圍還設有一防輻射殼體，防輻射殼體的上端和下端分別設有進水閥和出水閥，防輻射殼體與外層殼體之間設有屏蔽用輕水，防輻射殼體的外壁上端和下端各自固定設有至少一個肋骨框，肋骨框內設有鉛板，肋骨框與船體反應堆主基座固定連接，位于內層殼體中的每組壓力管的上端分別設有若干個不銹鋼包覆的碳化硼控制棒。

本發明交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆，其中所述位于內層殼體中的每組壓力管都固定設有至少一塊制蕩板，制蕩板上開有若干通孔。

本發明交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆，其中所述填裝閥和卸料閥的結構相同，都包括閥殼、球閥及球閥桿，所述閥殼內設有相互連通且在同一直線上的進出液通道，閥殼的頂部設有一閥殼頂蓋，閥殼頂蓋與閥殼之間設有墊床和第一密封圈，所述球閥內設有球閥通道，所述球閥桿的一端穿過閥殼頂蓋后與球閥上端的凹槽相連接，所述球閥與閥殼之間設有閥體，閥體的上端固定設有閥體桿，所述閥體桿的橫截面呈圓環形，所述球閥桿位于閥體桿內，閥體內設有一內腔及與內腔相連通的閥體通道，所述閥體通道與進出液通道、球閥通道相互連通，閥體通道的一端設有支托料桁架，所述閥體的內腔與球閥的外表面相貼合，球閥與閥體之間設有第二密封圈，閥體與閥殼之間設有第三密封圈，閥體的下端與閥殼之間設有第一軸承及軸承墊，閥體的上端與閥殼頂蓋之間設有第二軸承及第四密封圈，所述閥體桿與閥殼頂蓋之間設有第三軸承，第三軸承的外側還設有第五密封圈，球閥桿與閥體桿之間設有第四軸承，第四軸承的外側還設有第六密封圈，所述閥體桿的外圓周壁上還設有第一壓緊螺母，第一壓緊螺母與第五密封圈相貼緊，閥體桿的內圓周壁上還設有第二壓緊螺母，第二壓緊螺母與第六密封圈相貼緊，閥體桿上位于第一壓緊螺母的外側還安裝有蝸輪和蝸桿，球閥桿的上端還鉸接有一聯動桿，所述閥體桿的上端面上還設有若干凹槽，該凹槽用來放置聯動桿上遠離球閥桿的一端，所述閥殼的側壁上還開有能夠與閥體通道相連通的換料窗口，換料窗口上設有一側密封蓋，側密封蓋與閥殼之間設有側密封圈。

本發明交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆，其中所述球閥通道的兩端處各設有一個沿水平方向的通孔，兩個通孔沿球閥通道的軸線中心對稱布置，兩個通孔的中心連線與球閥通道的軸線呈30度夾角。

本發明交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆，其中所述每個通孔的孔徑為球閥通道的孔徑的1/3。

本發明交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆，其中所述第四密封圈與所述第六密封圈的結構相同，都包括上迷宮環和下迷宮環，下迷宮環為對剖二件式結構，所述下迷宮環的下方由上到下依次設有壓緊環、凹環、月牙環、O型環和不銹鋼蝶式波紋彈簧。

本發明交叉管壓式重水慢化輕水沸騰反應堆，其中所述月牙環、O型環、第二密封圈和第三密封圈都由燒結碳化硅制成，上迷宮環、下迷宮環、壓緊環和凹環都由硬質合金制成。