[實用新型]一種基于環路熱管散熱的核能采暖系統

有效

• 申請號: 201320707630.3
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN203571844U
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 吳鴿平;虞永川;馬春花;陸平;王俊;張敏
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;鎮江市電站輔機廠有限公司
• 主分類號: F24D12/00
• 分類號: F24D12/00;G21C15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發明涉及新型核能采暖系統，具體屬于使用新能源核能作為熱源，采用分離式環路熱管散熱的采暖系統。

背景技術

????國內常用的采暖方式有：雙立管水平串聯式和傳統單管順流式散熱器采暖、低溫熱水地板輻射采暖和電熱膜輻射采暖。雙立管水平串聯式系統水平方向串聯過多散熱器時，易造成前端過熱而末端過冷現象，水平支管埋設在墊層中，增加了樓板的荷載，為系統維修留下隱患。單管順流式系統形式簡單、施工方便、造價低，但是不能進行局部調節和分戶控制及計量，易出現局部區域過熱或過冷的冷熱不均現象。低溫熱水地板輻射采暖系統，潔凈、衛生、舒適且高效、節能、運行費用低，但是對層高有3-8厘米左右的占用，屬隱蔽性工程，不易維修；系統運行2-4年時，管路產生水垢，需專業設備進行清洗。電熱膜輻射采暖無室外熱源和熱網，前期投資少、耗電少、升溫快，用戶可隨意調節室溫，方便、靈活，室內環境舒適，但是對住宅的節能性能要求較高，住戶頂棚裝修時受限制。總之，傳統的采暖系統具有投資大，需專門熱源和供熱管路(低溫電熱膜輻射除外)；運行和維護費用高；管網能量利用效率低；易出現供熱管路滲漏、腐蝕結垢；管網間熱用戶水力和熱力不平衡等特點。同時我國能源利用技術落后，利用效率低下，在經濟高速增長的條件下，能源的消耗速度比其他國家更快，能源枯竭威脅更早、更嚴重。在常規能源日益貧乏，污染日益嚴重的當今社會，基于核電技術的發展和設備的微型化，本發明提供一種使用核能作為熱源的新型采暖系統。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術不足和能源緊張以及污染嚴重而提供一種利用核能作為熱源，采用基于環路熱管散熱，能量轉化效率高、供暖效果佳、系統簡單、布置方便、性能穩定的新型采暖系統。

本發明采用的技術方案是：本采暖系統由上下蓋板密封矩形冷凝器外殼組成，上蓋板頂面安裝有控制面板，上蓋板中燒結有溫敏電阻絲。兩塊豎直隔板將冷凝器外殼內部空腔劃為三個腔室，左右冷凝室分居中間腔室兩側。冷凝室由上蓋板下壁面、冷凝器外殼內壁、豎直隔板外壁和下蓋板上壁面構成。冷凝室豎壁外側焊接鋁合金翅片，豎壁內側面加工有縱橫交錯的溝槽并設計有菱形交錯的冷凝柱。兩塊豎直隔板頂端中心開有矩形蒸汽入口孔，和蒸汽管道相連，蒸汽管道另一端和蒸發室蓋板中心的蒸汽出口孔相連。蒸發室內置于冷凝器中間腔室內，由蒸發室蓋板、蒸發室外殼和下蓋板的上壁面密閉構成，蒸發室布置于下蓋板上壁面的中心。蒸發室的外側豎壁和豎直隔板內壁及冷凝器外殼內壁形成間隙，布置有蒸汽管道和冷凝水管道。蒸發室頂端安裝有汽水分離裝置，蒸發室外殼兩側豎壁底端中心開有液體入口孔，通過冷凝水管道、閥門與豎直隔板底端中心的液體出口孔相連。冷凝水管道內有吸液芯，冷凝室的下端面和冷凝水管道設計有向中心的坡度。采暖系統熱源使用核裂變釋放的核能。核裂變結構內置于蒸發室底部中心，由上部控制機構和下部定位格架組成。定位格架內有矩形分布的控制棒導向管和核燃料棒，控制棒導向管和核燃料棒交替布置，相互包裹。核燃料棒高度為定位格架的半高，位于定位格架下部。控制棒導向管和定位格架等高，上半部分插入控制棒，控制棒與位于定位格架上部的控制機構相連，控制機構根據控制面板設定的溫度和溫敏電阻絲測得溫度的差值信號調節控制棒插入位置，改變裂變深度，控制室內采暖溫度。鋯合金定位格架外壁面設計有表面經加工形成的縱橫交錯的溝槽，增加核態沸騰核心。

本發明采用上述技術方案后具有如下有益效果：

1.????????核能供暖系統清潔無污染，不像常規化石燃料供暖那樣需燃燒排放巨量的污染物質到大氣中，產生“溫室效應”；能量密集，功率高，可在使用期內長期運行無需換料；燃料成本占供暖系統的費用比率低；

2.????????投資少，無外置熱源和管網，運行和維護費用低；體積小，結構簡單，布置方便，可根據實際需要組合使用；?

3.????????可解決集中供暖出現的水力不平衡和熱力不平衡，不會出現冷熱不均現象；散熱量大，采暖效果佳；采暖溫度可隨意調節；

4.????????環形熱管系統通過工作流體的汽液相變實現小溫差下高熱流密度的能量傳遞。對冷凝室內壁面采用多尺度的表面熱功能結構并設計菱形交錯的柱狀結構，提高了系統熱力性能。蒸發器和冷凝器一體化設計，簡化了系統結構并降低了能量損失率。與常規熱管對比，結構上汽液管道分離，使其具有傳熱功率大、熱傳導高、不易干涸等優點。

附圖說明

圖?1?為本發明核能采暖系統立體分解圖；

圖?2?為核裂變結構14、蒸發室17平面結構圖；