[發明專利]一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法

有效

• 申請號: 201410086286.X
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103824603A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 汪衛華;鄧海飛;李曉剛;馬書炳;儲德林;楊錦宏;梅洛勤;祁俊力;潘保國;黃生洪;盛道林;張強華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍軍官學院
• 主分類號: G21C15/247
• 分類號: G21C15/247
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法，其特征在于包含以下步驟：

S1:向第一液態金屬罐和第二液態金屬罐11裝入規定量的合金并保持真空密封，設置工作溫度并加溫至規定值；

S2:控制電磁換向閥導通，由供氣罐向第一液態金屬罐充氬氣至規定壓力即2MPa，同時第二液態金屬罐排氣閥打開，向緩沖罐排出氬氣至規定壓力，電磁換向閥關閉；

S3:控制第二液控單向閥和第三液控單向閥導通，在第一液態金屬罐內高壓氬氣壓力作用下液態金屬流經堆內部件，載帶核熱后的高溫液態金屬進入第二換熱器與二回路工質換熱后流入第二液態金屬罐；

S4:當液位計下降至規定位置時，控制第二液控單向閥和第三液控單向閥關閉、電磁換向閥導通，由供氣罐向第二液態金屬罐充氬氣至規定壓力，同時第一液態金屬罐排氣閥打開，向緩沖罐排出氬氣至規定壓力，電磁換向閥關閉；

S5:控制閥門打開，啟動壓縮機工作，將緩沖罐內的氬氣壓入供氣罐，壓力達到規定值后關閉壓縮機和閥門；

S6:控制第一液控單向閥和第四液控單向閥導通，在第二液態金屬罐內高壓氬氣壓力的作用下液態金屬流經堆內部件，載帶核熱的高溫液態金屬進入第一換熱器與二回路工質換熱后流入第一液態金屬罐；

S7:當液位計下降至規定位置時，控制第一液控單向閥和第二液控單向閥關閉、電磁換向閥導通，由供氣罐向第一液態金屬罐充氬氣至規定壓力，同時第二液態金屬罐排氣閥打開，向緩沖罐排出氬氣至規定壓力，電磁換向閥關閉；

S8:控制系統控制執行S5，完成一個周期循環，執行下一個周期循環。

2.根據權利要求1所述的一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法，其特征在于：所述步驟S1至S8中控制系統周期性地循環驅動高溫液態金屬穩定地流動，攜帶高能中子沉積的核熱，實現對反應堆堆內部件的冷卻。

3.根據權利要求1所述的一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法，其特征在于：所述步驟S1中，設置的工作溫度應高于合金熔點20℃。

4.根據權利要求1所述的一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法，其特征在于：所述步驟S3、S4、S6、S7中，電磁換向閥應可靠地關斷，不受反應堆強磁場環境的影響，響應時間應小于等于30ms。

5.根據權利要求1所述的一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法，其特征在于：所述步驟S3、S4、S6、S7中，第一液控單向閥、第四液控單向閥組，第二液控單向閥和第液控單向閥組應可靠地關斷，不受反應堆強磁場環境的影響，響應時間應小于等于30ms，且兩組相互形成邏輯非的關系。

6.根據權利要求1所述的一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法，其特征在于：所述步驟S3、S6中，高溫液態金屬的出口溫度由反應堆輻射熱流、高能中子沉積核熱和液態金屬的流動速度而定，為提高熱電轉換效率，液態金屬冷卻劑的出口溫度應盡可能高，但受結構材料限制應小于480℃。

7.根據權利要求1所述的一種驅動高溫液態金屬循環流動冷卻堆內部件的方法，其特征在于：所述一個循環周期內，壓力控制應依據液態金屬流動規律設計并經過實驗驗證，以盡可能減小高溫液態金屬流速的波動。