[發明專利]安全殼抑壓及水洗過濾集成系統

有效

• 申請號: 201710713136.0
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107578826B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 孫露;王暢;郝銳;師二兵;陳萬青
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G21C9/004
• 分類號: G21C9/004;G21C9/012
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明涉及一種安全殼抑壓及水洗過濾集成系統，包括安全殼和抑壓水箱，抑壓水箱的上部是氣空間，下部是水，安全殼與抑壓水箱的下部通過噴管連通，噴管包括依次相連的入口段、收縮段和喉管，喉管的直徑小于入口段的直徑，收縮段的直徑漸變收縮，喉管的上方設有冷卻水入口；當發生破口事故時，含有放射性物質的混合蒸汽通過噴管進入抑壓水箱實現安全殼的快速泄壓；抑壓水箱內的冷卻水通過冷卻水入口進入喉管，在高速氣流的作用下霧化，通過與混合蒸汽內的放射性物質碰撞，對放射性物質進行去除。本發明將安全殼抑壓系統與水洗過濾系統集成化，利用抑壓水箱及特殊設計的噴管實現快速泄壓及水洗過濾的雙重功能，大大減小了系統對總體資源的需求。

技術領域

本發明涉及核動力裝置安全殼環境及壓力控制技術領域，具體涉及一種安全殼抑壓及水洗過濾集成系統。

背景技術

安全殼是核動力系統實現放射性包容的最后一道屏障，在任何時候都必須防止因安全殼結構超壓破裂引起放射性物質不可控釋放。對于小型核動力裝置如破冰船、浮動電站等，受總體資源約束，安全殼自由容積遠小于核電廠安全殼，一旦發生破口事故，帶有放射性物質的高溫高壓冷卻水/蒸汽進入安全殼，安全殼內的壓力將在數十秒內迅速上升并超過安全殼的設計承壓，目前核電站一般采用噴淋或非能動安全殼冷卻系統來應對破口事故，對于小型核動力裝置，無法像電站那樣配置超大流量噴淋系統及超大功率的非能動堆艙冷卻系統，且噴淋系統啟動及非能動堆艙冷卻系統建立自然循環均需要一定時間，其排熱速率也遠低于破口時質能釋放的速率，因此無法滿足堆艙快速降壓的要求。此外，對于破口事故時釋放的放射性物質，若不及時加以去除，隨時都存在泄漏的危險，

目前電站一般采用砂床過濾器、金屬纖維過濾器等對氣載放射性物質加以去除，但此類型過濾器的體積及配套設施也比較大，占用總體資源較多。

因此，針對破口事故時安全殼的快速泄壓及放射性物質的去除，需要綜合考慮各方面的因素，對系統進行設計。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足，提供一種安全殼抑壓及水洗過濾集成系統，它能夠快速實現泄壓及水洗過濾的目的。

本發明為解決上述提出的技術問題所采用的技術方案為：

一種安全殼抑壓及水洗過濾集成系統，包括安全殼和抑壓水箱，所述安全殼和抑壓水箱均為密閉結構，所述抑壓水箱的上部是氣空間，下部是水，所述安全殼通過噴管與所述抑壓水箱的下部連通，所述噴管包括浸沒于所述抑壓水箱下部的入口段和喉管，所述喉管的直徑小于所述入口段的直徑，所述喉管的上方設有冷卻水入口；當發生破口事故時，含有放射性物質的混合蒸汽先后通過所述入口段和喉管進入所述抑壓水箱，實現安全殼的快速泄壓；所述抑壓水箱內的冷卻水通過所述冷卻水入口進入所述喉管，在高速氣流的作用下霧化，通過與混合蒸汽內的放射性物質碰撞，對放射性物質進行去除。

上述方案中，所述抑壓水箱位于所述安全殼的外部。

上述方案中，所述噴管還包括收縮段，所述收縮段一端與所述入口段連通，收縮段的另一端與所述喉管連通。

上述方案中，所述收縮段的直徑從所述入口段至喉管漸變收縮。

上述方案中，所述噴管還包括擴散段，所述擴散段與所述喉管的后端連接，所述擴散段的直徑漸變擴大。

上述方案中，所述安全殼與抑壓水箱之間還安裝有泄壓管道，所述泄壓管道的一端與安全殼連通，泄壓管道的另一端與抑壓水箱的上部連通，所述泄壓管道上安裝有平衡閥。

上述方案中，所述平衡閥為壓差平衡閥。

本發明的有益效果在于：