[實用新型]保護氣體處理系統

有效

• 申請號: 201720697402.0
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN207038186U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: R·A·科爾賓;O·D·尼爾森
• 申請（專利權）人: 泰拉能源有限責任公司
• 主分類號: G21C9/00
• 分類號: G21C9/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 吳鵬,張魯濱

技術領域

本申請涉及核技術領域，特別涉及一種保護氣體處理系統。

背景技術

核裂變反應堆包括增殖-燃燒快速反應堆(也被稱為行波反應堆，或TWR)。WR指將被設計成在起動之后使用天然鈾、貧鈾、乏輕水反應堆燃料或釷作為重載燃料無限期地運轉并且其中增殖且隨后燃燒的波將相對于燃料行進的反應堆。因此，在一些方面，TWR是依賴于增殖至可用狀態并現場燃燒的亞臨界重載燃料運行的直通式快速反應堆。在TWR中，增殖和裂變波(“增殖-燃燒波”)起源于反應堆的中央芯體中并且相對于燃料移動。在燃料靜止的情況下，增殖和燃燒波從燃點向外擴展。在一些情況下，燃料可移動以使得增殖和燃燒波相對于芯體靜止(例如，駐波)但相對于燃料移動；駐波應被視為一種TWR。燃料組件的移動稱為燃料倒換(“fuel shuffling)并且可完成駐波，這是對反應堆特性(熱、通量、功率、燃料燃燒等)的調節。其中燃料組件被倒換的中央芯體配置在反應堆容器中。燃料組件包括裂變核燃料組件和能產生裂變物質的核燃料組件。在中央芯體中還可配置有用于調節反應堆特性的反應控制組件。

通過駐波限定的裂變能量形成熱能，所述熱能經一個或多個主冷卻劑環路和中間冷卻劑環路連續地傳遞到蒸汽發生器以發電，并且低溫熱通過一組水冷式真空冷凝器排除。冷卻劑系統分離成主冷卻劑環路和中間冷卻劑環路有助于維持芯體和主冷卻劑環路的完整性。在TWR中，主冷卻劑環路和中間冷卻劑環路兩者都采用液態鈉作為冷卻劑。

實用新型內容

在一方面，該技術涉及一種用于將氬與氙和氪分離的保護氣體處理系統，該系統具有：豎直地取向的低溫蒸餾塔(distillation column)，該低溫蒸餾塔具有一高度并且限定填充塔和配置在填充塔周圍的真空殼套，填充塔構造成以至少150psi的壓力運行，該低溫蒸餾塔包括：在填充塔的至少一部分內的填充材料；進氣入口，該進氣入口位于所述高度的中點下方的一個點并與填充塔連通；和多個樣品管路，所述多個樣品管路位于進氣入口上方并與填充塔連通；和收集罐，該收集罐與填充塔的下部開口連通。在一個例子中，進氣入口定位成不高于低溫塔的高度的三分之一。在另一例子中，多條樣品管路中的每一條都相對于相鄰的樣品管路等距地隔開。在又一例子中，多條樣品管路包括三條樣品管路。在再另一例子中，多條樣品管路中的每一條都與相鄰的樣品管路相距至少4英寸。

在上述方面的另一例子中，多條樣品管路中的每一條都與相鄰的樣品管路相距6英寸。在一個例子中，低溫蒸餾塔還包括：填充塔上方的氬出口；和在填充塔上方和氬出口下方的再液化流體入口。在另一例子中，該系統還包括：分離單元，該分離單元與再液化流體入口流體連通；和在再液化流體入口和分離單元之間的再液化流體入口管，該再液化流體入口管包括收集器/集槽(trap)部分。在又一例子中，該系統還包括：配置在低溫蒸餾塔上游的活性碳床層單元。在再另一例子中，該系統包括：在活性碳床層單元的上游的緩沖和延遲罐(surge and delay tank)單元。

在上述方面的另一例子中，該系統包括：在緩沖和延遲罐單元上游的真空罐單元；以及在真空罐單元下游并在緩沖和延遲罐單元上游的壓縮機。在一個例子中，該系統包括：在真空罐單元上游的鈉/銫蒸氣集槽單元，該鈉/銫蒸氣集槽單元與反應堆的頂蓋空間流體連通。在另一例子中，該系統包括：配置在低溫蒸餾塔的下游的氬回收罐。

附圖說明

以下構成本申請的一部分的附圖對所描述的技術而言是說明性的且并非意在以任何方式限制要求專利權的技術的范圍，該范圍應當基于在此所附的權利要求。

圖1以框圖形式示出行波反應堆的一些基本構件。

圖2是保護氣體處理系統的示意圖。

圖3是用于圖2的保護氣體處理系統中的分離系統的示意圖。

具體實施方式

圖1以框圖形式示出行波反應堆(TWR)100的一些基本構件。一般而言，TRW100包括容納多個燃料組件(未示出)的反應堆芯體102。芯體102配置在保持一定體積的液態鈉冷卻劑106的池104內。池104被稱為熱池并且具有比也容納液態鈉冷卻劑106的周圍冷池108高的鈉溫度(歸因于通過反應堆芯體102中的燃料組件產生的能量)。熱池104通過凸角部110與冷池108分開。鈉冷卻劑106的液面上方的頂蓋頂部空間112充填有諸如氬氣的惰性保護氣體。反應堆容器114包圍反應堆芯體102、熱池104和冷池108，并且利用反應堆頂蓋116密封。反應堆頂蓋116提供通向反應堆容器114的內部中的各種進入點。