[發明專利]一種基于熱管輸熱的核蒸汽供應系統

有效

• 申請號: 202010178618.2
• 申請日: 2020-03-14
• 公開（公告）號: CN111341470B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 夏庚磊;李韌;彭敏俊;成守宇;朱海山;薛若軍;王航
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G21C15/257
• 分類號: G21C15/257;G21D1/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種基于熱管輸熱的核蒸汽供應系統，其特征在于，包括保護容器(4)，所述保護容器(4)設置有下管板(12)，形成第一密封腔體(19)和第二密封腔體(20)，所述第二密封腔體(20)為密閉腔體；所述第一密封腔體(19)設置有堆芯(1)，所述第二密封腔體(20)設置有蒸汽發生器(2)；所述堆芯(1)與所述蒸汽發生器(2)之間設置有貫穿的熱管(3)；所述熱管(3)分為蒸發段和冷凝段，所述熱管(3)在所述堆芯(1)內部分設定為蒸發段，所述熱管(3)在所述蒸汽發生器(2)內部分設定為冷凝段，所述熱管冷凝段外側設置有熱管導向傳熱管(13)；所述熱管導向傳熱管(13)與所述下管板(12)密閉固定連接；

所述堆芯(1)內設置有金屬基體(7)，所述金屬基體(7)設置于所述熱管蒸發段外側；所述金屬基體(7)內部設置有導向通道，所述導向通道內部設置有控制棒(6)，所述控制棒(6)沿所述導向通道上下移動；所述金屬基體(7)內還設置有燃料元件(5)，所述燃料元件(5)用于發生核裂變反應產生熱量；所述金屬基體(7)與保護容器(4)之間設置有反射層(8)和屏蔽層(9)，所述反射層(8)包覆于所述金屬基體(7)外側，所述屏蔽層(9)包覆于所述反射層(8)外側；

所述堆芯(1)為快中子固體反應堆，所述燃料元件(5)為二氧化鈾或氮化鈾；所述燃料元件(5)插入所述金屬基體(7)內部；所述燃料元件(5)是棒狀、板狀或環形燃料元件中的一種；所述金屬基體(7)內設置有若干小孔通道，用于均勻間隔布置燃料元件(5)、控制棒(6)和熱管(3)；

所述蒸汽發生器(2)內還設置有汽水分離裝置(14)和干燥器(15)，所述汽水分離裝置(14)設置于所述熱管導向傳熱管(13)上側，所述干燥器(15)設置于所述汽水分離裝置(14)上側；所述蒸汽發生器(2)還包括給水接管(10)、蒸汽出口接管(11)，所述給水接管(10)設置于所述蒸汽發生器(2)外側，所述蒸汽出口接管(11)設置于所述蒸汽發生器(2)頂部；

所述熱管(3)內部的工質為鈉或鉀堿金屬。

2.根據權利要求1所述的核蒸汽供應系統，其特征在于，所述熱管導向傳熱管(13)外表面設置有翅片(16)，用于增強換熱能力。

3.根據權利要求2所述的核蒸汽供應系統，其特征在于，所述蒸汽發生器(2)內產生的兩相混合物經汽水分離裝置(14)和干燥器(15)后成為飽和度99％以上的飽和蒸汽，經蒸汽出口接管(11)排出。

4.根據權利要求3所述的一種基于熱管輸熱的核蒸汽供應系統，其特征在于，所述熱管導向傳熱管(13)與所述熱管(3)對應設置，所述熱管導向傳熱管(13)的內徑大于所述熱管(3)的外徑。