[發明專利]系統接管和電熱元件上部集中布置的穩壓器結構及其應用

有效

• 申請號: 202010356288.1
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111508625B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 陳聰;夏榜樣;楊洪潤;顧益宇;何大明;李喆;張豐收;楊博;王金雨;劉立志;孫燕;裴立廷;周永;李煥鳴;劉威
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C15/02
• 分類號: G21C15/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了系統接管和電熱元件上部集中布置的穩壓器結構及其應用，該結構包括筒體、電熱元件和接管組件；其中，所述電熱元件和接管組件均布置在筒體上部。本發明將系統接管和電熱元件集中布置在穩壓器結構上部，整體優化了穩壓器中下部結構，簡化了穩壓器底部的布置需求和難度，實現空間整合，優化整個核動力系統布置，進而優化了整個系統性能。本發明適用范圍廣，還能夠用于其他領域的高溫高壓系統中。

技術領域

本發明涉及高溫高壓技術領域，特別適用于核反應堆技術領域，具體涉及系統接管和電熱元件上部集中布置的穩壓器結構。

背景技術

核反應堆系統中，反應堆冷卻劑系統的壓力波動是通過壓力安全系統來控制的。穩壓器是壓力安全系統的關鍵設備，在常規核動力裝置中，穩壓器內下部是飽和水，上部是飽和蒸汽。穩壓器下部內插數根電熱元件，作為產生蒸汽汽腔的加熱設備。穩壓器底部設置有波動管與反應堆冷卻劑系統一條環路相連，作為與主系統連接的通道。此類設置，下部必須有電熱元件的抽插空間，必須有彎曲波動管的布置空間，在底部空間要求緊張的前提下，這樣的電熱元件和系統接管布置是不利于總體性能的。

發明內容

本發明提供了解決上述問題的系統接管和電熱元件上部集中布置的穩壓器結構，本發明通過將系統接管和電熱元件在穩壓器筒體上部集中布置，簡化了穩壓器下部結構，實現空間整合，優化了整個核動力系統性能。

本發明通過下述技術方案實現：

系統接管和電熱元件上部集中布置的穩壓器結構，該結構包括筒體、電熱元件和接管組件；其中，所述電熱元件和接管組件均布置在筒體上部。

與現有的通用穩壓器結構相比，本發明通過將電熱元件和系統接管集中布置于穩壓器上部，簡化了穩壓下部的布置需求和難度，同時能夠實現系統的壓力控制和體積補償的功能，本發明優化了系統整體性能。

優選的，所述筒體上部內設置有水槽，所述水槽為頂部開口、側部開有若干通孔的薄壁筒狀結構，在筒體側部且對應水槽側部通孔位置處開設有通孔；所述電熱元件穿過筒體側部和水槽側部對應的通孔插入水槽內以對介質進行加熱。

本發明通過穩壓器上部內置水槽，將電熱元件插入水槽內，實現了介質加熱區域位于筒體上部，節省了下部布置空間。

優選的，所述電熱元件至少兩根，沿筒體同一側插入筒體內水槽。

優選的，所述電熱元件至少兩根，沿筒體兩側相對插入筒體內水槽。

本發明根據需要，加熱需求以及加熱均勻性等性能，選擇多根電熱元件，沿穩壓器單側或相對兩側插入水槽內，進一步優化系統性能。

優選的，所述接管組件包括補水接管和波動接管；所述補水管穿過筒體頂部進入水槽內，持續對穩壓器進行補水，同時保證水槽內水位始終淹沒電熱元件；所述波動接管穿過筒體頂部，并通過水槽再延伸至筒體下部。

優選的，所述接管組件還包括噴霧接管，所述噴霧接管設置在筒體頂部。

本發明中，波動接管從上部引出介質，節省了下部布置空間；補水接管從上部插入，直接置于水槽中，節省了下部布置空間，實現了補水功能；噴霧接管設置在頂部，與補水接管共同作用實現降溫等；本發明整體優化了穩壓器中下部結構，實現空間整合，優化整個核動力系統布置。

另一方面，本發明還提出了一種與反應堆冷卻劑系統相連的壓力安全系統，該系統采用上述的穩壓器結構，以實現系統壓力控制和體積補償的功能。

優選的，當系統需要升溫，產生蒸汽汽腔時，電熱元件啟動，補水接管不斷注水；由于水槽內電加熱元件的加熱作用，穩壓器結構內部介質溫度上升，體積增加，波動管向反應堆冷卻劑系統排水；同時，穩壓器筒體內部不斷產生蒸汽，建立系統蒸汽汽腔。

優選的，當系統需要降溫，消除汽腔時，通過補水接管和噴霧接管共同動作完成。