[發明專利]一種乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器

在審

• 申請號: 202011353252.4
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112611247A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李海濤;劉天斌;王曉和;趙英昆;劉迎;徐嵐;孫奕昀;陳科;和丹;房柯
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;高凱

本發明提供一種乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器，其包括換熱器本體、熱管蒸發段、熱管匯集段以及冷凝段；本發明中的乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器通過換熱器蒸發段在乏池內吸熱，換熱器內介質蒸發，克服管道阻力和重力，沿著熱管運動，到達室外的冷凝段，然后與空氣換熱冷凝，冷凝后的液體在重力或者毛細力作用下流回蒸發段，依次循環將乏燃料水池的余熱傳遞到廠房外的大氣中，使得乏燃料水池的水溫滿足要求，保證乏燃料水池的安全。

技術領域

本發明涉及核電廠非能動安全設備技術領域，具體涉及一種乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器。

背景技術

目前核電廠的乏燃料水池的熱量導出是靠泵循環乏燃料水池內的水經過管殼式換熱器,把熱量傳給設冷水系統。2011年日本福島核事故以后，對核反應堆系統固有安全性能提出更高要求，熱管是一種典型的非能動換熱元件，熱管換熱器具有傳熱效率高、壓力損失小、工作穩定可靠、結構緊湊和有效隔離一二次側流體等優點，在許多工業領域已得到廣泛應用，技術成熟性高。

熱管換熱器的核心部件是熱管，熱管內部主要靠工作介質的汽、液相變傳熱，導熱能力很高,其導熱系數能達到10⁵W/(m·℃)量級，而銅、銀等材料的導熱系數只能達到10²W/(m·℃)量級，但熱管的傳熱性能受工作介質特性以及充液量的限制，也存在傳熱極限，如毛細極限，聲速極限，沸騰極限等。熱管換熱器從結構形式上可以分為普通熱管、分離式熱管、毛細泵回路熱管、平板熱管等。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器，該熱管換熱器能夠在乏池正常運行和事故條件下導出乏燃料水池的余熱。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器，所述熱管換熱器包括；

換熱器本體；

熱管蒸發段，所述熱管蒸發段設置在乏燃料水池內，所述熱管蒸發段一端與所述換熱器本體相連；

熱管匯集段，所述熱管匯集段通過設置有的蒸汽上升管一端與所述熱管蒸發段的另一端相連；以及

冷凝段，所述冷凝段一端與所述蒸汽上升管的另一端相連，所述冷凝段的另一端通過設置有的冷凝水回流管與所述換熱器本體相連。

在一個實施例中，所述熱管蒸發段安裝在乏燃料水池的池壁外表面上。

在一個實施例中，所述熱管蒸發段與乏燃料水池外壁表面構成一個整體。

在一個實施例中，所述熱管蒸發段與乏燃料水池內的格架構成一個整體。

在一個實施例中，所述熱管蒸發段采用模塊化結構設計。

在一個實施例中，所述蒸汽上升管與冷凝水回流管布置在同一管道中。

在一個實施例中，所述冷凝段外部設置有翅片。

在一個實施例中，所述熱管換熱器還包括分配器，所述冷凝水回流管通過所述分配器與多個所述換熱器本體相連。

本發明的有益效果為：本發明中的乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器通過換熱器蒸發段在乏池內吸熱，換熱器內介質蒸發，克服管道阻力和重力，沿著熱管運動，到達室外的冷凝段，然后與空氣換熱冷凝，冷凝后的液體在重力或者毛細力作用下流回蒸發段，依次循環將乏燃料水池的余熱傳遞到廠房外的大氣中，使得乏燃料水池的水溫滿足要求，保證乏燃料水池的安全。

附圖說明

圖1為本發明實施例中乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器結構原理示意圖。

圖2為本發明實施例中乏燃料水池非能動余熱導出熱管換熱器安裝立體示意圖。

圖中：