[發明專利]一種用于車載運輸的液態金屬反應堆

有效

• 申請號: 202110246335.1
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113130096B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 安徽中科超核科技有限公司
• 主分類號: G21C1/32
• 分類號: G21C1/32;G21C1/03
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳佳

本發明涉及一種用于車載運輸的液態金屬反應堆，液態金屬反應堆包括內層容器、并排獨立布置的設備池和堆芯池，所述設備池和堆芯池上端連通且其上端設有頂蓋，所述內層容器分別安裝在所述設備池和堆芯池內，所述內層容器與所述設備池之間預留有第一隔腔，所述內層容器與所述堆芯池之間預留有第二隔腔，并將所述設備池和堆芯池上端的連通腔分隔成上腔體和下腔體；位于所述堆芯池中的內層容器上安裝有堆芯，位于所述設備池中的內層容器上安裝有主泵和換熱器。本發明將堆芯和主設備分別布置在堆芯池和設備池中，使堆芯和主設備分開布置，采用連通腔將堆芯池和設備池連通，以長度換寬度，顯著降低容器直徑，方便車輛裝載運輸。

技術領域

本發明涉及核反應堆、先進核能發電與能量綜合利用技術領域，具體涉及一種用于車載運輸的液態金屬反應堆。

背景技術

公路運輸受道路限制，一般采用集裝箱裝載反應堆，但集裝箱的寬度有限，堆容器直徑不宜做的太大，但集裝箱的長度較為充裕，未能充分利用。

傳統反應堆分為池式與回路兩種布置方式，傳統壓水反應堆的堆芯與主回路設備之間采用管道連接，但管道易產生破損，存在冷卻劑損失的風險。液態重金屬堆由于難以補充冷卻劑，多采用池式一體化布局，雖然避免了管道破裂，冷卻劑喪失風險，但眾多設備集成在容器池內，導致容器直徑過大，設備都集中在堆芯周圍，設備活化嚴重，放射性大，不利于車載運輸，特別是對于標準公路運輸。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種用于車載運輸的液態金屬反應堆。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種用于車載運輸的液態金屬反應堆，包括內層容器、并排獨立布置的設備池和堆芯池，所述設備池和堆芯池上端連通且其上端設有頂蓋，所述內層容器分別安裝在所述設備池和堆芯池內，所述內層容器與所述設備池之間預留有第一隔腔，所述內層容器與所述堆芯池之間預留有第二隔腔，并將所述設備池和堆芯池上端的連通腔分隔成上腔體和下腔體；位于所述堆芯池中的內層容器中安裝有堆芯，位于所述設備池中的內層容器上安裝有主泵和換熱器；所述堆芯池與所述設備池之間設有屏蔽體。屏蔽體為中子屏蔽材料填充，包括但不限于硼化水、含硼聚乙烯、碳化硼、石墨等材料。

本發明的有益效果是：本發明將堆芯和主設備分別布置在堆芯池和設備池中，使堆芯和主設備分開布置，采用連通腔將堆芯池和設備池連通，使冷卻劑可以利用上腔體和下腔體在堆芯池和設備池中形成池內循環回路，以長度換寬度，顯著降低容器直徑，方便車輛裝載運輸。可以有效解決反應堆車載運輸尺寸大、質量重的難題，同時還能確保反應堆安全性。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述內層容器包括堆芯筒體、設備筒體和上板，所述堆芯筒體和設備筒體分別連接在所述上板上，所述上板周側固定在所述設備池和堆芯池上端連通腔的內側壁上，所述上板將所述連通腔分隔成所述上腔體和下腔體；所述堆芯安裝在所述堆芯筒體內，所述主泵和換熱器安裝在所述設備筒體內。

采用上述進一步方案的有益效果是：采用堆芯筒體、設備筒體和上板，使內層容器為一個整體安裝在設備池和堆芯池中，采用上板將連通腔分隔成上腔體和下腔體，在不增加管道的前提下，實現了雙池之間冷卻劑的流動循環，提高了反應堆的安全性能。

進一步，所述上板覆設在所述設備筒體上端，所述換熱器貫穿設置在上板上且一端位于所述設備筒體內，所述主泵貫穿設置在所述上板和所述設備筒體的底板上，并將經過熱交換的冷卻劑通過第一隔腔通過下腔體泵入到第二隔腔中循環。

采用上述進一步方案的有益效果是：換熱器可將經過堆芯加熱的冷卻劑交換熱量后，流入到設備筒體內，再經過設備筒體內的主泵加壓后打入設備池中，再經過下腔體流入到堆芯池中，重新循環。