[發(fā)明專利]一種移動式微型反應堆的非能動余熱排出裝置

在審

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• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN114220572A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 董建華;張朔婷;李呼昂;張成龍;朱思陽;姚紅;楊長江;賀楷;劉國明;陳巧艷;汪俊;堵樹宏
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發(fā)明公開了一種移動式微型反應堆的非能動余熱排出裝置，包括箱體、兩個隔熱屏、出氣窗、兩個進氣窗和兩個應急進氣窗，在正常運行工況下，熱電轉換系統(tǒng)發(fā)電，應急進氣窗關閉，環(huán)境冷空氣由進氣窗進入隔熱屏與箱體的側板之間的流道向下流動，通過隔熱屏底部開設的通氣孔進入內部與反應堆壓力容器進行熱交換，由溫差引起的浮升力驅動熱空氣向上流動，通過出氣窗排出；在嚴重事故工況下，熱電轉換系統(tǒng)停止發(fā)電，應急進氣窗打開，環(huán)境的冷空氣通過兩個應急進氣窗迅速涌入箱體內，用于冷卻反應堆壓力容器，熱空氣隨后由出氣窗排出，結構簡單實用。

技術領域

本發(fā)明涉及核反應堆余熱排出技術領域，具體涉及一種移動式微型反應堆的非能動余熱排出裝置。

背景技術

移動式微型核能系統(tǒng)能夠為偏遠、孤島地區(qū)以及極惡劣環(huán)境提供穩(wěn)定、清潔的能源，在航空航天、深空探測、應急救援等領域具有較高的應用前景。移動式微型核能系統(tǒng)將反應堆及其配套的核熱轉換系統(tǒng)和熱電轉換系統(tǒng)均布置在同一運輸車輛的車廂內，進一步提高了系統(tǒng)的集成化、模塊化以及機動性。為了保證反應堆的安全運行，保護系統(tǒng)設備以及運輸車輛的性能，需要為反應堆配備專設安全系統(tǒng)，用于將堆芯產生的熱量排出，維持燃料及堆內構件溫度在安全限值范圍內。然而，現有的移動式微型反應堆缺乏成熟可靠的余熱排出系統(tǒng)設計，并且現有的移動式微型反應堆的余熱排出系統(tǒng)體積龐大，結構復雜，事故情況需要人為干預。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在正常運行工況下為反應堆提供保溫和防護、在事故工況下快速散熱降低反應堆的溫度，防止由于堆芯溫度過高引起的燃料破損及反射性釋放的移動式微型反應堆的非能動余熱排出裝置。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種移動式微型反應堆的非能動余熱排出裝置，包括箱體、兩個隔熱屏、出氣窗、兩個進氣窗和兩個應急進氣窗，箱體用于容納反應堆壓力容器；兩個隔熱屏分別安裝在箱體的兩個側板的內側，隔熱屏與相應的箱體的側板相間隔，隔熱屏的兩端分別連接箱體的頂板和底板，隔熱屏底部開設有通氣孔；出氣窗安裝在箱體的頂部，兩個進氣窗分別安裝在箱體的兩個側板的上部；兩個應急進氣窗的下部都連接有合頁，兩個合頁分別連接于箱體的兩個側板的中部。

進一步，非能動余熱排出裝置還包括連接梁，每個隔熱屏與相應的箱體的側板通過若干個連接梁固定連接。

進一步，應急進氣窗包括外層板、多個連接梁和隔熱板，隔熱板通過多個連接梁與外層板固定連接，當應急進氣窗關閉時，外層板的表面與箱體的側板表面平齊，隔熱板的表面與隔熱屏的表面平齊。

進一步，隔熱屏的材質為SiO₂氣凝膠。

進一步，每個隔熱屏上開設的通氣孔有多個，多個通氣孔沿隔熱屏的長度方向依次等間隔布置。

進一步，兩個隔熱屏上的通氣孔交錯布置。

進一步，非能動余熱排出裝置還包括兩個應急電磁開關，兩個應急電磁開關分別安裝于箱體的兩個側板上，兩個應急電磁開關分別可操作性地與兩個應急進氣窗的上部連接。

進一步，合頁為限位合頁。

進一步，箱體為車體。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明所提供的一種移動式微型反應堆的非能動余熱排出裝置，在正常運行工況下，熱電轉換系統(tǒng)發(fā)電，應急進氣窗關閉，環(huán)境冷空氣由進氣窗進入隔熱屏與箱體的側板之間的流道向下流動，通過隔熱屏底部開設的通氣孔進入內部與反應堆壓力容器進行熱交換，由溫差引起的浮升力驅動熱空氣向上流動，通過出氣窗排出；在嚴重事故工況下，熱電轉換系統(tǒng)停止發(fā)電，應急進氣窗打開，環(huán)境的冷空氣通過兩個應急進氣窗迅速涌入箱體內，用于冷卻反應堆壓力容器，熱空氣隨后由出氣窗排出，結構簡單實用。

附圖說明