[發明專利]無轉動部件的脈沖水流調節裝置及核電廠反應堆冷卻結構

在審

• 申請號: 202310694342.7
• 申請日: 2023-06-12
• 公開（公告）號: CN116525156A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 胡珀
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;G21C15/14;G21C15/02;G21C19/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種無轉動部件的脈沖水流調節裝置及核電廠反應堆冷卻結構。所述無轉動部件的脈沖水流調節裝置，用于對待冷卻降溫壁面進行冷卻降溫，冷卻降溫時，向待冷卻降溫壁面上澆淋脈沖水流；所述水流調節裝置包括盛水容器、出水流道以及裝置入口；外界冷卻水通過裝置入口進入盛水容器；所述出水流道為倒U型結構，所述出水流道具有出水口與流道入口；流道入口位于所述盛水容器內，出水口穿過所述盛水容器的底部，將水流導流至待冷卻降溫壁面上；所述盛水容器的橫截面積大于所述出水流道的橫截面積。本發明提供了一種脈沖水冷降溫方式，能夠提高水膜蒸發換熱占比，在同等換熱需求下，將有效降低所需要總的水膜流量，減小冷卻水儲存水箱的容積。

技術領域

本發明涉及水流冷卻降溫技術領域，具體地，涉及一種用于水流冷卻降溫的無轉動部件的脈沖式水流調節裝置及核電廠反應堆冷卻結構，尤其地，涉及一種無轉動部件的脈沖水流調節裝置及核電廠反應堆冷卻結構。

背景技術

在壓水堆核電廠反應堆發生冷卻劑流失事故或主蒸汽管道破裂事故時，內層安全殼內水蒸氣含量迅速增加，導致內部壓力和溫度大幅度升高。在壓力和溫度升至冷卻水儲存水箱底部的隔離閥開啟的整定值后，冷卻水在重力作用下從處于安全殼頂部的冷卻水儲存水箱中流出，流過水膜分配裝置，并在安全殼外壁面形成均勻分配的降水膜流動，其中水膜流速由冷卻水儲存水箱的液位控制。水膜在沿安全殼外壁面流動過程中，通過和水膜表面空氣流的對流作用，發生大量的表面蒸發換熱，同時水膜溫度延流動方向持續增加上升發生單相對流換熱，這兩種主導的換熱模式將安全殼內聚集的熱量帶走，使安全殼內溫度與壓力維持在安全水平。

由于水膜的蒸發換熱效率強于其單相對流換熱效率，所以在同等換熱需求下，提升水膜蒸發換熱熱量在總換熱熱量中的占比，將有效降低所需要總的水膜流量，減小冷卻水儲存水箱的容積，因此亟需設計一種能夠提高水膜蒸發換熱占比的水流調節裝置。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種無轉動部件的脈沖水流調節裝置及核電廠反應堆冷卻結構。

根據本發明提供的一種無轉動部件的脈沖水流調節裝置，

所述水流調節裝置用于對待冷卻降溫壁面進行冷卻降溫，冷卻降溫時，向待冷卻降溫壁面上澆淋脈沖水流；

所述水流調節裝置包括盛水容器、出水流道以及裝置入口；

外界冷卻水通過裝置入口進入盛水容器；

所述出水流道具有出水口與流道入口；流道入口位于所述盛水容器內，出水口穿過所述盛水容器的底部，將水流導流至待冷卻降溫壁面上；

所述盛水容器的橫截面積大于所述出水流道的橫截面積。

優選的，所述出水流道為倒U型結構，所述出水口與流道入口分別位于所述倒U型結構的兩端。

優選的，所述盛水容器的頂部、倒U型結構所具有的弧形頂部、流道入口及出水口依次由高向低布置。

優選的，所述裝置入口的水流流量小于所述出水流道的水流流量。

優選的，所述出水流道的數量為一個，所述裝置入口的橫截面積小于所述出水流道的橫截面積。

優選的，出水流道的數量為多個，所述裝置入口的橫截面積小于多個所述出水流道的橫截面積之和。

優選的，還包括冷卻水儲存水箱，所述冷卻水儲存水箱用于盛裝冷卻水，所述冷卻水通過裝置入口進入盛水容器。

本發明還提供了一種核電廠反應堆冷卻結構包括所述的無轉動部件的脈沖水流調節裝置。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

1、本發明提供了一種脈沖水冷降溫方式，能夠提高水膜蒸發換熱占比，在同等換熱需求下，將有效降低所需要總的水膜流量，減小冷卻水儲存水箱的容積。