[其他]燃燒含氫氣體及冷卻燃氣的裝置

無效

• 申請號: 86106640
• 申請日: 1986-09-27
• 公開（公告）號: CN86106640A
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發明（設計）人: 埃岡·阿萊克斯·迪蘇貝;菲利普·扎克森·拉英
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉征,陳申賢

本發明與一種方法及實施該方法的裝置有關。其要點是：從核反應堆中流出的、包含氫氣和空氣的混合體氣，在一個氫復合器中被加熱到其燃點溫度，然后把溫度明顯地高于該燃點溫度的氣態燃燒產物，冷卻到上述燃點溫度之下，最后冷卻了的氣態產物從上述的氫復合器中排出。

混合保護氣（包容在核反應堆保護殼體內的氣體）中包含來自核反應堆的氫氣及空氣。通常是使上述混合氣流入一個氫復合器，并在其中把它加熱到它的燃點溫度，使之燃燒。從而在反應后的氣體從氫復合器排出之前，混合氣中的氫已氧化轉變成水。當保護氣中的氫的含量較少時，例如當氫的容積比約4%時，氫轉化成水的反應能使反應后的氣體的溫度進一步上升到保護氣的燃點溫度之上;然而，當反應后的氣體從氫復合器中排出時，該氣體的溫度通常已降至保護氣的燃點溫度之下。所以，從氫復合器流中出的反應后的氣體，不會在氫復合器之外使保護氣自燃。然而，如果保護氣中的氫的含量繼續增加到容積比高于4%，例如增加到8%-10%，則保護氣中的氫氣在氫復合器中全部轉化為水蒸氣的燃燒過程，將使反應后的氣體的溫度大大高于保護氣的燃點溫度。即使此反應后的氣體在排出氫復合器之前也經過某種程度的冷卻，它的溫度將仍然高于保護氣的燃點溫度。所以，當反應后的氣體從氫復合器中排出時，將會導致氫復合器之外的保護氣自燃。同時在復合器中加給保護氣的熱量白白耗散掉了，必須把它從保護殼中取出。

所以，本發明的基本目標是提供這樣一種裝置，它使反應堆保護殼氣體中所含的氫重新轉變成水，而需要提供給保護氣的能量較少，且從該裝置中排出的氣體較冷。

根據這一目標，本發明提供一種氫復合器，它包括一個殼體，在殼體中有一些電加熱器，用于加熱從核反應堆殼體中引出來的包含氫氣的保護氣，上述加熱器被設置在一條含氫氣體流經的通道中。當含氫氣體順著該通道流過加熱器時被加熱，致使氫被氧化生成水蒸汽，反應后的氣體混合物的溫度高于氫的燃點溫度。該裝置的特點在于：在上述殼體中，且在上述的加熱器之上，裝有一個冷卻設備，該設備使經歷了上述的加熱過程的反應后的混合氣，在排出氫復合器之前被冷卻到上述的燃點溫度之下;而且該設備能將從排氣中吸收的至少一部分熱量提供給自保護殼中出來的還未流過上述加熱器的保護氣體，以使其加熱。

為了把本發明闡述得更加明白，下面對只是作為本發明優先考慮的實施例的附圖加以說明：

圖1是一種本發明提出前已有的氫復合器的局部透視圖。

圖2是本發明裝置的一種應用實例的示意圖，它示出了一個冷卻排氣的換熱設備。

圖3是新型裝置的另一種應用實例的示意圖，它示出了另一種冷卻排氣設備。

圖4是本發明的裝置的第三種應用實例的示意圖，它示出了又一種冷卻排氣的換熱設備。

圖1上示出了一種先有技術的氫復合器，該復合器包括一個外殼4，一個以未在圖上示出的方式固定在外殼4的底板8上的內殼6，以及電加熱器10，后者也以圖上未示出的方式裝在內殼6內。在內殼6的底板上設有一些相互分隔散布的孔道14。在外殼4的側壁16上，及在圖1上未示出的與壁16平行的對邊側壁上，均設有通風窗18。保護氣通過風窗18進入氫復合器2，并在其中燃燒。在外殼4的另一對側壁上，即在側壁20及在圖上未示出的，與壁20平行的側壁上，還設有下通風窗22及上通窗24。這些通風窗分別與相似的兩個閉腔26連通，閉腔26與氫復合器的其它部分隔絕，但它靠近于電加熱器10。在氫復合器的上部，即在壁28處及其平行的，圖1上未示出的對應壁面上，設有通風窗30。在電加熱器10的上方，設有導流板32及分流板34。

在工作狀況下，電加熱器常開，它的功率足以使包含氫和氧的混合氣的溫度上升至它的燃點溫度。在而電加熱器10中對流傳出的熱的作用下，不管氣體包含氫與否，氣體均不斷地通過通風窗18流入外殼體4，隨后又流經孔道14向上達到電加熱器10處，并與電加熱器直接接觸。已加熱的氣體向上運動，通過導流板32集流于分流板34處，然后被分流板34均勻地導向通風窗30，從而排出氫復合器。當流入的氣體中包含氫氣時，流動狀況大致相同。但電加熱器10將混合氣的溫度加熱至其燃點溫度，致使氫氣與氧化合成水蒸汽，然后反應后的氣體按上述方式排出氫復合器。在氫復合器2的工作期間，處于環境溫度下的空氣，不斷地以對流方式，通過下面通風窗22被吸入閉腔26，然后又通過上通風窗24排出。這會使鄰近的電加熱器10受到一些冷卻。當含氫量約為4%（容積比）的保護氣正常燃燒時，反應后的氣體在圖1所示的氫復合器上部受到冷卻，足以使保護氣在通過通風窗30流入保護區之前，氣溫下降到燃點溫度以下。