冷凝设备的制作方法

1.本发明涉及核反应堆安全防护技术领域，特别是涉及冷凝设备。


背景技术：

2.目前，在事故工况下，核动力系统可以通过二次侧非能动余热排出系统(asp)排出核反应堆堆芯的热量。asp包括冷凝水箱和冷凝器，冷凝器位于冷凝水箱的内部，且冷凝水箱的内部为液态水。asp投运的事故工况时，蒸汽发生器内的水蒸气通过冷凝器的入水管进入冷凝器中，冷凝器迅速将水蒸气内的热量传递至冷凝水箱的液态水中，蒸汽发生器内的水蒸气将热量传递给冷凝水箱中的液态水后，冷凝为液态，从冷凝器的出水管流出继续进入蒸汽发生器内吸收一回路传递给二回路的热量。通过冷凝器，使得蒸汽发生器内的热量被稳定传递至冷凝水箱内的液态水中，从而保证了在asp投运的事故工况下核反应堆的安全。
3.为了能够应对需要asp投运的事故工况作出反应，冷凝水箱内必须时刻保持水量充足的状态。然而，为了保证冷凝水箱能够正常运行，需要遵循冷凝水箱的维修周期对冷凝水箱内设备进行预防性维护，或者在冷凝水箱出现随机故障的情况下对冷凝水箱进行纠正性维修。目前，对冷凝水箱进行纠正性维修或者对冷凝水箱内设备进行预防性维护时，需要将冷凝水箱内部的液态水排空，但由于维修时间较长，因此可能会出现需要asp投运的事故工况发生时，冷凝水箱处于维修状态，水箱内没有可以使用的液态水，从而导致热量失去非能动余热导出功能，不利于核反应堆事故的处理。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对在冷凝水箱进行维修时，水箱内没有可以使用的液态水，从而导致失去非能动余热导出功能，不利于核反应堆事故的处理热量的问题，提供一种冷凝设备。冷凝设备用于在维修冷凝水箱时，冷凝水箱依然可以将核反应堆中产生的热量带出，有利于核反应堆事故的处理。
5.一种冷凝设备，该冷凝设备包括：
6.水箱，水箱用于围设在安全壳外部；
7.冷凝器，冷凝器位于水箱的内部，且冷凝器用于与蒸汽发生器连通；以及
8.多个隔墙，多个隔墙位于水箱的内部，多个隔墙沿安全壳的周向依次间隔排列，相邻的隔墙之间形成容纳区域，任意一个容纳区域能够与其他容纳区域独立；且每个容纳区域能够用于对冷凝器散热。
9.上述冷凝设备在使用时，由于冷凝器与蒸汽发生器连通，且冷凝器位于水箱的内部，从而蒸汽发生器内的水蒸气能够进入冷凝器中，冷凝器则能够迅速将水蒸气内的热量热量传递至冷凝水箱的液态水中。蒸汽发生器内的水蒸气将热量热量传递给冷凝水箱中的液态水后，转变为液态，从冷凝器中流出重新进入蒸汽发生器，吸收一回路传递给二回路的热量热量。通过冷凝器与水箱的作用，使得蒸汽发生器内水蒸气的热量被稳定传递至冷凝
水箱内的液态水中，从而保证了在需要asp投运的事故工况下核反应堆产生热量能够顺利排出，进而保证了核反应堆在asp投运的事故工况下的安全。
10.由于多个隔墙沿安全壳的周向依次间隔排列，相邻的隔墙之间形成容纳区域，任意一个容纳区域能够与其他容纳区域独立，因此，当需要对水箱进行纠正性维修或者对冷凝水箱内设备进行预防性维护时，可以依次对水箱的多个容纳区域进行检修和维护。每次对一个容纳区域检修和维护时，将当前检修和维护的该一个容纳区域与其他容纳区域独立，则其他容纳区域依然可以正常对冷凝器进行散热。采用这种方式，保证了在对水箱的某个容纳区域进行检修的过程中，水箱内非检修的容纳区域内的液态水依然能够对冷凝器进行散热，从而能够将核反应堆堆芯产生的热量及时排除，避免在对水箱进行检修时，需要将整个水箱的水排出，进而导致完全丧失非能动余热导出功能。
11.在其中一个实施例中，冷凝器位于水箱内的底部。
12.在其中一个实施例中，水箱包括相连通的主体和凸出部，凸出部连接于主体的下方，多个隔墙位于主体的内部，冷凝器位于凸出部的内部。
13.在其中一个实施例中，多个隔墙中至少一个隔墙开设有连通孔；
14.冷凝设备还包括隔离装置，隔离装置与隔墙可拆卸连接，隔离装置与隔墙连接时，用于封堵连通孔；隔离装置与隔墙拆卸时，连通孔使相邻的容纳区域连通。
15.在其中一个实施例中，隔离装置与隔墙拆卸时，相连通的容纳区域中设置有至少一个冷凝器。
16.在其中一个实施例中，每个隔墙开设有连通孔。
17.在其中一个实施例中，相邻的两个冷凝器之间间隔有一个容纳区域。
18.在其中一个实施例中，连通孔包括：第一连通孔和第二连通孔，沿安全壳的轴向，第一连通孔的位置高于第二连通孔的位置；冷凝器位于水箱内的底部。
19.在其中一个实施例中，冷凝设备还包括第一隔离装置和第二隔离装置，第一隔离装置与第一连通孔对应，第二隔离装置与第二连通孔对应。
20.在其中一个实施例中，每个容纳区域设置有一个冷凝器。
21.在其中一个实施例中，冷凝器用于与乏燃料水池连通。
22.在其中一个实施例中，冷凝设备还包括盖板，盖板开设有排气孔，且盖板与水箱可拆卸连接。
附图说明
23.图1为一实施例中冷凝设备的结构示意图；
24.图2为图1的仰视图；
25.图3为图2中a-a的剖视图；
26.图4为图3中b-b的剖视图；
27.图5为图1中隔墙的结构示意图；
28.图6为图1的冷凝设备的隔墙、第一隔离装置、第二隔离装置以及固定横杆的连接关系示意图；
29.图7为图6中第一隔离装置、支撑柱以及密封圈的连接关系示意图；
30.图8为图6中隔墙和固定横杆的连接关系示意图；
31.图9为图1的冷凝设备的展开图。
32.附图标记说明：
33.冷凝设备100；
34.水箱110；容纳区域101；主体111；凸出部112；冷凝器120；
35.隔墙130；连通孔102；第一连通孔1021；第二连通孔1022；
36.隔离装置141；第一隔离装置1401；第二隔离装置1402；密封圈143；支撑柱144；
37.固定横杆150；
38.盖板160；
39.安全壳210。
具体实施方式
40.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
46.请参考图1-图3，本技术一实施例提供一种冷凝设备100。该冷凝设备100包括：水箱110、冷凝器120以及多个隔墙130。
47.水箱110用于围设在安全壳210的外部。冷凝器120位于水箱110的内部，且冷凝器120用于与蒸汽发生器(未示出)连通。多个隔墙130位于水箱110的内部，多个隔墙130沿安全壳210的周向依次间隔排列，相邻的隔墙130之间形成容纳区域101，任意一个容纳区域101能够与其他容纳区域101独立。且每个容纳区域101能够用于对冷凝器120散热。
48.上述冷凝设备100在使用时，由于冷凝器120与蒸汽发生器连通，且冷凝器120位于水箱110的内部，从而蒸汽发生器内的水蒸气能够进入冷凝器120中，冷凝器120则能够迅速将水蒸气内的热量热量传递至冷凝水箱110的液态水中。蒸汽发生器内的水蒸气将热量热量传递给冷凝水箱110中的液态水后，转变为液态，从冷凝器120中流出重新进入蒸汽发生器，吸收一回路传递给二回路的热量热量。通过冷凝器120与水箱110的作用，使得蒸汽发生器内水蒸气的热量热量被稳定传递至冷凝水箱110内的液态水中，从而保证了在需要asp投运的事故工况下核反应堆产生热量能够顺利排出，进而保证了核反应堆在事故工况下的安全。
49.由于多个隔墙130沿安全壳210的周向依次间隔排列，相邻的隔墙130之间形成容纳区域101，任意一个容纳区域101能够与其他容纳区域101独立，因此，当需要对水箱110进行纠正性维修或者对冷凝水箱110内设备进行预防性维护时，可以依次对水箱110的多个容纳区域101进行检修和维护。每次对一个容纳区域101检修和维护时，将当前检修和维护的该一个容纳区域101与其他容纳区域101独立，则其他容纳区域101依然可以正常对冷凝器120进行散热。采用这种方式，保证了在对水箱110的某个容纳区域101进行检修的过程中，水箱110内非检修的容纳区域101内的液态水依然能够对冷凝器120进行散热，从而能够将核反应堆堆芯产生的热量及时排除，避免在对水箱110进行检修时，需要将整个水箱110的水排出，进而导致完全丧失非能动余热导出功能。
50.请参考图2和图3，在一实施例中，水箱110的形状为环形，环形更贴合安全壳210的形状。
51.请参考图5，在一实施例中，多个隔墙130中至少一个隔墙130开设有连通孔102。例如，可以仅在一个隔墙130上设有连通孔102，也可以在两个、三个等隔墙上分别设置连通孔。冷凝设备100还包括隔离装置。隔离装置与隔墙130可拆卸连接，隔离装置与隔墙130连接时，用于封堵连通孔102。隔离装置与隔墙130拆卸时，连通孔102使相邻的容纳区域101连通。
52.具体地，隔离装置与隔墙130可拆卸连接，从而当隔离装置与隔墙130拆卸时，由于隔墙130开设有连通孔102，这样相邻的两个容纳区域101内的水可以互相流通，共同用于对冷凝器120散热。当隔离装置与隔墙130连接时，隔离装置将连通孔102封堵，使得相邻的两个容纳区域101的水无法互相流通，从而通过隔离装置将待检修的容纳区域101与其他非检修的容纳区域101独立，将待检修的容纳区域101内的水排出后，即可对待检修的容纳区域101进行检修和维护。在检修和维护待检修的容纳区域101时，其他非检修的容纳区域101内还有可以使用的液态水，从而可以正常对冷凝器120进行散热，进而能够及时将核反应堆堆芯的热量排出。
53.在一实施例中，隔离装置与隔墙130拆卸时，相连通的容纳区域101中设置有至少
一个冷凝器120。具体地，当隔墙130开设有连通孔102时，与隔墙130相邻的两个容纳区域101能够互相连通，即两个相邻的容纳区域101内的水可以相互流通，此时，相连通的两个容纳区域101可以设置一个冷凝器120，从而相连通的两个容纳区域101内的液态水可以共同对一个冷凝器120进行散热，这样则有足够的水对冷凝器120进行散热，从而使得冷凝器120能够将蒸汽发生器内的水蒸气带来的热量尽可能的转入水箱110内的液态水中，使得散热更彻底。当然，相邻的两个容纳区域101中也可以分别设置一个冷凝器120。
54.在一实施例中，每个隔墙130都分别开设有连通孔102。具体地，由于每个隔墙130都开设有连通孔102，从而使得整个水箱110内的水能够流通，进而整个水箱110内的水可以共同对冷凝器120进行散热。检修和维护冷凝设备100时，将隔离装置与隔墙130连接，通过隔离装置将待检修的容纳区域101的连通孔102堵住，使得与隔墙130相邻的两个容纳区域101无法连通，进而相邻的两个容纳区域101内的水无法相互流通，然后将待检修的容纳区域101内的水排出后，即可对待检修的容纳区域101进行检修和维护。通过隔墙130与隔离装置可拆卸连接，实现各个容纳区域101相互连通或相互独立，各个容纳区域101相互连通时，能够共同对冷凝器120进行散热，各个容纳区域101相互独立时，能够分别检修和维护各个独立的容纳区域101，检修和维护时，只需将隔离装置与隔墙130连接即可，操作简单方便。
55.当需要对某一个容纳区域101进行检修时，也可以通过隔离装置与隔墙130的连接，使得仅该某一个容纳区域101与其他容纳区域101独立，而其他容纳区域101则能够持续对冷凝器120散热。
56.在本实施例中，可以通过潜水泵将待检修的容纳区域101内的水排出，也可以采用别的排水方式，只要能够将待检修的容纳区域101内的水排出即可。在一实施例中，相邻的两个冷凝器120之间间隔有一个容纳区域101，从而，冷凝器120的总数量为容纳区域101的总数量的一半即可。具体地，当每个隔墙130开设有连通孔102时，所有容纳区域101均可连通，此时，相邻的容纳区域101共同设置一个冷凝器120，使得两个容纳区域101内的水能够对一个冷凝器120进行散热，进而水箱110能够同时对多个冷凝器120进行散热。检修时，又可以仅将待检修的容纳区域101与其他容纳区域101独立，使得进行检修的同时，保证冷凝器120的散热。
57.在另一实施例中，也可以是每个隔墙都不设置连通孔，冷凝设备的每个容纳区域都可以设置一个冷凝器。具体地，每个容纳区域可以相互独立，并且每个容纳区域内的水可以对设置于该容纳区域内的冷凝器进行散热。由于每个容纳区域101可以与其他容纳区域101独立，因此，在检修和维护时，可以对不同的容纳区域101分别进行检修。
58.在一实施例中，水箱110下部凸出部分可以与乏燃料水池(未示出)连通，用于补充乏燃料水池内的水。具体地，乏燃料水池内储存有燃料组件材料，通过乏燃料水池内的水以及乏燃料水池内的冷却装置导出燃料组件产生的热量。当乏燃料水池内的冷却装置在事故工况下处于不可用的状态，此时，只能依靠乏燃料水池内的水导出燃料组件的热量，然而，水受热后汽化变成水蒸气蒸发，使得乏燃料水池内的水量减少，水量减少从而影响对乏燃料水池内燃料组件的热量导出。通过水箱110下部凸出部分与乏燃料水池连通，从而使得水箱110内的水可以流入乏燃料水池中，补充乏燃料水池内的水，从而避免乏燃料水池水量较少时，影响对燃料组件的热量导出。
59.在本实施例中，在对含有冷凝器120的容纳区域101进行检修时，需要将该容纳区
域101内的水排空，排空水时，可以采用潜水泵将水抽出，也可以通过水箱110下部凸出部分直接将水排放至乏燃料水池的内部。
60.请参考图4和图5，在一实施例中，冷凝器位于水箱内的底部。连通孔102包括第一连通孔1021和第二连通孔1022。沿安全壳210的轴向，第一连通孔1021的位置高于第二连通孔1022的位置。
61.具体地，冷凝器120与蒸汽发生器连通，将蒸汽发生器内的水蒸气内的热量传递至冷凝器120周围的液态水中，冷凝器120周围的液态水吸收热量后温度升高。水箱110的上下部存在水温差，热水往上流动，冷水往下流动，由此形成水的自然对流传热。热量流入水箱110底壁的冷水会迅速的将冷凝器120重新包裹，从而继续对冷凝器120进行散热。由于第一连通孔1021位置较高，因此第一连通孔1021可以使得水温更高的水之间相互流通，第二连通孔1022位置较低，因此第二连通孔1011可以使水温较低的水之间相互流通，形成一个自然的水循环系统，从而无需使用电力产品即可对冷凝器120进行散热。
62.请参考图1和图9，在一实施例中，水箱110包括相连通的主体111和凸出部112，凸出部112连接于主体111的下方，多个隔墙130位于主体111的内部，冷凝器120位于凸出部112的内部。
63.具体地，由于水箱110包括相连通的主体111和凸出部112，且冷凝器120位于凸出部112的内部，从而蒸汽发生器与冷凝器120连接时，只需穿过凸出部112即可，无需穿过主体111的内部，从而方便冷凝器120与蒸汽发生器的连接。
64.请参考图5-8，在一实施例中，冷凝设备100还包括第一隔离装置1401和第二隔离装置1402，第一隔离装置1401与第一连通孔1021对应，第二隔离装置1402与第二连通孔1022对应。
65.具体地，通过第一隔离装置1401与隔墙130可拆卸连接，第二隔离装置1402与隔墙130可拆卸连接，使得第一隔离装置1401能够封堵或者打开第一连通孔1021，第二隔离装置1402能够封堵或者打开第二连通孔1022，从而第一隔离装置1401能够控制靠近水箱110表面水的流通，第二隔离装置1402能够控制靠近水箱110底壁水的流通。第一隔离装置1401和第二隔离装置1402都与隔墙130连接时，使得待检修的容纳区域101与其他非检修的容纳区域101独立，从而能够对待检修的容纳区域101进行检修和维护，且在第一隔离装置1401和第二隔离装置1402将待检修的容纳区域101隔开时，第一隔离装置1401和第二隔离装置1402位于与待检修的容纳区域101相邻的两个容纳区域101内，将待检修的容纳区域101隔开时，相邻的两个容纳区域101内的水的水压会使得第一隔离装置1401和第二隔离装置1402与隔墙130紧贴，从而使得第一隔离装置1401和第二隔离装置1402与隔墙130的连接更紧密，避免相邻两个容纳区域101内的水进入待检修的容纳区域101内部。
66.请参考图6和图8，在一实施例中，冷凝设备100还包括多个固定横杆150，具体地，固定横杆150与第一隔离装置1401位于隔墙130的两侧，且固定横杆150与第一隔离装置1401可拆卸连接，固定横杆150与第二隔离装置1402位于隔墙130的两侧，且固定横杆150与第二隔离装置1402可拆卸连接，通过固定横杆150使得第一隔离装置1401和第二隔离装置1402能够与隔墙130可拆卸连接。
67.在本实施例中，固定横杆150与第一隔离装置1401和第二隔离装置1402通过螺纹实现实行连接。
68.在其他实施例中，固定横杆与第一挡板和第二挡板也可以通过别的方式实现连接，例如销连接。
69.请参考图7，在一实施例中，冷凝设备100还包括密封圈143，密封圈143分被设置于隔墙130与第一隔离装置1401之间和隔墙130与第二隔离装置1402之间。由于具有密封圈143，从而使得隔墙130与第一隔离装置1401之间、隔墙130与第二隔离装置1402之间保持密封，保证相邻容纳区域101内的水不会流入待检修的容纳区域101内，进而能够保证检修和维护的顺利进行。
70.请参考图7，在一实施例中，第一隔离装置1401和第二隔离装置1402分被设置有支撑柱144，当第一隔离装置1401和第二隔离装置1402与隔墙130连接时，支撑柱144与隔墙130连接，从而使得第一隔离装置1401和第二隔离装置1402与隔墙130连接更可靠。在本实施例中，具有四个支撑柱144，也可以是两个、三个等。
71.请参考图1和图9，在一实施例中，冷凝设备100还包括盖板160，盖板160开设有排气孔(未示出)，且盖板160与水箱110可拆卸连接。
72.具体地，对冷凝设备100进行检修时，排空待检修的容纳区域101内的水后，打开盖板160，使得工作人员能够进入水箱110中对水箱110进行检修和维护。在不使用冷能设备100时，盖板160也能够将水箱110封堵，防止异物跌入水箱110内。并且由于盖板160开设有排气孔，在冷凝设备100使用时，使得水箱110内的气压能够与大气连通，防止水箱110内气压过大，进而防止因气压过大而带来的安全隐患。并且排气孔也能使得水箱110内的水蒸气排放至空气中，从而也能够对水箱110进行降温。在本实施例中，水箱110还可以与水泵连接，从而补充水箱110的水分。
73.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。