蓄电池隔间的非能动排气装置的制作方法

本发明涉及电力领域，特别涉及一种核电厂蓄电池隔间的非能动排气装置。

背景技术：

核电厂的蓄电池作为直流电力系统，是核电厂安全的最后一道保护屏障，其运行状况、性能是直流系统安全稳定运行的决定性因素。我国《“十二五”期间新建核电厂安全要求》（征求意见稿）中要求，核电厂应在丧失厂外和厂内应急交流电源8小时内能够保持堆芯的持续冷却而不会导致堆芯严重损坏，在这种工况下，蓄电池是一种可靠的供电系统，因此，蓄电池也成为确保安全的重要环节。

蓄电池充电时,其电解液会分解出大量的氢气,正常运行时也会产生一些氢气。酸性蓄电池电解液分解出的氢气与空气中的氧气混合,当氢氧混合物浓度达到一定浓度，就会可能发生爆炸，影响安全。因此，核电厂一般在蓄电池隔间内设置有相应的通风系统，除维持所需的环境温度外，还要保持相关房间每小时一定次数的换气率，以防止氢气在蓄电池室的集聚。为了实现在核电的各种工况下的安全运行，还必须要求通风系统的电机、供电系统具有一定的可靠性，即达到一定的核安全等级，此外还需要安装氢气的自动监测和控制系统，这样导致系统比较复杂，而进一步降低了系统的可靠性。

目前还没有非能动的实现热量和氢气同时排出的设备，只有单独排出热量的设备如公开号为：cn104979023a的专利申请，其只能非能动的将热量排出安全壳。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可靠性极高的蓄电池隔间的非能动排气装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种蓄电池隔间的非能动排气装置，包括热管、排气管，所述热管具有蒸发段与冷凝段，所述排气管具有进气口和排气口，所述热管的蒸发段设置于蓄电池内且其冷凝段设置在所述排气管的内，所述排气管的排气口与大气连接且其进气口设于蓄电池上方。

优化的，所述排气管具有竖向设置的竖直段，所述热管的冷凝段设于所述竖直段内。

进一步的，所述冷凝段设于所述竖直段的下端部。

进一步的，所述排气管还包括连接于所述竖直段下方且水平设置的横向段或连接于所述竖直段下方且倾斜设置的斜向段。

优化的，所述热管的冷凝段上套设有散热器。

进一步的，所述散热器设置为翅片式散热器，所述翅片固定于所述热管的冷凝段的外壁。

更进一步的，所述排气装置还包括连接于排气管下端的集气罩，所述集气罩位于所述蓄电池正上方。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）本发明具有非能动特性，同时实现了热量导出和氢气排出功能。以蓄电池产生的热量作为排出氢气的主要驱动力，同时实现了蓄电池间通风和热量排出双重目的，避免氢气爆炸的危险。此外，由于排气管集气罩下方的氢气密度较小，且温度较高，含氢气体进入集气罩后，也具有密度差导致的向上驱动力，促进氢气和热量排出，即使热管失效，仍能实现通风排气功能。相比较于现有蓄电池间通风技术，本发明不需要额外电源和能动设备，具有设备简单，可靠性较高的特点。

（2）本发明具有自适应能力。蓄电池产生的氢气数量与其发热量正相关。蓄电池产生的氢气数量越多，意味着蓄电池同时产生的热量也越多，相应的排气管的驱动力也越大，排出氢气的能力也增强。反之亦然。相比较于现有蓄电池间通风系统，具有较强的自动调节能力。

（3）本发明能够有效收集氢气，并通过排气管排出，有效防止氢气爆炸风险。本发明利用氢气密度较小的特性，在蓄电池上方设置了一个集气罩，蓄电池产生氢气后直接向上通过集气罩进入排气管，从而避免其向房间其他地方泄漏和积聚，造成氢气爆炸风险。

附图说明

附图1为实施例一中排气装置的结构示意图；

附图2为实施例二中排气装置的结构示意图；

附图3为实施例三中排气装置的结构示意图；

附图4、5、6、7分别为散热片为直板形或弧形或u形或s形时散热器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

如图1所示，蓄电池隔间的非能动排气装置包括热管1、排气管2、连接于排气管2下端的集气罩5以及套设于热管1上的散热器3。

所述热管1具有蒸发段11与冷凝段12，所述热管1的蒸发段11与蓄电池0连接，所述排气管2具有进气口和排气口，所述排气管2具有竖向设置的竖直段22，所述竖直段22穿设于隔间的上顶板41上，进气口位于竖直段22的下端部，排气口位于竖直段22的上端部，所述排气管2的排气口与蓄电池0隔间外大气连接且其进气口上设置集气罩5，集气罩5设于蓄电池0上方。所述热管1的冷凝段12设于所述竖直段22的下端部内，散热器3套设在所述热管1的冷凝段12上，所述散热器3设置为翅片式散热器，所述翅片32呈发散状固定于所述热管1的冷凝段12的外壁，所述翅片32垂直所述竖直段22的轴线的截面呈直板形或弧形或s形或u形。u形翅片有利于将热空气集中汇聚，使热空气加速上行，提高散热排气效果。所述集气罩5位于所述蓄电池0正上方，其四周边缘24具有向蓄电池0方向突起的边缘24。

实施例二

如图2所示，蓄电池隔间的非能动排气装置包括热管1、排气管2、连接于排气管2下端的集气罩5以及套设于热管1上的散热器3。

所述热管1具有蒸发段11与冷凝段12，所述热管1的蒸发段11设置于蓄电池0内，根据隔间空间条件，排气管2可能设于隔间的侧壁42上，所述排气管2包括竖向设置的竖直段22和连接于所述竖直段22下方且水平设置的横向段21，横向段21穿设于侧壁42上，所述排气管2具有进气口和排气口，排气口设于竖直段22的上端部，进气口设于横向段21的自由端端部，所述排气管2的排气口与大气连接且其进气口上设置集气罩5，集气罩5设于蓄电池0上方。所述热管1的冷凝段12设于所述竖直段22的下端部，散热器3套设在所述热管1的冷凝段12上，所述散热器3设置为翅片式散热器3，所述翅片32呈发散状固定于所述热管1的冷凝段12的外壁，所述翅片32垂直所述竖直段22的轴线的截面呈直板形或弧形或s形或u形。u形翅片有利于将热空气集中汇聚，使热空气加速上行，提高散热排气效果。所述集气罩5位于所述蓄电池0正上方，其四周边缘24具有向蓄电池0方向突起的边缘24。

实施例三

如图3所示，蓄电池隔间的非能动排气装置包括热管1、排气管2、连接于排气管2下端的集气罩5以及套设于热管1上的散热器3。

所述热管1具有蒸发段11与冷凝段12，所述热管1的蒸发段11设置于蓄电池0内，根据隔间空间条件，排气管2可能设于隔间的侧壁42上，所述排气管2包括竖向设置的竖直段22和连接于所述竖直段22下方且倾斜设置的斜向段23，斜向段23穿设于侧壁42上，所述排气管2具有进气口和排气口，排气口设于竖直段22的上端部，进气口设于斜向段23的自由端端部，所述排气管2的排气口与大气连接且其进气口上设置集气罩5，集气罩5设于蓄电池0上方。所述热管1的冷凝段12设于所述竖直段22的下端部，散热器3套设在所述热管1的冷凝段12上，所述散热器3设置为翅片式散热器3，所述翅片32呈发散状固定于所述热管1的冷凝段12的外壁，所述翅片32垂直所述竖直段22的轴线的截面呈直板形或弧形或s形或u形，翅片32与热管1紧密接触，增加冷凝段12与空气的接触面积，u形翅片32有利于将热空气集中汇聚，使热空气加速上行，提高散热排气效果。所述集气罩5位于所述蓄电池0正上方，其四周边缘24具有向蓄电池0方向突起的边缘24。

本发明的工作原理为：当蓄电池在充电和放电期间，蓄电池内部会产生大量的热量，并释放一定量的氢气。热量通过传导导入热管的蒸发段。热管高效的将热量进一步传递到热管冷凝段，并通过冷凝段外的散热器传递给排气管内的空气，空气由此被加热，加热的空气密度将降低，在密度差的驱动下，排气管内的气体将会从下往上流动。蓄电池产生的氢气一方面因为氢气自身的密度较低，另一方面在热空气的驱动下，从蓄电池表面溢出，由集气罩收集后，沿排气管流动，并最终通过排气口排出蓄电池隔间。在上述过程中，蓄电池的热量也随之排出蓄电池隔间。

上述过程还具有“负反馈”的安全特性，也就是蓄电池的充电、放电强度越大，产生的热量和氢气的量越大，而与此同时，排气管内的气体驱动力越强，越能跟高效的排除热量和氢气，降低蓄电池的温度，减少氢气的产生，保障蓄电池的安全。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。