一体式核反应堆横置式主泵的流道系统的制作方法

文档序号:15643489发布日期:2018-10-12 22:19阅读:220来源:国知局

本发明涉及核反应堆领域,具体地涉及一体式核反应堆横置式主泵的流道系统。



背景技术:

随着全球能源形势日趋紧张和环境污染日益加重,安全、清洁、高效的核能越来越受到各个国家的青睐,核能的发展也进入了日新月异的时代。

核能应用的主要有核电厂发电和船舶提供核动力等,常规核能装置反应堆冷却剂系统采用分散布置型式,蒸汽发生器、主泵布置于反应堆压力容器之外,上述各设备之间通过主管道连接形成循环回路,主泵采用蜗壳式泵体或准球形泵体等常规流道结构,从主管道轴向吸入、径向排出。为了消除地震等特殊条件下的主管道破裂事故,同时减少布置所需空间便于应用在船舶上,一体式核反应堆采用了内置式蒸汽发生器、主泵,将蒸汽发生器、主泵安装于反应堆压力容器内部,不设置主管道,上述方案主泵无法采用蜗壳式泵体或准球形泵体的常规流道结构。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明的目的一是提供一体式核反应堆横置式主泵的流道系统的横置式主泵的隔板式流道结构,以实现取消主管道,消除管道破口的隐患,同时减少布置所需空间便于应用在船舶上。

目的二是提出一体式核反应堆横置式主泵的流道系统的横置式主泵的隔板式流道结构,具有此结构的主泵在满足性能要求的同时,可将横置式屏蔽主泵水力部件置于反应堆压力容器内部,适用于解决一体式核反应堆横置式主泵进出口流道建立问题,通过明确横置式主泵进出口流道结构,可以优化反应堆压力容器内的流场,为反应堆压力容器的结构设计和横置式主泵的水力部件设计提供依据。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是:

一体式核反应堆横置式主泵的流道系统,包括核反应堆压力容器、堆芯吊篮组件、蒸汽发生器和主泵,堆芯吊篮组件设置在核反应堆压力容器内,所述的蒸汽发生器布置在堆芯吊篮组件和核反应堆压力容器之间的环腔内,蒸汽发生器出口向下;所述的主泵与核反应堆压力容器横置式连接,所述主泵的水力部件置于核反应堆压力容器内,水力部件与堆芯吊篮组件和核反应堆压力容器之间的环腔构成流道系统,所述主泵的主泵电机置于核反应堆压力容器外。

以实现取消主管道,消除管道破口的隐患,同时减少布置所需空间便于应用在船舶上,采用一体式核反应堆的横置式主泵的隔板式流道结构,具有此结构的主泵在满足性能要求的同时,可将横置式屏蔽主泵水力部件置于反应堆压力容器内部,适用于解决一体式核反应堆横置式主泵进出口流道建立问题,通过明确横置式主泵进出口流道结构,可以优化反应堆压力容器内的流场,为反应堆压力容器的结构设计和横置式主泵的水力部件设计提供依据。

进一步的,所述水力部件前端设置有分流组件;所述的分流组件包括分流组件上部隔板和分流组件下部隔板。

进一步的,所述的分流组件上部隔板和下部隔板将堆芯吊篮组件与核反应堆压力容器之间的环腔分隔为:主泵的吸入流道和排出流道,建立反应堆冷却剂在核反应堆压力容器内的循环。

进一步的,所述的蒸汽发生器排出的反应堆冷却剂,经分流组件上部隔板、下部隔板和堆芯吊篮组件形成的环腔进入主泵入口,反应堆冷却剂沿主泵轴向吸入、径向排出,排出的反应堆冷却剂进入由堆芯吊篮组件、核反应堆压力容器和分流组件下隔板形成的下腔室。

综上,本发明的有益效果是:以实现取消主管道,消除管道破口的隐患,同时减少布置所需空间便于应用在船舶上;

采用一体式核反应堆的横置式主泵的隔板式流道结构,具有此结构的主泵在满足性能要求的同时,可将横置式屏蔽主泵水力部件置于反应堆压力容器内部,适用于解决一体式核反应堆横置式主泵进出口流道建立问题,通过明确横置式主泵进出口流道结构,可以优化反应堆压力容器内的流场,为反应堆压力容器的结构设计和横置式主泵的水力部件设计提供依据。

附图说明

图1为本发明一体式核反应堆横置式主泵的流道系统的结构示意图;

图2为本发明一体式核反应堆横置式主泵的流道系统内的反应堆冷却剂流动路径示意图;

其中:1核反应堆压力容器;2堆芯吊篮组件;3蒸汽发生器;4分流组件上隔板;5主泵电机;6水力部件;7分流组件下隔板;8主泵;9下腔室。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示的一体式核反应堆横置式主泵的流道系统,包括核反应堆压力容器1、堆芯吊篮组件2、蒸汽发生器3和主泵8,蒸汽发生器3和堆芯吊篮组件2设置在核反应堆压力容器1内,蒸汽发生器3布置在堆芯吊篮组件2和核反应堆压力容器1之间的环腔内,主泵9横置式与核反应堆压力容器1采用法兰连接,主泵8的水力部件6置于核反应堆压力容器1内,主泵8的主泵电机5置于核反应堆压力容器1外。蒸汽发生器3的出口位于水力部件6上方。主泵8对反应堆冷却剂沿主泵轴向吸入、径向排出。

一体式核反应堆横置式主泵的流道系统以实现取消主管道,消除管道破口的隐患,同时减少布置所需空间便于应用在船舶上。改变了传统一体式核反应堆的主泵立式布置在核反应堆压力容器1内,占用了核反应堆压力容器1有限空间,使核反应堆稳定性变差。并且这种横置式主泵8无法采用蜗壳式泵体或准球形泵体的常规流道结构。

采用一体式核反应堆横置式主泵的流道系统,以实现取消主管道,消除管道破口的隐患,同时减少布置所需空间便于应用在船舶上,采用一体式核反应堆的横置式主泵的隔板式流道结构,具有此结构的主泵在满足性能要求的同时,可将横置式屏蔽主泵水力部件置于反应堆压力容器内部,适用于解决一体式核反应堆横置式主泵进出口流道建立问题,通过明确横置式主泵进出口流道结构,可以优化反应堆压力容器内的流场,为反应堆压力容器的结构设计和横置式主泵的水力部件设计提供依据。

一体式核反应堆横置式主泵的流道系统,相对于常规核能装置反应堆冷却剂系统采用分散布置型式,这种一体式核反应堆主要应用在船舶上,普通的一体式核反应堆采用的形式一般是:取消主冷却剂管路,将蒸汽发生器布置在堆芯斜上方,并普遍采用直流蒸汽发生器,主泵位于压力容器内的中上部,稳压器置于堆芯上部,控制棒驱动机构采用内置式或外置式。而本发明采用的一体式结构:“内置蒸汽发生器和堆芯吊篮组件设置在核反应堆压力容器内,内置蒸汽发生器布置在堆芯吊篮组件和压力容器之间的环腔内,主泵横置式与核反应堆压力容器采用法兰连接,主泵的水力部件置于核反应堆压力容器内”,同时为了这种一体式结构专门采用了横置式主泵以及隔板式流道结构。改变了传统一体式核反应堆的主泵立式布置在核反应堆压力容器1内,占用了核反应堆压力容器1有限空间,使核反应堆稳定性变差。

如图2所示的一体式核反应堆横置式主泵的流道系统,包括核反应堆压力容器1、堆芯吊篮组件2、蒸汽发生器3和主泵8,堆芯吊篮组件2设置在核反应堆压力容器1内,蒸汽发生器3布置在堆芯吊篮组件2和核反应堆压力容器1之间的环腔内,蒸汽发生器3出口向下;主泵8与核反应堆压力容器3横置式连接,主泵8的水力部件6置于核反应堆压力容器3内,水力部件6与堆芯吊篮组件2和核反应堆压力容器1之间的环腔构成流道系统,主泵8的主泵电机5置于核反应堆压力容器1外。

水力部件6前端设置有分流组件;分流组件包括分流组件上部隔板4和分流组件下部隔板7。分流组件上部隔板4将堆芯吊篮组件2与核反应堆压力容器1之间的环腔分隔为主泵8的吸入流道。下部隔板7将堆芯吊篮组件2与核反应堆压力容器1之间的环腔分隔为主泵8的排出流道,通过主泵8的吸入流道和排出流道使反应堆冷却剂在核反应堆压力容器1内的循环。

蒸汽发生器2排出的反应堆冷却剂,经分流组件上部隔板4、下部隔板7和堆芯吊篮组件2形成的环腔进入主泵8入口,反应堆冷却剂沿主泵轴向吸入、径向排出,排出的反应堆冷却剂进入由堆芯吊篮组件2、核反应堆压力容器1和分流组件下隔板形成的下腔室9。

采用一体式核反应堆的横置式主泵的隔板式流道结构,具有此结构的主泵8在满足性能要求的同时,可将横置式屏蔽主泵8水力部件6置于核反应堆压力容器1内部,适用于解决一体式核反应堆横置式主泵进出口流道建立问题,通过明确横置式主泵进出口流道结构,可以优化反应堆压力容器内的流场,为核反应堆压力容器1的结构设计和横置式主泵8的水力部件6设计提供依据。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

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