热层，防止水蒸汽在立管770内流动时热量离开水蒸汽。此外，每个主立管部分771和第一、第二和第三立管进口部分772，773，774都可与安全壳200的内表面250隔开，防止水蒸汽在立管770内流动时热量从水蒸汽传输到散热空间中。
[0080]如上所述，进口歧管343与溢流管管道341流体连通。为此，水蒸汽从立管770向上流到进口管道343，在此处，水蒸汽然后流入溢流管管道341并在溢流管管道341内向下流动。如上所述，在某些实施方式中，溢流管管道250与安全壳200内表面250紧密接触或连接到其上。于是，水蒸汽在溢流管管道341内流动时，热量从水蒸汽传输，流过溢流管管道，流过安全壳200，进入到散热空间(即，散热空间313内的贮液区)。这种热能的传输冷却并冷凝了水蒸汽，将水蒸汽转换为冷凝的水蒸汽。
[0081]然后，冷凝的水蒸汽在重力作用下继续向下流过溢流管管道341。冷凝水蒸汽流入排出歧管344，然后从排出歧管344流入回流管380。从回流管380处，冷凝水蒸汽流过出口 381并进入到液态水体705中。为此，通过使用无源热交换子系统340，乏核燃料池700内的液态水体705因为加热水蒸汽流出乏核燃料池700以及冷却冷凝水蒸汽流回乏核燃料池700内而得以无源冷却。
[0082]在某些实施方式中，本发明旨在提供一种通过使用上述部件对乏核燃料池进行无源冷却的方法。该系统的使用已经在上面进行了详细介绍，而这种方法是通过本发明的系统来实现的。具体地说，通过使用上述系统部件，本发明系统可以无源冷却乏核燃料池，为此，本发明提供了一种无源冷却乏核燃料池的方法。
[0083]除非另有说明，一般来讲，本文所述各个部件可以采用适合预计用途和使用条件的合适材料制成。所有管路和管道都是通常采用核工业标准管材制成。暴露于腐蚀或潮湿环境下的部件可以采用防腐金属(例如，不锈钢、镀锌钢、铝等)或经过涂覆，防止腐蚀。
[0084]尽管上面结合具体示例已经介绍了本发明，包括本发明目前的优选实施方式，但所属领域的技术人员都清楚，上述系统和技术仍存在多种不同形式和布局方式。人们很清楚，可以采用其它的实施方式，且可以进行结构上和功能上的改进，但都没有脱离本发明的范围。为此，本发明的精神和范围应该根据所附权利要求的主张而被宽泛地解释。
【主权项】
1.一种无源冷却的乏核燃料池系统，包括； 乏核燃料池，包括: 具有水平面的液态水体，至少一个乏核燃料棒浸在所述液态水体中加热所述液态水体； 覆盖所述乏核燃料池的盖子，以在所述液态水体的所述水平面和所述盖子之间形成密封蒸汽空间，所述盖子包括第一盖子部分和第二盖子部分；以及 第一隔板，从所述盖子延伸一部分距离进入到所述液态水体内，将所述蒸汽空间分隔成位于所述第一盖子部分和所述液态水体之间的第一蒸汽空间部分和位于所述第二盖子部分和所述液态水体之间的第二蒸汽空间部分；以及 无源热交换子系统，包括； 立管，包括具有设置在所述第一蒸汽空间部分内的第一进口的第一立管进口部分，具有设置在所述第二蒸汽空间部分内的第二进口的第二立管进口部分，和主立管部分，其中所述立管接收来自所述第一蒸汽空间部分和所述第二蒸汽空间部分的水蒸汽； 流体连接到所述主立管部分的至少一个溢流管，用来接收来自所述主立管部分的所述水蒸汽，所述水蒸汽在所述至少一个溢流管内冷凝以形成冷凝的水蒸汽；以及 流体连接到所述至少一个溢流管的至少一个回流管，所述至少一个回流管具有位于所述液态水体内的出口，用来使所述冷凝的水蒸汽返回到所述液态水体。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括安全壳，所述安全壳包括具有限定内腔的内表面的圆筒形壳体，所述乏核燃料池被容纳于所述安全壳的所述内腔内。
3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括围绕所述安全壳的安全防护壳，在所述安全壳和所述安全防护壳之间形成散热空间。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述散热空间容纳水，以及其中所述至少一个溢流管连接到所述安全壳的所述内表面，使得来自所述水蒸汽的热量通过所述至少一个溢流管管道和所述安全壳传输到所述散热空间中的水。
5.根据权利要求2至4任一项所述的系统，进一步包括多个所述溢流管管道，其被采用周向间隔方式布置在所述安全壳的所述内表面周围，以及其中所述多个溢流管管道的每一个都与所述安全壳的所述内表面密切表面接触。
6.根据权利要求1至5任一项所述的系统，其中所述立管包括隔热层。
7.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其中所述冷凝的水蒸汽与所述乏核燃料池内的所述液态水体相混合。
8.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其中所述第一隔板在所述液态水体中延伸到所述液态水体深度的大约1/3至1/5之间。
9.根据权利要求1至8任一项所述的系统，其中所述第一和第二蒸汽空间部分通过所述第一隔板和所述第一和第二盖子部分而将其彼此密封隔断，以便所述第一蒸汽空间部分内的所述水蒸汽不能流入所述第二蒸汽空间部分以及所述第二蒸汽空间部分内的所述水蒸汽不能流入所述第一蒸汽空间部分。
10.根据权利要求1至9任一项所述的系统，其中所述第一和第二蒸汽空间部分每个都是密封空间。
11.根据权利要求1至10任一项所述的系统，进一步包括连接到所述第一和第二盖子部分每个上的垫片，以建立所述密封蒸汽空间。
12.根据权利要求1至11任一项所述的系统，其中所述乏核燃料池进一步包括: 第三盖子部分；以及 第二隔板，其从所述盖子延伸一部分距离进入到所述液态水体内，所述第一和第二隔板将所述蒸汽空间分隔成所述第一蒸汽空间部分、所述第二蒸汽空间部分和第三蒸汽空间部分，所述第三蒸汽空间部分位于所述第三盖子部分和所述液态水体之间。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述立管进一步包括第三立管进口部分，其具有设置在所述第三蒸汽空间部分内的第三进口，所述第三立管进口部分自所述主立管部分延伸到所述第三蒸汽空间部分。
14.根据权利要求1至13任一项所述的系统，其中所述乏核燃料池的周壁采用混凝土制成，以及其中所述第一和第二立管进口部分延伸穿过所述混凝土。
15.根据权利要求1至14任一项所述的系统，其中所述第一和第二蒸汽空间部分每个都低于大气压。
16.根据权利要求1至15任一项所述的系统，其中所述无源热交换子系统进一步包括进口歧管，用来将所述立管流体连接到所述至少一个溢流管管道，和排出歧管，用来将所述至少一个溢流管管道流体连接到所述至少一个回流管。
17.根据权利要求1至16任一项所述的系统，其中所述无源热交换子系统包括闭环流体管路。
18.根据权利要求1所述的系统，进一步包括: 核反应堆；以及 所述核反应堆、所述乏核燃料池和所述无源热交换子系统被容纳于导热安全壳内，所述至少一个溢流管管道连接到所述导热的安全壳上，以便来自所述水蒸汽的热量就通过所述至少一个溢流管管道和所述导热安全壳传输到散热区。
19.一种无源冷却的乏核燃料池系统，包括: 乏核燃料池，包括: 具有水平面的液态水体，至少一个乏核燃料棒浸在所述液态水体中，加热所述液态水体； 覆盖所述乏核燃料池的盖子，以在所述液态水体的水平面和所述盖子之间形成密封蒸汽空间；以及 无源热交换子系统，包括: 至少一个立管，具有位于所述蒸汽空间内的进口，用来接收来自所述蒸汽空间的水蒸汽； 至少一个溢流管管道，流体连接到所述立管，用来接收来自所述立管的水蒸汽，所述水蒸汽在所述溢流管管道内冷凝以形成冷凝的水蒸汽；以及 至少一个回流管，流体连接到所述至少一个溢流管管道，所述回流管具有位于所述液态水体内部的出口，用来使所述冷凝的水蒸汽返回到所述液态水体中。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述无源热交换子系统进一步包括: 进口歧管，将所述立管流体连接到所述至少一个溢流管管道；以及 排出歧管，将所述至少一个溢流管管道流体连接到所述回流管。
21.根据权利要求19至20任一项所述的系统，其中所述无源热交换子系统包括闭环流体管路。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述闭环流体管路包括所述水蒸汽从所述蒸汽空间流出，经过所述立管，进入所述至少一个溢流管管道，其中所述水蒸汽冷凝形成所述水蒸汽，以及所述水蒸汽从所述至少一个溢流管管道流出，经过所述回流管，流入所述液态水体。
23.根据权利要求19至22任一项所述的系统，进一步包括延伸一部分距离进入所述液态水体中的第一隔板，其将所述蒸汽空间分隔为第一蒸汽空间部分和第二蒸汽空间部分。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述盖子包括覆盖所述第一蒸汽空间部分以密封所述第一蒸汽空间部分的第一盖子部分，和覆盖所述第二蒸汽空间部分以密封所述第二蒸汽空间部分的第二盖子部分，其中所述第一和第二盖子部分每个都可彼此分离拆开。
25.根据权利要求24所述的系统，进一步包括具有位于所述第一蒸汽空间部分内的第一进口的第一立管，和具有位于所述第二蒸汽空间部分内的第二进口的第二立管。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述第一和第二立管都流体连接到进口歧管，所述进口歧管流体连接到所述至少一个溢流管管道。
27.根据权利要求25所述的系统，其中所述第一和第二立管都自所述蒸汽空间延伸到主立管部分，所述主立管部分流体连接到进口歧管，所述进口歧管流体连接到所述至少一个溢流管管道。
28.根据权利要求25所述的系统，其中所述第一隔板延伸到所述液态水体中，延伸至所述液态水体深度的大约1/3至1/5之间，使得所述液态水体就在所述第一隔板下方流过，并且使得所述第一蒸汽空间部分内的所述水蒸汽与所述第二蒸汽空间部分内的所述水蒸汽密封隔呙。
29.根据权利要求19至28任一项所述的系统，进一步包括: 封闭所述乏核燃料池的导热安全壳； 位于所述导热安全壳外部的散热区；以及 所述至少一个溢流管管道，其连接到所述导热安全壳并与所述散热区热配合，使得来自所述水蒸汽的热量通过所述至少一个溢流管管道和所述导热安全壳而传输到所述散热区。
30.根据权利要求29所述的系统，进一步包括:至少部分地包围着所述安全壳的安全防护壳，形成在所述安全壳和所述安全防护壳之间形成的所述散热区的贮液区。
31.根据权利要求30所述的系统，其中所述贮液区是沿周向包围所述导热安全壳的环形空间。