通过蒸汽发生 器502管侧向下流动，通过流体接头273而返回到反应堆容器500处，在流体接头处，冷却 剂进入环形下降环腔（downcorner) 222,形成一次冷却剂的流动环路。
[0105] 蒸汽发生器502可包括三个垂直堆砌的传热部分，从下往上，预热器部分351、蒸 汽发生器部分352、和过热器部分350 (例如，见图11，12和24)。二次冷却剂在蒸汽发生 器502容器的壳侧流动。液态供给水形式的二次冷却剂来自兰金循环的涡轮-发电机组 (T-G)，进入预热器部分351内底部的蒸汽发生器，并向上流过蒸汽发生器部分352,转换为 蒸汽。蒸汽向上流入过热器部分350并达到过热状态。从那儿，过热的蒸汽被提取并流向 涡轮发电机组（T-G)而发电。
[0106] 现在参照图21-23,浸没式管束热交换器620包括压力容器621，其限定有纵向轴 线LA并带有限定有内腔626的空心圆筒形壳625,在壳的相对两端624, 627上是相对的上 下封头622, 623。封头622, 623可以是任何合适形式和构型，包括扁平、圆形、半圆形等。内 腔626在上下封头622, 623之间完全延伸。在一个实施方式中，如图所示，压力容器621可 以是轴向伸长形状，呈垂直取向，以促进重力流。优选地，热交换器620安装在反应堆容器 500上方的安全壳结构200的内容器202内，相对靠近在蒸汽发生器502。热交换器620和 蒸汽发生器502的紧密连接将蒸汽管路和冷凝管路布设长度降到最短（另见图11和图13) 并保持水平空间，从而将安全壳200所需直径减到最小，以容纳反应堆容器500、蒸汽发生 器502、以及热交换器。可以提供任何合适的结构底座650以便安装和支撑来自内安全壳 200的热交换器620,优选容器内采用结构钢和/或混凝土平台或地板，足够支撑热交换器 的重量。
[0107] 冷却水W(液体）的储量（即，容量）保持在热交换器压力容器621内，后者起散 热器的作用，用来在反应堆停堆期间冷却二次冷却剂，下面将详细介绍。为此，冷却水W用 作三次冷却剂的散热器，其初始温度小于停堆期间二次冷却剂的初始温度。
[0108] 浸没式管束热交换器620可以是较大的圆筒形压力容器621，其内安装相对较小 的热交换器管束630,如图21所示。在一个示例中，但不限于此，压力容器621的外径大约 10英尺，高度大约20英尺，而安装在其内的管束630可以是圆形，横向形状，直径大约4英 尺，高度小于压力容器的高度。可以提供其它合适的尺寸。为此，在这个实施方式中的管束 630实际上并没有填满压力容器621的整个内腔626。
[0109] 优选地，与上端624和上封头622相比，管束630的位置可以更靠近底端627和下 封头623,（例如，见图21)。这种位置设计有助于确保管束630保持基本上在其大部分或优 选全部高度上浸没在压力容器621内存放的储水W中。为此，在一些实施方式中，管束630 四周各个部分都被液态冷凝液完全包围并浸没其中。管束630可以升高并在热交换器压力 容器625下封头623的上方彼此隔开，以提供管束下方足够的水深，允许水在压力容器壳侧 管束下方流动。为固定式支撑管束组件630,可以在压力容器625内部使用结构支架和框架 的任何合适的配置形式。
[0110] 压力容器621可以采用任何合适的金属制成，能够承受预期来自蒸汽发生器502 的蒸汽和工作压力。在一些实施方式中，压力容器621采用防腐材料制成，诸如（但不限 于）不锈钢。可以使用其它防腐金属材料。
[0111] 管束630位于压力容器621的内腔626内。在一个非限定性构型中，管束630组 件可包括形成顶部管板632的进气流空间631，形成底部管板634的出气空间633,底部管 板与顶部管板隔开，以及多个在二者之间延伸并流体连接到顶部和底部管板上的管子635。 管板632, 634均分别包括多个流体开口 636, 637,这些开口与进气空间和出气空间631，633 和管子635流体相通。在流路的使用和介绍中，流体进入进气空间631并流过开口 636而 进入管子635的一端，经开口 637从管子635的另一端流出而进入出气空间633,并流出该 出气空间。
[0112] 在一个实施方式中，管束630的管子635可以是轴向伸长式，垂直取向，如图所示。 然而，也可以是其它取向，诸如水平，并也可在水平和垂直取向之间完成一定角度。管子635 可以是任何合适的形状，包括（但不限于）直的，曲线形的，诸如螺旋弯曲（例如，见图21) 或另一种曲线构型，或者其它合适的形状。在一个优选的实施方式中，管子可以是曲线形 状，其使得可利用传热表面面积达到最大，无需像直管那样表面面积相同但高度却很高。可 以使用任何合适直径的管子和管子布置/方式。例如，可以提供单排或多排管子635 ;数量 至少部分地取决于热交换器620的传热要求。在一个实施方式中，管束630可以为一般圆 形，呈横截面。
[0113] 管子635可以采用任何合适优选防腐金属制成，其具有适合某种用途的导热 传输特性。可以使用的管子材料的一些非限定性示例包括不锈钢、铝、钛、防腐钢合金， Inconel?，MorieP?，或其它材料。
[0114] 进气和出气空间631和633都可包括任何合适形状的大体空心的外本体，构成压 力边界和敞开的内部空间。管板632, 634可以是任何合适的厚度和形状，在平面上，包括平 面和弧形（例如，如果所述空间是同管子截面的形状）和在俯视图的情况下（例如，圆的横 截面管束时为圆形）。管板和空间都可采用任何合适的防腐金属或金属合金制成，其中一些 示例在上面结合管子635可能使用的材料时已经提到了。
[0115] 浸没式管束热交换器620可以通过合适的蒸汽和冷凝管路603以各种方式与蒸汽 发生器502、反应堆容器500,和散热管道610流体互通和连接在其上，如图22和图23所示。 管路603配置成建立流路，如这些图所示。任何合适的管子和材料都可用于管路603,其部 分地取决于管子走向是用来输送冷凝液还是蒸汽和预期的相关使用温度和压力。例如，在 一些实施方式中（但不限于此），管路优选可以是防腐金属制成，例如不锈钢或钢合金。所 属领域技术人员完全可以想到选择和设计合适的管路和相关的装置设备，诸如装设阀门。 显然，如图22和图23所示，建立重力驱动的流路不涉及到任何栗。
[0116] 下面简要介绍反应堆冷却系统600的使用原理。在假设的反应堆停堆期间，诸如 全厂停电或类似事件时，其中，涡轮发电机停止发电，且没有正常的非安全有源系统，主蒸 汽和主供水隔离阀（图中未示）首先关闭以便将蒸汽发生器502与兰金循环的安全壳之外 的发电部分隔断。为此，以所属领域技术人员所熟知的方式，隔离阀关断了从蒸汽发生器 502到涡轮-发电机组（T-G)的蒸汽流和从T-G机组返回到蒸汽发生器的供给水流，不再赘 述。在关闭主隔离阀之前，多余蒸汽首先被排入大气环境中。关闭主隔离阀则启动了反应 堆堆芯冷却系统600。公开了两个可能的使用冷却系统600的工作情景或方法，这些将在下 面进一步详细介绍，如果出现停堆情况下，这些方法无源地（即，不使用电力）继续冷却反 应堆，以便通过使用浸没式管束冷却系统602去除衰变热。
[0117] 在图22所示的用来冷却反应堆的第一个使用环境或方法的情况下，蒸汽发生器 502在蒸汽发生器容器上半部分壳侧上产生的蒸汽（通过停堆的反应堆产生的剩余衰变 热）被提取并引向浸没式管束热交换器620,在这里，其在浸没式管束热交换器620的管子 635内部凝结（另见图21)。冷凝的蒸汽释放其潜热给存放包围管束630的浸没式管束热 交换器压力容器621壳侧内的储水W (三次冷却剂）。
[0118] 在一个实施方式中，管束630可完全浸没在热交换器620内的储水W中，以便水在 管子635外部提供冷却介质来冷凝蒸汽。在一个实施方式中，管束630优选可位于纵轴LA 附近，与浸没式管束热交换器620的轴向中心线对准，从而让水W在四周均匀地包围管束， 促进了管束中所有管子635的均匀冷却。然而，管束的其它安装位置也是可以的。蒸汽流 入和收集的冷凝液的流出都可被控制并可通过适当设计装设阀门，管路，或其它流量控制 装置（例如，孔口等）无源地予以保持，使用时这些都不依赖电力或另一种动力源。
[0119] 在热交换器管束630的管子一侧，从蒸汽发生器502处提取的蒸汽可从任何方便 位置处进入到热交换器压力容器621内。在一个实施方式中，蒸汽进气管路603可以侧向 进入压力容器壳体625,管路可在热交换器压力容器621内延伸到管束630的进气空间631 内，在这里，其与之流体相连。其它蒸汽进气部位也可以使用，诸如（但不限于）通过上封 头 622。
[0120] 管束630的下空间633内收集的冷凝液而后经由管路603回到蒸汽发生器502的 壳的一侧，只依靠自然重力流动。冷凝液排出管路503可以位于朝向热交换器压力容器621 的底部627或其附近，并可重新引回进入喷射点处的蒸汽发生器502内（例如，预热器部分 351)，喷射点低于蒸汽发生器蒸汽提取点（例如，过热器部分350)，该蒸汽提供给浸没式管 束热交换器620。在蒸汽发生器502和浸没式管束热交换器620管子一侧（即，管束630) 之间建立第二闭式流动环路。在下空间633和压力容器的壳体625之间的压力容器621内 部，设置相应的管路，其然后连接到冷凝液排出管路503,后者连接到蒸汽发生器503上。
[0121] 继续参照图22所示的第一使用情景或方法，浸没式管束热交换器压力容器621壳 侧内管子635外部的储水W(与管束630管子一侧上的冷凝液流体隔断和分开）由管束内 部的冷凝蒸汽加热，管束将热量传输到水中。水W在反应堆停堆事故期间用作冷却二次冷 却剂的散热器。为此，水W起三次冷却剂的作用，在停堆期间，其初始温度小于二次冷却剂 的初始温度。在反应堆停堆过程期间水W逐渐加热。在经过一段时间后，水W达到沸点温 度，此时一部分水转换为蒸汽。蒸汽积聚在上封头622下方的压力容器水线L上方形成的 蒸汽空间内。
[0122] 为了冷却储水W(三次冷却剂），该储水是用来凝结管束630内部二次冷却剂蒸 汽冷凝的冷却液体，积聚在壳一侧上的蒸汽被提取并经由合适管路603引向辅助散热系统 340的散热管道610上，如上详述。蒸汽流过散热管道650并以上述方式冷凝。具体来讲， 环形储存器（主环形空间313)内的水的温度低于三次冷却剂蒸汽的温度，从而形成凝结三 次冷却剂蒸汽的散热器，该蒸汽将热量传输到储存器中。冷凝液然后经由合适管路603返 回到浸没式管束热交换器620,并进入压力容器621的壳一侧，在那儿，其被再次引入储水W 中。这种冷却系统有助于基本上保持水位，使管束630保持浸没在水线L下方的储水W中。 该系统通过使用散热管道610凝结蒸汽而进一步形成了蒸汽和冷凝液的第三闭式流动环 路，该环路与第二闭式环路不同并与之隔开，第二环路在浸没式管束热交换器620管子一 侧和蒸汽发生器502上形成。总之，本文所述的第一和第二闭式流动环路的功能是分别对 一次冷却剂和二次冷却剂进行冷却。第三闭式流