用于核反应堆的稳压装置以及稳压装置组的制作方法

本发明涉及核电技术领域，更具体地，涉及一种用于核反应堆的稳压装置及稳压装置组。

背景技术：

在核电领域或核电试验领域以及流体、化工等工业技术领域内，经常需要对回路及系统的压力进行严格的控制，因此大多配置有稳压装置(如稳压器)。而通过电加热棒将水加热到饱和温度从而使得主回路维持在饱和压力的稳压器，因其原理简单、稳定可靠，在稳压器设计中被广泛采用。然而由于核电、核电试验验证等领域的工况比较复杂，因主系统的事故工况的模拟需要以及失水、降温冷却等意外工况均可能造成稳压器内液位下降，以至使得电加热棒不被水淹没而发生裸露，进而产电加热棒干烧运行导致损坏，且稳压器内水的失去也将使得稳压器丧失了稳压所依赖的饱和水，这也使得稳压器在加热棒裸露情况下无法再对系统进行加热及稳压，从而使得所控的主系统压力失去控制，主系统无法正常运行。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于核反应堆的稳压装置，所述用于核反应堆的稳压装置可以在主回路或稳压装置大量失水的情况下保证加热棒维持不裸露，从而减少由于加热棒干烧导致的损坏，并且可以维持主回路稳压，提高使用可靠性。

本发明还提出了一种用于核反应堆的稳压装置组。

根据本发明第一方面实施例的用于核反应堆的稳压装置，包括壳体、封头、排水管、储水部和多个加热棒。所述壳体沿竖直方向延伸且两侧敞开，所述封头包括上封头和下封头，所述上封头与所述壳体的上端相连，所述下封头与所述壳体的下端相连，所述下封头设有多个安装孔以及排水口，所述排水管与所述排水口相连，所述储水部设于所述下封头，所述储水部的上端敞开，且所述储水部的敞开侧不低于所述排水管的最高端，多个所述加热棒通过所述安装孔穿设于所述壳体，且其中至少一个所述加热棒位于所述储水部内。

根据本发明实施例的用于核反应堆的稳压装置，通过在稳压装置内设置储水部，将至少一个加热棒设置与储水部内并且使得储水部的敞开侧不低于排水管的最高端，从而使得即使在主回路或稳压装置大量失水的工况下，储水部中的加热棒仍能够继续加热以对主回路进行稳压，从而提高核反应堆主回路的安全性，而且也可以避免加热棒干烧造成损坏，从而提高稳压装置的使用可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述下封头设有围板，所述围板与所述壳体的周壁限定出所述储水部。

根据本发明的进一步的示例，为了可以根据加热棒的高度等情况进行方便的调节围板的高度，以保证对不同高度加热棒的适用，所述围板被构造为高度可调节结构。

在本发明的一些可选示例中，为便于制造、装配，且保证储水部内的容水量，从而提高主回路大量失水后的稳压能力，所述围板形成为围筒。

在本发明的一些可选示例中，多个所述加热棒均位于所述围筒与所述壳体的周壁限定出的储水部内。由此，可以进一步地提高主回路大量失水后的稳压控制能力。

在本发明的一些可选示例中，所述围板设有调节阀门，所述调节阀门被构造成当所述稳压装置处于正常工况时开启，当所述稳压装置处于排空工况时关闭。这样可以在保证加热棒不裸露，避免干烧的同时，在一定程度上使得储水部内的水可以与壳体内的水之间相互流通。

在本发明的一些实施例中，至少一个所述安装孔连接有安装管，所述加热棒设于所述安装管内，且所述安装管形成为所述储水部。这样可以利用安装管储存水，从而形成储水部，避免位于其中的加热棒干烧，进而导致损毁以及影响稳压装置的稳压效果。

在本发明的另一些实施例中，所述排水管的至少部分穿过所述排水口，所述排水管的位于所述壳体内的部分与所述壳体的周壁之间限定出所述储水部。这样，利用排水管与壳体内周壁之间形成储水部，既便于制造，简化装配，而且也可以保证储水部内的容水量，从而保证主回路或稳压装置大量失水工况下仍能够持续稳压的稳压时间。

在本发明的有一些实施例中，所述储水部形成封闭腔体，所述加热棒设于所述腔体内，所述储水部通过管路连接至所述封头或所述壳体。由此，将稳压装置设置为分体式结构，可以减少对稳压装置壳体的结构改变，使得当稳压装置排空失水后，并不影响加热棒继续加热工作，维持稳压装置所需压力。

在本发明的一些可选示例中，所述壳体的位于所述储水部的部分具有突扩结构。这样，可以在一定程度上，可以使得加热棒更不易裸露，而且也可以利用增加壳体横截面积，进而增加加热棒顶部水区域的容积。

在本发明的一些可选示例中，为使得加热棒更易被水浸没，所述加热棒为立式加热棒、卧式加热棒或者倾斜式加热棒。

在本发明的一些可选示例中，稳压装置还包括补水系统，所述补水系统包括补水罐、补水泵、管路，所述补水罐通过所述补水泵以及所述管路与所述储水部相连。由此，可以根据需要对稳压器的加热棒所在区域进行可控补水，使得加热棒长期加热不裸露。

根据本发明第二方面实施例的用于核反应堆的稳压装置组，包括与主回路连通的主稳压装置，以及至少一个与所述主稳压装置连通的副稳压装置，所述主稳压装置以及副稳压装置均包括：壳体，所述壳体沿竖直方向布置且两侧敞开；封头，所述封头包括上封头和下封头，所述上封头与所述壳体的上端相连，所述下封头与所述壳体的下端相连，所述下封头设有多个安装孔以及排水口；排水管，所述排水管与所述排水口相连；多个加热棒，多个所述加热棒通过所述安装孔穿设于所述壳体。

根据本发明实施例的用于核反应堆的稳压装置组，通过设置主稳压装置以及至少一个副稳压装置，并且使得副稳压装置与主稳压装置相互连通，这样，当与主回路相连的稳压装置排空后，其余稳压装置仍可以持续加热，并且通过连通管路继续稳定主回路压力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的用于核反应堆的稳压装置的示意图。

附图标记：

100：稳压装置；

10：壳体；20：上封头；

30：下封头；31：排水口；32：安装孔；

40：排水管；50：储水部；60：加热棒；70：围板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的用于核反应堆的稳压装置100。

如图1所示，根据本发明实施例的用于核反应堆的稳压装置100包括壳体10、封头、排水管40、储水部50和多个加热棒60。

壳体10大致形成为筒状结构，并且沿竖直方向(如图1中上下方向)延伸，壳体10内限定出容纳腔，壳体10的两侧敞开，上侧与上封头20相连，下侧与下封头30相连，下封头30设有多个安装孔32以及用于排水的排水口31，多个加热棒60通过安装孔32穿设于壳体10内，排水口31可以位于下封头30的中部，排水口31与排水管40相连接。

储水部50设于下封头30，储水部50的上端敞开，这样储水部50的上端能够与壳体10内的容纳腔导通，从而保证在稳压装置100失水工况下，储水部50内的水被加热后能够形成蒸汽进入容纳腔，从而实现对主回路持续稳压的作用。

再者，储水部50的敞开侧(即上端)高于排水管40的最高端，至少一个加热棒60设于储水部50内，这样，当主回路或稳压装置100处于大量失水工况(即稳压装置100通过排水管40排空后)时，加热棒60仍能够被储水部50内的水浸泡，从而实现持续加热以对主回路进行稳压，而且，也可以避免加热棒60由于大量失水裸露后干烧而导致损坏，从而提高稳压装置100的使用可靠性。

由此，根据本发明实施例的用于核反应堆的稳压装置100，通过在稳压装置100内设置储水部50，将至少一个加热棒60设置与储水部50内并且使得储水部50的敞开侧不低于排水管40的最高端，从而使得即使在主回路或稳压装置100大量失水的工况下，储水部50中的加热棒60仍能够继续加热以对主回路进行稳压，从而提高核反应堆主回路的安全性，而且也可以避免加热棒60干烧造成损坏，从而提高稳压装置100的使用可靠性。

根据本发明的一些实施例，下封头30设有围板70，围板70与壳体10的内周壁之间限定出储水部50，例如，围板70可以为多个，这样多个围板70可以分别与壳体10内周壁之间限定出多个储水部50，从而使得安装在储水部50中的加热棒60相互独立，即使部分储水部50出现漏水，其余储水部50仍可以保证稳压装置100的持续稳压作用。

根据本发明的进一步的示例，为了可以根据加热棒60的高度等情况进行方便的调节围板70的高度，以保证对不同高度加热棒60的适用，围板70被构造为高度可调节结构，这样，当选用的加热棒60高度较高时可以调高围板70高度以保证加热棒60可以被水浸没。

如图1所示，根据本发明的进一步的示例，为便于制造、装配，且保证储水部50内的容水量，从而提高主回路大量失水后的稳压能力，围板70形成为围筒。

根据本发明的一些可选示例，多个加热棒60均位于储水部50内，这样，既可以保证稳压装置100失水后的稳压控制能力，而且也可以避免加热棒60干烧而造成损坏，延长加热棒60使用寿命。

根据本发明的一些可选示例，围板70设有调节阀门，调节阀门被构造成当稳压装置100处于正常工况时开启，当稳压装置100处于排空工况时关闭。这样可以在保证加热棒60不裸露，避免干烧的同时，在一定程度上使得储水部50内的水可以与壳体10内的水之间相互流通。

根据本发明的另一些实施例，至少一个安装孔32上连接有安装管，其中一个加热棒60可以安装在安装管内，例如，安装管可以沿壳体10的竖直方向向下延伸，也可以沿壳体10的竖直方向向下倾斜延伸，这样，安装管形成储水部50，当稳压装置100失水排空时，由于安装管的容水腔内仍然储存有水，这样，可以避免加热棒60完全裸露而导致干烧损坏，从而实现稳压装置100的持续稳压作用。

根据本发明的又一些实施例，排水管40与排水口31相连且排水管40的至少部分穿过排水口31进入壳体10内部，进入壳体10内不的排水管40与壳体10的内周壁之间形成储水部50，这是，储水部50的敞开侧高度与排水管40的最高端相等，当稳压装置100失水排空时，位于储水部50内的加热棒60仍然可以处于水的浸泡状态，从而可以避免裸露而导致干烧损坏，进而实现持续稳压作用。

根据本发明的又一些实施例，储水部50形成为封闭腔体，加热棒60设于储水部50内，并且储水部50通过管路连通至封头(例如上封头20或下封头30)或者壳体10，由此，将稳压装置100设置为分体式结构，可以减少对稳压装置100壳体10的结构改变，使得当稳压装置100排空失水后，并不影响加热棒60继续加热工作，维持稳压装置100所需压力。

在本发明的一些示例中，壳体10的位于储水部50的部分具有横截面面积增大的突扩结构，这样，在一定程度上，可以使得加热棒60更不易裸露，而且也可以利用增加壳体10横截面积，进而增加加热棒60顶部水区域的容积。

在本发明的一些可选示例中，加热棒60可以为立式加热棒60，从而便于装配，在另一些示例中，加热棒60可以为卧式加热棒60或者倾斜式加热棒60，这样，可以使得加热棒60更容易被水浸没，减少干烧产生。

在本发明的一些实施例中，加热棒60所在区域与外部水源进行连通，通过泵、重力注水等多种补水形式保证加热棒60不裸露，这样，可以保证在稳压装置100失水后，对其进行长期稳压。

在本发明的一些可选示例中，稳压装置100还包括补水系统，补水系统主要由补水罐、补水泵、管路组成，补水罐通过补水泵以及管路与储水部50相连。由此，可以根据需要对稳压器的加热棒60所在区域进行可控补水，使得加热棒60长期加热不裸露。

在本发明的一些示例中，稳压装置100还包括冷凝回水结构，并且冷凝回水结构的水流可以回流至加热棒60所在的区域，从而使得加热棒60可以维持更长时间不裸露，进而避免产生干烧导致损坏。

根据本发明第二方面实施例的用于核反应堆的稳压装置100组，包括主稳压装置100和至少一个副稳压装置100，副稳压装置100通过管路与主稳压装置100连通，主稳压装置100与主回路相连，这样，在主稳压装置100失水排空后，其余副稳压装置100可以通过连通管路维持主回路的稳压，其中，主稳压装置100和副稳压装置100均包括壳体10、封头、排水管40以及多个加热管。

壳体10大致形成为筒状结构，并且沿竖直方向(如图1中上下方向)延伸，壳体10内限定出容纳腔，壳体10的两侧敞开，上侧与上封头20相连，下侧与下封头30相连，下封头30设有多个安装孔32以及用于排水的排水口31，多个加热棒60通过安装孔32穿设于壳体10内，排水口31可以位于下封头30的中部，排水口31与排水管40相连接。

由此，根据本发明实施例的用于核反应堆的稳压装置100组，通过设置主稳压装置100以及至少一个副稳压装置100，并且使得副稳压装置100与主稳压装置100相互连通，这样，当与主回路相连的稳压装置100排空后，其余稳压装置100仍可以持续加热，并且通过连通管路继续稳定主回路压力。

根据本发明实施例的用于核反应堆的稳压装置100及稳压装置100组等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。