外壁面带有翅片的压力容器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于大型非能动压水堆核电厂安全技术领域，具体涉及一种外壁面带有翅片的压力容器。
【背景技术】
[0002]在现有的非能动压水堆核电厂的设计中，采用了很多严重事故缓解策略。例如在AP1000核电厂中，采用了熔融物堆内滞留(IVR, In-vessel retent1n)的技术来确保反应堆压力容器下封头不发生失效，使堆芯熔融物滞留在压力容器内。IVR技术是在核电厂发生事故的条件下将水注入反应堆堆腔，使反应堆压力容器浸于水中，依靠水的沸腾冷却压力容器壁面并保持压力容器的完整性。然而，IVR措施的成功需要满足一定的条件，例如压力容器壁面的热流密度必须小于当地临界热流密度。压力容器壁面热流密度与当地临界热流密度的比值是评价IVR有效性的关键指标之一，其比值越小说明IVR措施裕量越大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种外壁面带有翅片的压力容器，其可以提高压力容器外壁面的临界热流密度，增强反应堆严重事故条件下熔融物堆内滞留措施的有效性。
[0004]本发明的技术方案如下:一种外壁带有翅片的压力容器，包括压力容器及其外壁固定的翅片，其中，压力容器包括圆柱筒结构的压力容器筒身及其下端盖状结构的下封头，在压力容器下封头外壁上沿纵向分布M排，每排周向布置有N个翅片，且每个翅片彼此之间不相互接触。
[0005]所述的压力容器下封头外壁上的各排翅片之间叉排排列或顺序排列，且翅片的布置方向不同。
[0006]所述的翅片与压力容器直接锻造成型或者翅片直接焊接至压力容器外壁面上。
[0007]所述的压力容器下封头外壁上沿纵向分布2排、3排或者4排，每排周向布置有4个、6个或8个翅片。
[0008]所述的位于下封头底部的第一排翅片与来流方向的夹角β为10°?60°。
[0009]所述的翅片固定在下封头外壁上的底边长度L与垂直于下封头外壁面的高度H之间的比值为I?10。
[0010]所述的压力容器外壁上的所有翅片为三角形结构或者四边形结构。
[0011]本发明的显著效果在于:本发明所述的一种外壁面带有翅片的压力容器，在其外壁布置有三角形或四边形的翅片，有利于纵向涡的形成，流体经过三角形或四边形翅片时，其前后压差促使二次流的形成，从而在翅片的下游形成了与主流方向垂直的纵向涡，增强了流体的扰动，增强了温度场和速度场的协同性，强化了换热。另外，本发明翅片可以有多排，并且各排翅片之间的布置方向不同，从而进一步增强了涡的形成，加强流体搅浑效果，从而提高流体在压力容器外壁面相应位置处的临界热流密度，从而有利于实施核电厂堆内熔融物滞留措施，提高核电厂在事故情况下的安全性。
【附图说明】
[0012]图1为本发明所述的一种外壁面带有翅片的压力容器结构示意图；
[0013]图2为图1的底视图；
[0014]图3为图1中翅片的结构示意图；
[0015]图4为图1中翅片的侧视图；
[0016]图5为本发明所述的另一种外壁面带有翅片的压力容器结构示意图；
[0017]图6为图5的底视图；
[0018]图7为图5中翅片的结构示意图；
[0019]图8为图5中翅片的侧视图；
[0020]图中:1、压力容器；2、翅片。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0022]如图1?8所示，一种外壁面带有翅片的压力容器，包括压力容器I及其外壁上固定的翅片2，其中，压力容器I包括圆柱筒结构的压力容器筒身及其下端盖状结构的下封头，在压力容器I下封头外壁上沿纵向分布M排，每排周向布置有N个翅片2，翅片2与压力容器I直接锻造成型或者翅片2直接焊接至压力容器I外壁面上，且每个翅片2彼此之间不相互接触，例如，在压力容器I下封头外壁上沿纵向分布2排、3排或者4排，每排周向布置有4个、6个或8个翅片2 ;在压力容器I下封头外壁上的各排翅片2之间叉排排列或顺序排列，且翅片2的布置方向不同；位于下封头底部的第一排翅片2与来流方向的夹角β为10。?60° ;压力容器I外壁上的所有翅片2为三角形结构或者四边形结构，且每个翅片2固定在下封头外壁上的底边长度L与垂直于下封头外壁面的高度H之间的比值为I?10。
[0023]本发明所述的一种外壁面带有翅片的压力容器，在当核电厂发生严重事故时，堆芯熔化和坍塌，熔融物逐渐聚集在压力容器I下封头内。在上述过程中，电厂将通过自动或手动方式实施堆腔淹没，将压力容器I浸泡在水中，压力容器加热外部的水，使水发生沸腾，从而带走压力容器热量，维持压力容器不被损坏。本发明在压力容器外壁面上形成翅片，翅片为三角形或者四边形，与来流方向形成一定夹角，使得流体在翅片下游形成了与主流方向垂直的纵向涡，增强了流体的扰动，增强了温度场和速度场的协同性，强化了换热。另外，本发明翅片可以有多排，并且各排翅片之间的布置方向不同，从而进一步增强了涡的形成，加强流体搅浑效果，从而使得压力容器I外壁面相应位置处的临界热流密度得到提高，有利于实施核电厂堆内熔融物滞留措施，提高核电厂在事故情况下的安全性。
【主权项】
1.一种外壁带有翅片的压力容器，其特征在于:包括压力容器(I)及其外壁固定的翅片(2)，其中，压力容器(I)包括圆柱筒结构的压力容器筒身及其下端盖状结构的下封头，在压力容器(I)下封头外壁上沿纵向分布M排，每排周向布置有N个翅片(2)，且每个翅片(2)彼此之间不相互接触。
2.根据权利要求1所述的一种外壁带有翅片的压力容器，其特征在于:所述的压力容器(I)下封头外壁上的各排翅片(2)之间叉排排列或顺序排列，且翅片(2)的布置方向不同。
3.根据权利要求1所述的一种外壁带有翅片的压力容器，其特征在于:所述的翅片(2)与压力容器(I)直接锻造成型或者翅片(2 )直接焊接至压力容器(I)外壁面上。
4.根据权利要求1所述的一种外壁带有翅片的压力容器，其特征在于:所述的压力容器(I)下封头外壁上沿纵向分布2排、3排或者4排，每排周向布置有4个、6个或8个翅片(2)。
5.根据权利要求1?4所述的任意一种外壁带有翅片的压力容器，其特征在于:所述的位于下封头底部的第一排翅片(2)与来流方向的夹角β为10°?60°。
6.根据权利要求1?4所述的任意一种外壁带有翅片的压力容器，其特征在于:所述的翅片(2 )固定在下封头外壁上的底边长度L与垂直于下封头外壁面的高度H之间的比值为I?10。
7.根据权利要求1?4所述的任意一种外壁带有翅片的压力容器，其特征在于:所述的压力容器(I)外壁上的所有翅片(2)为三角形结构或者四边形结构。
【专利摘要】本发明涉及大型非能动压水堆核电厂安全技术领域，具体公开了一种外壁面带有翅片的压力容器。本发明所述的一种外壁带有翅片的压力容器，包括压力容器及其外壁固定的翅片，其中，压力容器包括圆柱筒结构的压力容器筒身及其下端盖状结构的下封头，在压力容器下封头外壁上沿纵向分布M排，每排周向布置有N个翅片，且每个翅片彼此之间不相互接触。本发明所述的压力容器，在其外壁布置有三角形或四边形的翅片，有利于纵向涡的形成，增强了流体的扰动，增强了温度场和速度场的协同性，强化了换热，从而提高流体在压力容器外壁面相应位置处的临界热流密度，从而有利于实施核电厂堆内熔融物滞留措施，提高核电厂在事故情况下的安全性。
【IPC分类】G21C13-02
【公开号】CN104810066
【申请号】CN201410036185
【发明人】曹克美, 王佳赟, 张琨, 芦苇, 方立凯
【申请人】上海核工程研究设计院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月26日