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一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构

阅读：1011发布：2020-05-29

专利汇可以提供一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，包括反应堆本体、蒸汽发生器、主泵及稳压器。所述反应堆本体通过第一双层套管连接所述蒸汽发生器，并通过第二双层套管连接所述主泵，其中该第一双层套管与该第二双层套管各形成有两个相互隔绝的流道，冷却剂经所述第一双层套管与所述第二双层套管于所述反应堆、所述蒸汽发生器以及所述主泵中循环流动。本实用新型具有结构紧凑、占用空间少、安全性高的优点。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，包括反应堆本体、蒸汽发生器、主泵以及稳压器，其特征在于，所述反应堆本体通过第一双层套管连接所述蒸汽发生器，并通过第二双层套管连接所述主泵，其中该第一双层套管与该第二双层套管各形成有两个相互隔绝的流道，冷却剂经所述第一双层套管与所述第二双层套管于所述反应堆本体、所述蒸汽发生器以及所述主泵中循环流动。
2.如权利要求1所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述第一双层套管包括第一内管和套设于该第一内管外围的第一外管，所述第一内管内形成第一流道，所述第一内管与所述第一外管之间形成第二流道，所述第一流道与所述第二流道相互隔绝；所述第二双层套管包括第二内管和套设于该第二内管外围的第二外管，所述第二内管内形成第三流道，所述第二内管与所述第二外管之间形成第四流道，所述第四流道与所述第三流道相互隔绝；所述冷却剂由所述反应堆本体经所述第一流道进入所述蒸汽发生器，由所述蒸汽发生器经所述第二流道、所述第四流道进入所述主泵，再由所述主泵经所述第三流道送回所述反应堆本体。
3.如权利要求2所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述反应堆本体内设有环腔结构，该环腔连接所述第二流道与所述第四流道，以使所述冷却剂由所述蒸汽发生器经所述第二流道、所述环腔以及所述第四流道进入所述反应堆本体。
4.如权利要求3所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述环腔由设于所述反应堆本体的压力容器内的隔板于该压力容器中限定而成。
5.如权利要求2所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述第一外管是由所述反应堆本体的压力容器的管嘴与所述蒸汽发生器的管嘴对焊连接而成，所述第一内管可拆卸地连接于所述反应堆本体与所述蒸汽发生器。
6.如权利要求5所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述第一内管是由多段不锈钢管对接而成，且相邻不锈钢管对接处设有密封结构。
7.如权利要求2所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述第二外管是由所述反应堆本体的压力容器的管嘴与所述主泵的管嘴对焊连接而成，所述第二内管可拆卸地连接于所述反应堆本体与所述主泵。
8.如权利要求7所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述第二内管是由多段不锈钢管对接而成，且相邻不锈钢管对接处设有密封结构。
9.如权利要求1所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述蒸汽发生器、所述反应堆本体与所述主泵三者间成直角设置。
10.如权利要求1所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述稳压器经波动管连接至所述蒸汽发生器。
11.如权利要求1所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构包括至少两个所述蒸汽发生器和至少两个所述主泵，所述至少两个蒸汽发生器和所述至少两个主泵成布置在所述反应堆本体周围。
12.如权利要求10或11所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述稳压器是蒸汽稳压器或氮气稳压器。
13.如权利要求1所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述蒸汽发生器是螺旋管式直流蒸汽发生器。
14.如权利要求1所述的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，其特征在于，所述蒸汽发生器内的二回路给水采用强迫循环方式。

说明书全文

一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构

技术领域

[0001] 本实用新型涉及核电技术领域，特别是涉及一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构。

背景技术

[0002] 现有一回路主设备结构主要包括反应堆本体、蒸汽发生器、主泵及稳压器等设备，这些设备通过主管道连接而形成环路结构，其中，反应堆本体的压力容器和蒸汽发生器通过热管段连接，且其中的一个热管段上连接有稳压器，以调节和维持新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构一回路的压力；主泵的出水口通过冷管段与压力容器连接，入水口通过过渡段与蒸汽发生器连接。如此，沿该环路结构，经反应堆本体加热的冷却剂将反应堆本体内产生的热能传送至蒸汽发生器后，进入主泵，再由主泵送回反应堆本体，循环往复。

[0003] 然而，现有一回路主设备结构利用主管道连接各设备以形成环路结构，使得整个系统占用空间较大，无法适用于船舱等有限安装空间，且发生大破口事故的概率较高，难以满足船舶使用环境的使用要求。实用新型内容

[0004] 本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种结构紧凑、占用空间少且能够提高使用安全性的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构。

[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构，包括反应堆本体、蒸汽发生器以及主泵，所述反应堆本体通过第一双层套管连接所述蒸汽发生器，并通过第二双层套管连接所述主泵，其中该第一双层套管与该第二双层套管各形成有两个相互隔绝的流道，冷却剂经所述第一双层套管与所述第二双层套管于所述反应堆本体、所述蒸汽发生器以及所述主泵中循环流动。

[0006] 较佳地，所述第一双层套管包括第一内管和套设于该第一内管外围的第一外管，所述第一内管内形成第一流道，所述第一内管与所述第一外管之间形成第二流道，所述第一流道与所述第二流道相互隔绝；所述第二双层套管包括第二内管和套设于该第二内管外围的第二外管，所述第二内管内形成第三流道，所述第二内管与所述第二外管之间形成第四流道，所述第四流道与所述第三流道相互隔绝；所述冷却剂由所述反应堆本体经所述第一流道进入所述蒸汽发生器，由所述蒸汽发生器经所述第二流道、所述第四流道进入所述主泵，再由所述主泵经所述第三流道送回所述反应堆本体。

[0007] 较佳地，所述反应堆本体内设有环腔，该环腔连接所述第二流道与所述第四流道，以使所述冷却剂由所述蒸汽发生器经所述第二流道、所述环腔以及所述第四流道进入所述反应堆本体。

[0008] 较佳地，所述环腔由设于所述反应堆本体的压力容器内的隔板于该压力容器中限定而成。

[0009] 较佳地，所述第一外管是由所述反应堆本体的压力容器的管嘴与所述蒸汽发生器的管嘴对焊连接而成，所述第一内管可拆卸地连接于所述反应堆本体与所述蒸汽发生器。

[0010] 较佳地，所述第一内管是由多段不锈钢管对接而成，且相邻不锈钢管对接处设有密封结构。

[0011] 较佳地，所述第二外管是由所述反应堆本体的压力容器的管嘴与所述主泵的管嘴对焊连接而成，所述第二内管可拆卸地连接于所述反应堆本体与所述主泵。

[0012] 较佳地，所述第二内管是由多段不锈钢管对接而成，且相邻不锈钢管对接处设有密封结构。

[0013] 较佳地，所述蒸汽发生器、所述反应堆本体与所述主泵三者间成直角或锐角设置。

[0014] 较佳地，所述新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构还包括稳压器，该稳压器经波动管连接至所述蒸汽发生器。

[0015] 较佳地，所述新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构包括至少两个所述蒸汽发生器和至少两个所述主泵，所述反应堆本体与所述至少两个蒸汽发生器和所述至少两个主泵布置在所述反应堆本体周围。

[0016] 较佳地，所述稳压器经波动管连接至所述两个蒸汽发生器其中之一。

[0017] 较佳地，所述稳压器是蒸汽稳压器。

[0018] 较佳地，所述蒸汽发生器是螺旋管式直流蒸汽发生器。

[0019] 较佳地，所述蒸汽发生器内的二回路给水采用强迫循环方式。

[0020] 本实用新型通过双层套管连接反应堆本体、蒸汽发生器、主泵，实现冷却剂于新型的紧凑布置小型堆一回路主设备中的循环流动，而无需使用管道，不但使得新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构的结构紧凑，节省空间，亦能避免采用管道连接的弊端诸如管道断裂后的管道甩击、管道连接产生的管道流阻等，降低发生大破口概率，从而提高安全性。也因此本实用新型适用于船舱等有限安装空间，亦满足船舶使用环境（如海洋环境）的使用要求，因而适用于船舶。附图说明

[0021] 图1是本实用新型新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构的结构示意图。

[0022] 图2是本实用新型新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构的第一双层套管的剖面结构示意图。

[0023] 图3是本实用新型新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构的第二双层套管的剖面结构示意图。

[0024] 图4是本实用新型新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构的流道剖面结构示意图。

具体实施方式

[0025] 如图1所示，本实用新型一较佳实施例的新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构包括反应堆本体10、两个蒸汽发生器21、两个主泵22以及稳压器30，其中一个蒸汽发生器21和一个主泵22构成一组，其通过反应堆本体10形成一环路；且稳压器30连接至两组蒸汽发生器21与主泵22中的任一组，用以调节和维持反应堆本体10与蒸汽发生器21、主泵22构成的一回路内的压力。

[0026] 在本实施例中，两组蒸汽发生器21与主泵22的结构相同，因此以下以其中一组为例进行说明。其中，反应堆本体10经第一双层套管23连接蒸汽发生器21，经第二双层套管24连接主泵22。该第一双层套管23与该第二双层套管24各形成有两个相互隔绝的流道，以使得冷却剂能够经该第一双层套管23与第二双层套管24于反应堆本体10、蒸汽发生器21以及主泵22中循环流动。

[0027] 。如图2所示，第一双层套管23包括第一内管231和套设于该第一内管231外围的第一外管232，该第一内管231内形成第一流道2311，第一内管231与第一外管232之间形成第二流道2321，第一流道2311与第二流道2321相互隔绝。在本实施例中，第一外管232是由反应堆本体10的压力容器的管嘴11与蒸汽发生器21的管嘴211对焊连接而成；第一内管231则是可拆卸地连接于反应堆本体10的堆内构件12如吊篮与蒸汽发生器21，以便于拆卸维修更换。可选地，该第一内管231由多段不锈钢管对接而成，且相邻不锈钢管对接处设有密封结构，以减少对接处的旁漏流。

[0028] 类似地，第二双层套管24具有与第一双层套管23类似的结构，具体地，第二双层套管24包括第二内管241和套设于该第二内管外围的第二外管242，该第二内管内形成第三流道2411，第二内管与第二外管之间形成第四流道2421，第四流道与第三流道相互隔绝。在本实施例中，第二外管是由反应堆本体10的管嘴11与主泵22的管嘴221对焊连接而成；第二内管则是可拆卸地连接于反应堆本体10和主泵22。可选地，该第二内管由多段不锈钢管对接而成，且相邻不锈钢管对接处设有密封结构。

[0029] 反应堆本体10内进一步设有环腔13，该环腔13连接第二流道2321与第四流道2421，以使冷却剂得以由蒸汽发生器21经第二流道2321、环腔13以及第四流道2421进入主泵22。该环腔可由设于反应堆本体10的压力容器内的隔板于该压力容器中限定而成。

[0030] 稳压器30经波动管31直接连接至一相应蒸汽发生器21。该稳压器30可为蒸汽稳压器，即采用液体稳压的方式，通过电加热元件和喷雾头来调节稳压器内的水容积和气容积，实现一回路的压力调节。

[0031] 运行时，于反应堆本体10内被加热的冷却剂，经第一双层套管23的第一流道2311由反应堆本体10进入蒸汽发生器21，供蒸汽发生器21利用其所带来的热能产生蒸汽；冷却剂于蒸汽发生器21中释放热能后由蒸汽发生器21经第一双层套管23的第二流道2321、反应堆本体10的环腔13、第二双层套管24的第四流道2421进入主泵22，再由主泵22加压并经第二双层套管24的第三流道2411送回反应堆本体10。由此，冷却剂得以于反应堆本体10、蒸汽发生器21以及主泵22中循环流动，将反应堆本体10产生的热能不断传送至蒸汽发生器21。而稳压器30则于该运行过程中调节和维持该循环回路中的压力。

[0032] 如此，本实用新型采用双层套管实现冷却剂于新型的紧凑布置小型堆一回路主设备中的循环流动，而无需使用管道，不但能够实现新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构的紧凑布置，节省空间，亦能避免采用管道连接的弊端诸如管道断裂后的管道甩击、管道连接产生的管道流阻等，降低发生大破口概率，从而提高安全性。也由于本实用新型紧凑的结构设置，占用空间少，适用于船舱等有限安装空间，其无需管道连接而提高了安全性能，亦满足船舶使用环境（如海洋环境）的使用要求，因此本实用新型新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构能够适用于船舶。

[0033] 而于此基础上，关于反应堆本体10、蒸汽发生器21、主泵22之间的布置方式，一种可选的实施方式是，蒸汽发生器21、反应堆本体10、主泵22三者间成直角或锐角设置，例如在一个例子中，反应堆本体10与蒸汽发生器21之间的连线与反应堆本体10与主泵22之间的连线成90度角，如图1所示，这样本实施例中的反应堆本体10与两个蒸汽发生器21和两个主泵21成十字形布置，如此亦使得整个系统结构紧凑，且能够满足船舱布置要求。然而，本实用新型并不限于此，亦可采用其他的布置方式，以适应于不同的应用需求，例如，在其他的例子中，可以设置两个以上蒸汽发生器21和两个以上主泵21，这些蒸汽发生器21和主泵21布置在所述反应堆本体10周围。

[0034] 进一步地，为使新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构的结构紧凑，蒸汽发生器21可采用螺旋管式直流蒸汽发生器，其结构紧凑，换热效率高。

[0035] 需要说明的是，上述实施例中，新型的紧凑布置小型堆一回路主设备结构中设有两组蒸汽发生器21和主泵22，但本实用新型并不限于此，亦可应用于一个蒸汽发生器和主泵组合或更多组合的设计中，而且亦不限于蒸汽发生器、反应堆本体和主泵成90度角或十字形。

[0036] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的权利要求范围，因此凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本实用新型的权利要求范围内。

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