[发明专利]集成型钠冷却快速核反应堆

权利要求书

1.一种集成型SFR核反应堆，包括：容器(13)，适于填充有钠，所述容器内提供有堆芯(11)；用于主钠的流动的泵送装置；第一热交换器(16)，称为中间交换器，适于在正常操作期间排放由所述堆芯产生的功率，所述第二热交换器(25)适于在停机时且所述泵送装置也停止时排放由所述堆芯产生的剩余功率；分隔设备，限定所述容器中的热区域(12)和冷区域(14)，所述集成型SFR核反应堆包括：

分隔设备，由两个壁(150、151)构成，每个壁都带有包围所述堆芯提供的大致竖直部分(1501、1511)和大致水平部分(1500、1510)，所述大致水平部分被彼此分隔开一高度(H)，并且限定在所述上壁(150)的所述水平部分(1500)以上的空间形成所述热区域，而限定在所述下壁(151)的所述水平部分(1510)以下的空间形成所述冷区域，并且所述大致水平部分(1500、1510)被提供有相对于所述容器的间隙(j1)；

中间交换器(16)，以间隙(j2)大致竖直地设置在所述分隔设备的壁的每个水平部分中制成的第一开口中，以便使所述中间交换器(16)的出口窗口(18)处在所述下壁的所述水平部分以下；

可变流动泵送装置(3)，分成液压串联的两个泵组，一个泵组(31)提供在所述下壁的所述水平部分以下，用于所述钠穿过所述堆芯从所述冷区域到所述热区域的流动，另一个泵组(30)将所述钠经所述中间交换器从所述热区域泵送到所述冷区域；

温度获取装置(6、60)，被提供在限定在所述两个壁的所述水平部分(1500、1510)之间的空间中，沿大致竖直的轴线延伸，以实时地确定所述空间中的热分层；

自动控制装置，一方面连接到所述温度获取装置上，另一方面连接到所述两个泵组上，以在需要时改变至少一个泵组的流动，以便在正常操作期间保持令人满意的分层水平；

第二交换器，大致竖直地设置在所述冷区域(14)以上；

使所述主钠能在所述堆芯和所述泵送装置也停止时从所述第二交换器向所述冷区域自然对流的装置；

反应堆，其中所述分隔设备的所有所述间隙(j1、j2)和所述两个壁的所述水平部分(1500、1510)之间的所述高度(H)被预定为在正常操作期间所述壁(150、151)、交换器(16、25)和容器(13)之间进行微差移动，并使得可以在正常操作期间在限定在所述两个壁(150、151)的所述水平部分之间的空间中建立所述主钠的热分层，并在单个泵组意外停止的情况下因一部分所述主钠经所述间隙中流动而降低施加于所述壁的机械应力，

其特征在于，

所述中间交换器(16)的所述出口窗口(18)中的每个出口窗口都被包围在与成形为圆环(21)的管道进行流体交流的包围部(20)中；并且

将所述钠经所述中间交换器(16)从所述热区域(12)泵送到所述冷区域(14)的泵组(30)的每个入口也都与所述圆环进行流体交流，使得源自所述热区域并自所述中间交换器出来的所述主钠经所述圆环流动，然后被所述泵组引导到所述冷区域。

2.根据权利要求1所述的集成型SFR核反应堆，其中液压串联的两个可变流量泵组机械上彼此独立，并分别由转子动力泵组成，所述转子动力泵的驱动轴在所述容器(13)的整个高度上竖直地延伸，穿过盖板(24)和所述分隔设备的两个壁(150、151)的所述水平部分(1500、1501)，以间隙(j2)略微竖直地设置，其中支撑所述泵的结构(321)和所述分隔设备的两个壁之间的间隙也预定为在正常操作期间在所述壁和所述泵以及所述容器(13)之间进行微差位移，并使得可以在正常操作期间在限定在所述两个壁(150、151)的所述水平部分之间的空间中建立所述主钠的热分层，并在泵组过早停止的情况下因一部分所述主钠的经所述间隙中流动而限制施加于所述壁的机械力。

3.根据权利要求1所述的集成型SFR核反应堆，其中液压串联的两个可变流量泵组是机械上依赖的，并由至少一个双叶轮离心转子动力泵(3)组成，所述双叶轮离心转子动力泵的第一叶轮(30)被设置为使所述第一叶轮的入口(300)将所述主钠轴向地抽吸到所述圆环(21)中，并使所述第一叶轮的出口(301)将所述主钠驱动到所述冷区域(14)中，第二叶轮(31)安装在与所述第一叶轮相同的驱动轴线上，并被设置为使所述第二叶轮的入口(310)将所述主钠抽吸到所述冷区域中，并使所述第二叶轮的出口(311)将所述主钠向所述堆芯驱动。