[发明专利]一种核反应堆法兰铜合金氧化铝高压冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从核反应堆移除衰变热的强制冷却装置，国际专利分类为G21C15/18，具体涉及一种核反应堆法兰铜合金氧化铝高压冷却装置。 

背景技术

用于产生电能的核反应堆的结构有多种形式，就冷却剂循环方式而言，大致可分为冷却剂强制循环和自然循环的反应堆。大家知道，强制循环的反应堆其冷却剂，一般是水，穿过其发生核反应的堆芯进行循环，从该堆芯带走热量，通过管路流到反应堆容器的外部，把热量释放到专用的热交换器内，然后再用水泵抽回堆芯。公知的所谓“集中式”反应堆没有外部管路，热交换器设在内设堆芯的容器内。但是，这种类型的反应堆仍包括循环泵，用于以较小帕的压力向堆芯和交换器输送冷却剂。冷却剂强制循环反应堆的一个主要缺陷是需要在容器内设置复杂的冷却管路，这样设置主要是为了在交换器的输出口向泵输送冷却剂，然后再输送到堆芯。另外的不足之处是，内设这样复杂的冷却管路需要大直径的反应堆，因此需通过冷却剂高速循环来减小反应堆的体积。为简化冷却管路，公知的方案是，在核反应堆内部仅仅依靠冷却剂自然循环来实现。 

中国专利CN102081976A公开一种大容量完全非能动安全壳冷却系统。该安全壳冷却系统可利用传感器收集安全壳相关的热工参数，跟踪冷却过程，在安全壳上方设置多个用以储存不同冷却剂的储藏箱，通过冷却剂种类的选择及冷却剂流量的调节实现对安全壳冷却功率的动态控制；通过采用广义非能动控制单元，该安全壳冷却系统的启动及整个运行过程可完全不依赖于外部动力供应，因此具有完全的非能动特性。该发明使用了多种低沸点冷却剂，使系统变得复杂，并且增加了建造和维护成本。 

核设施的任何小故障所带来的危害是巨大的，且维修成本高昂，因此，对反应堆进行安全高效冷却意义重大。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的顶部水箱冷却水利用率不高，PCS系统复杂，通过压力和温度调节水流量存在缺陷等问题，提供一种能够提高冷却水利用效率，在密闭反应堆结构形状尺寸都不变的情况下，通过增加外部强制循环，从核反应堆移除衰变热的强制冷却装置。 

本发明采用以下技术方案： 

一种核反应堆法兰铜合金氧化铝高压冷却装置，核反应堆隔层体脚座位于下半球底盖内腔，所述的下半球底盖底部外表面上有支撑脚架安放在反应堆底池底平面上，所述的下半球底盖上方有法兰密封固定着强制冷却筒体，所述的强制冷却筒体上方有法兰密封固定着上半球顶盖，上半球顶盖顶部外上有填料密封孔，所述的填料密封孔中的密封填料密闭密封着所述的核反应堆隔层体顶部的控制导线管外圆，作为改进：所述的强制冷却筒体圆筒内侧壁上有螺旋导流板，螺旋导流板内边缘与所述的核反应堆隔层体外边缘间隙配合；所述的下半球底盖上外接有高压管路连接着法兰铜合金机泵上的法兰排出口，所述的上半球顶盖上外接有回压管路通往所述的法兰铜合金机泵上的法兰回压口，所述的法兰铜合金机泵上的法兰泄压口上有排泄管路通往循环冷却池的下端头，所述的法兰铜合金机泵上的法兰吸入口上有高压吸管通往所述的循环冷却池的上端头，所述的循环冷却池两端头之间交叉布置有导流直板，法兰铜合金机泵上的方孔端口输入轴外端连接着动力源；

所述的法兰铜合金机泵整体包括法兰接口壳体、泵头端盖和水机端盖，所述的法兰接口壳体上下两侧分别有水泵蜗壳和水机蜗壳，所述的法兰接口壳体上的壳体内孔上固定一对陶瓷轴承外圆，陶瓷轴承内孔固定着转换器主轴，转换器主轴上下两侧分别固定着水泵叶轮和水机转轮；

所述的水泵蜗壳上垂直于所述的转换器主轴的切线方向上有所述的法兰排出口，所述的水泵蜗壳的泵头端孔与所述的泵头端盖的泵盖台阶面可拆卸密闭紧固；所述的法兰排出口上的泵排法兰端面上有4至8个泵排法兰孔；所述的水机蜗壳上垂直于所述的转换器主轴的切线方向上有所述的法兰排泄口，所述的水机蜗壳的水机端孔与所述的水机端盖的机盖台阶面可拆卸密闭紧固；所述的法兰排泄口上的机泄法兰端面83上有4至8个机泄法兰孔；

所述的泵头端盖上有所述的法兰吸入口与所述的泵盖台阶面中心轴线成垂直布置，所述的泵头端盖上有泵盖轴孔与所述的泵盖台阶面中心轴线成同轴布置，所述的泵盖轴孔与所述的方孔端口输入轴之间为间隙配合，所述的泵盖轴孔上的填料密封槽中有密封圈挤压着所述的方孔端口输入轴外圆面；所述的方孔端口输入轴下端的轴端方孔与所述的转换器主轴上端的泵端方轴之间为轴线可滑动配合；所述的法兰吸入口上的泵吸法兰端面上有4至8个泵吸法兰孔；所述的水机端盖上有所述的法兰回压口与所述的机盖台阶面中心轴线成同轴布置，所述的法兰回压口上的机吸法兰端面上有4至8个机吸法兰孔；