[发明专利]一种可提高冷却剂利用率的安全壳冷却系统

说明书

本发明公开了一种可提高冷却剂利用率的安全壳冷却系统，包括设置于安全壳上方的冷却水箱、通过第一连通管与冷却水箱相连的喷淋头，所述喷淋头位于安全壳的外侧，所述喷淋头用于向安全壳的外壁喷淋冷却水，还包括呈钟罩状的屏蔽罩，所述屏蔽罩用于将安全壳套设在其内部，且屏蔽罩的内壁与安全壳的外壁之间具有间隙，所述冷却水箱设置在屏蔽罩的顶部，所述喷淋头位于所述间隙内；还包括设置于所述间隙内的冷却翅片，所述冷却翅片与安全壳的外壁之间还具有流通通道，所述流通通道用于介质由冷却翅片的一侧流向另一侧。该安全壳冷却系统具有更高的冷却剂利用效率。

技术领域

本发明涉及核反应堆设备技术领域，特别是涉及一种可提高冷却剂利用率的安全壳冷却系统。

背景技术

核反应堆，是一种启动、控制并维持核裂变或核聚变链式反应的系统。在反应堆之中，核反应的速率可以得到精确的控制，其能量能够以较慢的速度向外释放，供人们利用。核反应堆有多种用途，最重要的用途是产生热能，用以代替其他燃料，产生蒸汽发电或驱动航空母舰等设施运转。核反应堆作为一种重要的能量来源，其在运行过程中可能出现的问题也不容小视。安全壳喷淋系统就是针对一回路水发生事故时，用于降低安全壳内压力和温度的保护系统。

现有技术中，非能动安全壳喷淋系统作为一种可在断电情况下运行的保护系统，为核反应堆的安全提供了重要保证。进一步优化非能动安全壳喷淋系统的结构设计，以进一步提高非能动情况下对冷却剂的利用率，是本领域技术人员研究的重要方向。

发明内容

针对进一步优化非能动安全壳喷淋系统的结构设计，以进一步提高非能动情况下对冷却剂的利用率，是本领域技术人员研究的重要方向的问题，本实用新型提供了一种可提高冷却剂利用率的安全壳冷却系统，该安全壳冷却系统具有更高的冷却剂利用效率。

本发明提供的一种可提高冷却剂利用率的安全壳冷却系统通过以下技术要点来解决问题：一种可提高冷却剂利用率的安全壳冷却系统，包括设置于安全壳上方的冷却水箱、通过第一连通管与冷却水箱相连的喷淋头，所述喷淋头位于安全壳的外侧，所述喷淋头用于向安全壳的外壁喷淋冷却水，还包括呈钟罩状的屏蔽罩，所述屏蔽罩用于将安全壳套设在其内部，且屏蔽罩的内壁与安全壳的外壁之间具有间隙，所述冷却水箱设置在屏蔽罩的顶部，所述喷淋头位于所述间隙内；

还包括设置于所述间隙内的冷却翅片，所述冷却翅片与安全壳的外壁之间还具有流通通道，所述流通通道用于介质由冷却翅片的一侧流向另一侧。

具体的，以上冷却水箱用于盛装作为安全壳冷却剂的冷却水，将冷却水箱设置于安全壳的上方，冷却水可在重力的作用下经第一连通管流至喷淋头，再由喷淋头喷出实现对安全壳的非能动冷却。本方案中，将喷淋头设置在所述间隙内，可尽可能使得冷却水与安全壳的外壁充分接触，以利于提高对安全壳的冷却效果，同时便于收集参与热交换后的冷却水，以便用于循环利用。

由于现有喷淋头对冷却水的雾化效果好，这样，受热上升的水蒸气会夹杂大量未充分吸热的冷却水，以上设置的冷却翅片可用于阻挡受热上升的水蒸气，使得其运动速度变慢，这样，夹杂在其内的冷却水可在重力的作用下下落至安全壳表面以用于吸热；同时，在水蒸气与冷却翅片接触时，水蒸气可与冷却翅片进行热交换后变成液态，而后在重力的作用下下落至安全壳表面以用于吸热；同时，在水蒸气与冷却翅片接触时，夹杂在其内的液态水滴可在冷却翅片的表面富集，到达一定程度后，可回流或低落至安全壳表面以用于吸热，这样，可使得所述系统对冷却水具有较高的利用率。

本系统中，通过设置为冷却翅片与安全壳的外壁之间还具有流通通道，这样，液态或气态的冷却介质可由所述流通通道穿过冷却翅片，以上动力可来源于冷却介质的动能或冷却介质的重力势能，这样，可避免在安全壳的表面产生冷却死角，从而保证对安全壳的冷却效果。

更进一步的技术方案为：