[发明专利]核反应堆的泵和热交换器组件有效
申请号: | 201780007377.1 | 申请日: | 2017-01-19 |
公开(公告)号: | CN108885911B | 公开(公告)日: | 2022-09-02 |
发明(设计)人: | L·奇诺蒂 | 申请(专利权)人: | 水利矿业核能公司 |
主分类号: | G21C15/247 | 分类号: | G21C15/247;G21C15/243;F04D7/06;F22B1/06;G21C1/03 |
代理公司: | 北京北翔知识产权代理有限公司 11285 | 代理人: | 郑建晖;关丽丽 |
地址: | 卢森堡*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 核反应堆 热交换器 组件 | ||
本发明涉及一种核反应堆的泵和热交换器组件,所述核反应堆特别是液态金属冷却核反应堆,泵的特征在于用于驱动叶轮的轴被插入热交换器内部的壳中,并且在所述热交换器的管束的底部部分处具有较小的横截面,并且具有逐渐增加到所述热交换器的管束的顶部部分处的最宽横截面的横截面。同时,所得到的叶轮轴的轴向轮廓被设计成使所述热交换器的管束内部的主流体的流量均匀地分布,并且为泵提供高机械惯性。
技术领域
本发明涉及核反应堆的泵和热交换器组件,所述核反应堆特别是液态金属冷却核反应堆。
特别地,本发明涉及泵和热交换器组件,所述泵和热交换器组件包括:主循环泵,即对反应堆的主冷却流体起作用;以及主热交换器,主流体在所述主热交换器中循环,并且在所述主热交换器内部容纳主流体的循环泵。
本发明还涉及核反应堆,特别是配备有所述泵和热交换器组件的液态金属冷却核反应堆,所述泵和热交换器组件对反应堆的主冷却流体起作用。
背景技术
意大利专利申请No.MI2007A001685(随后扩展到国际专利申请WO2009/024854)、No.MI2008A000766(国际专利申请WO2009/040644)以及GE2015A000036(国际专利申请WO2016/147139)示出了此类型的泵/热交换器组件,在所述泵/热交换器组件内部容纳轴和泵叶轮。
文件US4216821也示出了此类型的解决方案。
这样的解决方案是极其紧凑的,但并非没有缺点,特别是在主流量分布方面。由于管束供给是径向的,所以当主流体在热交换器的供给区域中自底向顶传递时,主流体的轴向速度下降。此轴向速度下降对应于较高的压力,因此对应于热交换器的上部部分相对于热交换器的下部部分中的超压力。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于核反应堆的泵和热交换器组件,所述泵和热交换器组件允许克服已知解决方案的缺点且具有另一些安全优点。
因此,本发明涉及核反应堆的泵和热交换器组件,以及核反应堆。
本发明另一些特性被限定在优选实施方案中。
基本上,本发明的特征在于泵和热交换器组件的泵的叶轮轴的特定几何形状。事实上,根据本发明,叶轮轴具有优化的轴向轮廓,以便于克服现有技术的上述缺点。
附图说明
参考附图中的图,通过非限制性实施方案的方式描述本发明,在附图中:
图1是根据本发明的设置有至少一个具有叶轮轴的泵和热交换器组件的核反应堆的纵向截面的部分示意图;
图2是图1中的泵和热交换器组件的纵向截面和放大比例的示意图;
图3是图2中的泵和热交换器组件的细节的纵向截面的示意图,并且示出了泵的叶轮轴的一个不同实施方案;以及
图4是沿着图3中的平面A-A的横截面的示意图。
具体实施方式
参考图1-图2,核反应堆1包括由顶部3覆盖且包含堆芯4的主容器2。一个或多个泵和热交换器组件5被容纳在容器2的内部;每个泵和热交换器组件5包括用于使反应堆1的主冷却流体7循环的泵6和热交换器8。优选地,主流体7是液态重金属,例如铅。在容器2中的主流体7上方存在填充气体(blanket gas)。
热交换器8优选地是壳管式热交换器并且具有管束20,该管束20占据内壳9外部的环形区域,该内壳9设置有孔10并且限定内部体积,在该内部体积内容纳泵6的部件,并且特别是容纳圆柱形壳11和叶轮15的轴14,所述圆柱形壳11设置有孔12且充当泵6的扩散器13的支撑件。在圆柱形壳11的内部和轴14的外部之间存在供给管道16。泵16的马达17和机械地支撑轴14的机械轴承18被定位在反应堆的顶部3上方。
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