[实用新型]高温气体冷却装置

说明书

本实用新型涉及一种高温气体冷却装置，其包括壳体、换热罩以及分别用于输送冷却介质的第一盘管和第二盘管，所述壳体具有一腔体，所述壳体分别设有与所述腔体连通并供气体进入的炉管及与所述腔体连通并供气体排出的排气口，所述换热罩设置于所述腔体内，所述第一盘管盘绕并呈热接触地固定于所述换热罩，所述第二盘管呈热接触地盘绕于所述炉管外。本实用新型提供的高温气体冷却装置能够实现多级冷却，具有换热面积大、冷却效果优良等优点。

技术领域

本实用新型涉及核电工程技术领域，尤其涉及一种高温气体冷却装置。

背景技术

众所周知，LOCA(Loss Of Coolant Accident)是核电厂在运行过程中最为严重的事故之一。该事故的发生主要是由于反应堆一回路冷却剂流失，导致堆芯温度急剧上升，同时反应堆内压力迅速下降，引发安注系统向堆内注水，以冷却快速升温的堆芯。在LOCA工况下(以锆合金为例)，当核燃料包壳温度超过600℃时，由于外部压力的下降导致燃料包壳发生肿胀、破裂；当温度升高至850℃以上时，燃料包壳合金会发生剧烈的锆水反应，包壳外部氧化膜厚度迅速增加，同时反应释放出氢气。当对堆芯进行注水时，相当于对锆合金包壳进行淬火，会导致包壳变脆甚至破裂，可引发放射性裂变产物泄漏。

针对LOCA工况，往往对核燃料包壳进行反应堆外模拟技术试验，从而获得核燃料包壳的性能。其中，高温氧化试验更是测试核燃料包壳性能的一项重要试验，试验时，利用高温水蒸气作为氧化气氛与核燃料包壳发生氧化反应，进而分析和得出核燃料包壳的相关特性。其中，试验过程中的水蒸气最高温度高达1600℃，因此在试验结束时需要对高温水蒸气进行迅速冷却。然而，试验过程中现有的冷却装置都为单级冷却装置，整体换热面积小，冷却效果速度慢，不适用于高达1600℃的水蒸气的冷却，无法满足高温氧化试验的要求。

因此，急需要一种能够实现多级冷却、换热面积大、冷却效果优良的高温气体冷却装置来克服上述的缺陷。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于提供一种能够实现多级冷却、换热面积大、冷却效果优良的高温气体冷却装置

本实用新型提供的一种高温气体冷却装置，其包括壳体、换热罩以及分别用于输送冷却介质的第一盘管和第二盘管，所述壳体具有一腔体，所述壳体分别设有与所述腔体连通并供气体进入的炉管及与所述腔体连通并供气体排出的排气口，所述换热罩设置于所述腔体内，所述第一盘管盘绕并呈热接触地固定于所述换热罩，所述第二盘管呈热接触地盘绕于所述炉管外。

较佳的，所述换热罩呈圆锥筒状结构。

较佳的，所述换热罩呈层叠设置形成塔状结构。

较佳的，相邻两所述换热罩之间具有一定间隙。

较佳的，所述第一盘管呈圆锥筒状地螺旋盘绕于每一所述换热罩的下侧。

较佳的，所述第二盘管螺旋地盘绕于所述炉管的外侧。

较佳的，所述壳体还设有入料接口，所述换热罩的中间设有一内环孔，所述入料接口、内环孔和炉管三者的中心轴同轴，以供工件插入。

较佳的，所述换热罩顶部的内环孔上设有用于屏蔽热辐射的热辐射隔离层。

较佳的，所述热辐射隔离层包括多个呈环状结构的隔离片，多个所述隔离片从上而下呈间隔地排列并连接在一起。

较佳的，所述壳体外还设有用于冷却的水冷夹套。

较佳的，所述高温气体冷却装置还包括防爆阀，所述防爆阀设置于所述壳体的上端且与所述腔体连通。

较佳的，所述高温气体冷却装置还包括用于检测所述壳体内部温度的热电偶，所述热电偶设置于所述壳体的上端且伸入所述腔体内。