[发明专利]一种用于车载运输的液态金属反应堆

说明书

本发明涉及一种用于车载运输的液态金属反应堆，液态金属反应堆包括内层容器、并排独立布置的设备池和堆芯池，所述设备池和堆芯池上端连通且其上端设有顶盖，所述内层容器分别安装在所述设备池和堆芯池内，所述内层容器与所述设备池之间预留有第一隔腔，所述内层容器与所述堆芯池之间预留有第二隔腔，并将所述设备池和堆芯池上端的连通腔分隔成上腔体和下腔体；位于所述堆芯池中的内层容器上安装有堆芯，位于所述设备池中的内层容器上安装有主泵和换热器。本发明将堆芯和主设备分别布置在堆芯池和设备池中，使堆芯和主设备分开布置，采用连通腔将堆芯池和设备池连通，以长度换宽度，显著降低容器直径，方便车辆装载运输。

技术领域

本发明涉及核反应堆、先进核能发电与能量综合利用技术领域，具体涉及一种用于车载运输的液态金属反应堆。

背景技术

公路运输受道路限制，一般采用集装箱装载反应堆，但集装箱的宽度有限，堆容器直径不宜做的太大，但集装箱的长度较为充裕，未能充分利用。

传统反应堆分为池式与回路两种布置方式，传统压水反应堆的堆芯与主回路设备之间采用管道连接，但管道易产生破损，存在冷却剂损失的风险。液态重金属堆由于难以补充冷却剂，多采用池式一体化布局，虽然避免了管道破裂，冷却剂丧失风险，但众多设备集成在容器池内，导致容器直径过大，设备都集中在堆芯周围，设备活化严重，放射性大，不利于车载运输，特别是对于标准公路运输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于车载运输的液态金属反应堆。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于车载运输的液态金属反应堆，包括内层容器、并排独立布置的设备池和堆芯池，所述设备池和堆芯池上端连通且其上端设有顶盖，所述内层容器分别安装在所述设备池和堆芯池内，所述内层容器与所述设备池之间预留有第一隔腔，所述内层容器与所述堆芯池之间预留有第二隔腔，并将所述设备池和堆芯池上端的连通腔分隔成上腔体和下腔体；位于所述堆芯池中的内层容器中安装有堆芯，位于所述设备池中的内层容器上安装有主泵和换热器；所述堆芯池与所述设备池之间设有屏蔽体。屏蔽体为中子屏蔽材料填充，包括但不限于硼化水、含硼聚乙烯、碳化硼、石墨等材料。

本发明的有益效果是：本发明将堆芯和主设备分别布置在堆芯池和设备池中，使堆芯和主设备分开布置，采用连通腔将堆芯池和设备池连通，使冷却剂可以利用上腔体和下腔体在堆芯池和设备池中形成池内循环回路，以长度换宽度，显著降低容器直径，方便车辆装载运输。可以有效解决反应堆车载运输尺寸大、质量重的难题，同时还能确保反应堆安全性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述内层容器包括堆芯筒体、设备筒体和上板，所述堆芯筒体和设备筒体分别连接在所述上板上，所述上板周侧固定在所述设备池和堆芯池上端连通腔的内侧壁上，所述上板将所述连通腔分隔成所述上腔体和下腔体；所述堆芯安装在所述堆芯筒体内，所述主泵和换热器安装在所述设备筒体内。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用堆芯筒体、设备筒体和上板，使内层容器为一个整体安装在设备池和堆芯池中，采用上板将连通腔分隔成上腔体和下腔体，在不增加管道的前提下，实现了双池之间冷却剂的流动循环，提高了反应堆的安全性能。

进一步，所述上板覆设在所述设备筒体上端，所述换热器贯穿设置在上板上且一端位于所述设备筒体内，所述主泵贯穿设置在所述上板和所述设备筒体的底板上，并将经过热交换的冷却剂通过第一隔腔通过下腔体泵入到第二隔腔中循环。

采用上述进一步方案的有益效果是：换热器可将经过堆芯加热的冷却剂交换热量后，流入到设备筒体内，再经过设备筒体内的主泵加压后打入设备池中，再经过下腔体流入到堆芯池中，重新循环。