[发明专利]集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统

权利要求书

1.集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，包括：

反应堆(2)，用于加热输入其中的推进工质；其一侧输出端用于输出加热后的推进工质，用于作为推进动力；其另一侧输出端用于输出加热后的推进工质，用于作为发电热源；

预热器(9)，用于实现推进工质原料和作为发电热源的推进工质之间的热交换；

超临界二氧化碳布雷顿循环系统，用于利用预热器(9)换热后的推进工质作为热源发电；

泵(7)，用于将被超临界二氧化碳布雷顿循环系统利用后的推进工质循环回流入反应堆(2)。

2.根据权利要求1所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，反应堆(2)的一侧输出端用于连接喷嘴(1)，用于输出被加热推进工质产生的推力；

预热器(9)的冷侧输入端用于输入推进工质；预热器(9)的冷侧输出端通过管线连接至反应堆(2)的输入端；

反应堆(2)的另一侧输出端通过管线连接至预热器(9)的热侧输入端；预热器(9)的热侧输出端连接至超临界二氧化碳布雷顿循环系统的换热器的热侧输入端；换热器的热侧输出端通过管线连接至泵(7)的输入端；泵(7)的输出端连接至反应堆(2)的另一输入端。

3.根据权利要求2所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，还包括屏蔽件(4)，用于实现反应堆与超临界二氧化碳布雷顿循环系统之间的核辐射屏蔽。

4.根据权利要求1至3任一项所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，还包括气液分离装置(5)，用于对从反应堆(2)输出的作为发电热源的推进工质进行除液，除液后的推进工质用于输送至预热器(9)。

5.根据权利要求4所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，反应堆(2)的另一侧输出端通过管线连接气液分离装置(5)的输入端，气液分离装置(5)的输出端通过管线连接至预热器(9)的热侧输入端。

6.根据权利要求1所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，所述超临界二氧化碳布雷顿循环系统包括：中间换热器(18)，所述中间换热器(18)用于实现预热器(9)换热后的推进工质与二氧化碳进行热量交换。

7.根据权利要求6所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，所述超临界二氧化碳布雷顿循环系统还包括高温回热器(17)、低温回热器(16)、冷却器(15)、主压缩机(14)、再压缩机(13)、汽轮机(11)、发电机(10)以及电动机(12)；

中间换热器(18)的热侧输入端通过管线连接至预热器(9)的热侧输出端；中间换热器(18)的热侧输出端通过管线连接至泵(7)的输入端；中间换热器(18)的冷侧输出端通过管线连接至汽轮机(11)的工作介质输入端，汽轮机(11)的工作介质输出端通过管线连接至高温回热器(17)的热侧输入端；

高温回热器(17)的热侧输出端通过管线连接至低温回热器(16)的热侧输入端；

低温回热器(16)的热侧输出端设置两条分支管线：通过一条分支管线连接至再压缩机(13)的输入端，再压缩机(13)的输出端通过管线连接至高温回热器(17)的冷侧输入端；通过另一条分支管线连接至冷却器(15)的输入端，冷却器(15)的输入端通过管线连接至主压缩机(14)的输入端，主压缩机(14)的输出端通过管线连接至低温回热器(16)的冷侧输入端；

低温回热器(16)的冷侧输出端连接至高温回热器(17)的冷侧输入端；高温回热器(17)的冷侧输出端连接至中间换热器(18)的冷侧输入端；

汽轮机(11)的动力输出端与发电机(12)连接。

8.根据权利要求7所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，还包括辐射散热器(19)，用于与冷却器(15)进行热量交换。

9.根据权利要求1或7至8任一项所述的集推进和发电两用的空间超临界二氧化碳核动力系统，其特征在于，包括至少两组独立的超临界二氧化碳布雷顿循环系统，超临界二氧化碳布雷顿循环系统均以预热器(9)换热后的作为发电热源的推进工质作为热源发电。