蓄電池隔間的非能動排氣裝置的制作方法

本發明涉及電力領域，特別涉及一種核電廠蓄電池隔間的非能動排氣裝置。

背景技術：

核電廠的蓄電池作為直流電力系統，是核電廠安全的最后一道保護屏障，其運行狀況、性能是直流系統安全穩定運行的決定性因素。我國《“十二五”期間新建核電廠安全要求》（征求意見稿）中要求，核電廠應在喪失廠外和廠內應急交流電源8小時內能夠保持堆芯的持續冷卻而不會導致堆芯嚴重損壞，在這種工況下，蓄電池是一種可靠的供電系統，因此，蓄電池也成為確保安全的重要環節。

蓄電池充電時,其電解液會分解出大量的氫氣,正常運行時也會產生一些氫氣。酸性蓄電池電解液分解出的氫氣與空氣中的氧氣混合,當氫氧混合物濃度達到一定濃度，就會可能發生爆炸，影響安全。因此，核電廠一般在蓄電池隔間內設置有相應的通風系統，除維持所需的環境溫度外，還要保持相關房間每小時一定次數的換氣率，以防止氫氣在蓄電池室的集聚。為了實現在核電的各種工況下的安全運行，還必須要求通風系統的電機、供電系統具有一定的可靠性，即達到一定的核安全等級，此外還需要安裝氫氣的自動監測和控制系統，這樣導致系統比較復雜，而進一步降低了系統的可靠性。

目前還沒有非能動的實現熱量和氫氣同時排出的設備，只有單獨排出熱量的設備如公開號為：cn104979023a的專利申請，其只能非能動的將熱量排出安全殼。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種可靠性極高的蓄電池隔間的非能動排氣裝置。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種蓄電池隔間的非能動排氣裝置，包括熱管、排氣管，所述熱管具有蒸發段與冷凝段，所述排氣管具有進氣口和排氣口，所述熱管的蒸發段設置于蓄電池內且其冷凝段設置在所述排氣管的內，所述排氣管的排氣口與大氣連接且其進氣口設于蓄電池上方。

優化的，所述排氣管具有豎向設置的豎直段，所述熱管的冷凝段設于所述豎直段內。

進一步的，所述冷凝段設于所述豎直段的下端部。

進一步的，所述排氣管還包括連接于所述豎直段下方且水平設置的橫向段或連接于所述豎直段下方且傾斜設置的斜向段。

優化的，所述熱管的冷凝段上套設有散熱器。

進一步的，所述散熱器設置為翅片式散熱器，所述翅片固定于所述熱管的冷凝段的外壁。

更進一步的，所述排氣裝置還包括連接于排氣管下端的集氣罩，所述集氣罩位于所述蓄電池正上方。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

（1）本發明具有非能動特性，同時實現了熱量導出和氫氣排出功能。以蓄電池產生的熱量作為排出氫氣的主要驅動力，同時實現了蓄電池間通風和熱量排出雙重目的，避免氫氣爆炸的危險。此外，由于排氣管集氣罩下方的氫氣密度較小，且溫度較高，含氫氣體進入集氣罩后，也具有密度差導致的向上驅動力，促進氫氣和熱量排出，即使熱管失效，仍能實現通風排氣功能。相比較于現有蓄電池間通風技術，本發明不需要額外電源和能動設備，具有設備簡單，可靠性較高的特點。

（2）本發明具有自適應能力。蓄電池產生的氫氣數量與其發熱量正相關。蓄電池產生的氫氣數量越多，意味著蓄電池同時產生的熱量也越多，相應的排氣管的驅動力也越大，排出氫氣的能力也增強。反之亦然。相比較于現有蓄電池間通風系統，具有較強的自動調節能力。

（3）本發明能夠有效收集氫氣，并通過排氣管排出，有效防止氫氣爆炸風險。本發明利用氫氣密度較小的特性，在蓄電池上方設置了一個集氣罩，蓄電池產生氫氣后直接向上通過集氣罩進入排氣管，從而避免其向房間其他地方泄漏和積聚，造成氫氣爆炸風險。

附圖說明

附圖1為實施例一中排氣裝置的結構示意圖；

附圖2為實施例二中排氣裝置的結構示意圖；

附圖3為實施例三中排氣裝置的結構示意圖；

附圖4、5、6、7分別為散熱片為直板形或弧形或u形或s形時散熱器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示的實施例對本發明作進一步描述。

實施例一

如圖1所示，蓄電池隔間的非能動排氣裝置包括熱管1、排氣管2、連接于排氣管2下端的集氣罩5以及套設于熱管1上的散熱器3。

所述熱管1具有蒸發段11與冷凝段12，所述熱管1的蒸發段11與蓄電池0連接，所述排氣管2具有進氣口和排氣口，所述排氣管2具有豎向設置的豎直段22，所述豎直段22穿設于隔間的上頂板41上，進氣口位于豎直段22的下端部，排氣口位于豎直段22的上端部，所述排氣管2的排氣口與蓄電池0隔間外大氣連接且其進氣口上設置集氣罩5，集氣罩5設于蓄電池0上方。所述熱管1的冷凝段12設于所述豎直段22的下端部內，散熱器3套設在所述熱管1的冷凝段12上，所述散熱器3設置為翅片式散熱器，所述翅片32呈發散狀固定于所述熱管1的冷凝段12的外壁，所述翅片32垂直所述豎直段22的軸線的截面呈直板形或弧形或s形或u形。u形翅片有利于將熱空氣集中匯聚，使熱空氣加速上行，提高散熱排氣效果。所述集氣罩5位于所述蓄電池0正上方，其四周邊緣24具有向蓄電池0方向突起的邊緣24。

實施例二

如圖2所示，蓄電池隔間的非能動排氣裝置包括熱管1、排氣管2、連接于排氣管2下端的集氣罩5以及套設于熱管1上的散熱器3。

所述熱管1具有蒸發段11與冷凝段12，所述熱管1的蒸發段11設置于蓄電池0內，根據隔間空間條件，排氣管2可能設于隔間的側壁42上，所述排氣管2包括豎向設置的豎直段22和連接于所述豎直段22下方且水平設置的橫向段21，橫向段21穿設于側壁42上，所述排氣管2具有進氣口和排氣口，排氣口設于豎直段22的上端部，進氣口設于橫向段21的自由端端部，所述排氣管2的排氣口與大氣連接且其進氣口上設置集氣罩5，集氣罩5設于蓄電池0上方。所述熱管1的冷凝段12設于所述豎直段22的下端部，散熱器3套設在所述熱管1的冷凝段12上，所述散熱器3設置為翅片式散熱器3，所述翅片32呈發散狀固定于所述熱管1的冷凝段12的外壁，所述翅片32垂直所述豎直段22的軸線的截面呈直板形或弧形或s形或u形。u形翅片有利于將熱空氣集中匯聚，使熱空氣加速上行，提高散熱排氣效果。所述集氣罩5位于所述蓄電池0正上方，其四周邊緣24具有向蓄電池0方向突起的邊緣24。

實施例三

如圖3所示，蓄電池隔間的非能動排氣裝置包括熱管1、排氣管2、連接于排氣管2下端的集氣罩5以及套設于熱管1上的散熱器3。

所述熱管1具有蒸發段11與冷凝段12，所述熱管1的蒸發段11設置于蓄電池0內，根據隔間空間條件，排氣管2可能設于隔間的側壁42上，所述排氣管2包括豎向設置的豎直段22和連接于所述豎直段22下方且傾斜設置的斜向段23，斜向段23穿設于側壁42上，所述排氣管2具有進氣口和排氣口，排氣口設于豎直段22的上端部，進氣口設于斜向段23的自由端端部，所述排氣管2的排氣口與大氣連接且其進氣口上設置集氣罩5，集氣罩5設于蓄電池0上方。所述熱管1的冷凝段12設于所述豎直段22的下端部，散熱器3套設在所述熱管1的冷凝段12上，所述散熱器3設置為翅片式散熱器3，所述翅片32呈發散狀固定于所述熱管1的冷凝段12的外壁，所述翅片32垂直所述豎直段22的軸線的截面呈直板形或弧形或s形或u形，翅片32與熱管1緊密接觸，增加冷凝段12與空氣的接觸面積，u形翅片32有利于將熱空氣集中匯聚，使熱空氣加速上行，提高散熱排氣效果。所述集氣罩5位于所述蓄電池0正上方，其四周邊緣24具有向蓄電池0方向突起的邊緣24。

本發明的工作原理為：當蓄電池在充電和放電期間，蓄電池內部會產生大量的熱量，并釋放一定量的氫氣。熱量通過傳導導入熱管的蒸發段。熱管高效的將熱量進一步傳遞到熱管冷凝段，并通過冷凝段外的散熱器傳遞給排氣管內的空氣，空氣由此被加熱，加熱的空氣密度將降低，在密度差的驅動下，排氣管內的氣體將會從下往上流動。蓄電池產生的氫氣一方面因為氫氣自身的密度較低，另一方面在熱空氣的驅動下，從蓄電池表面溢出，由集氣罩收集后，沿排氣管流動，并最終通過排氣口排出蓄電池隔間。在上述過程中，蓄電池的熱量也隨之排出蓄電池隔間。

上述過程還具有“負反饋”的安全特性，也就是蓄電池的充電、放電強度越大，產生的熱量和氫氣的量越大，而與此同時，排氣管內的氣體驅動力越強，越能跟高效的排除熱量和氫氣，降低蓄電池的溫度，減少氫氣的產生，保障蓄電池的安全。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。