本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
核反應(yīng)堆，是一種啟動、控制并維持核裂變或核聚變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。在反應(yīng)堆之中，核反應(yīng)的速率可以得到精確的控制，其能量能夠以較慢的速度向外釋放，供人們利用。核反應(yīng)堆有多種用途，最重要的用途是產(chǎn)生熱能，用以代替其他燃料，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電或驅(qū)動航空母艦等設(shè)施運轉(zhuǎn)。核反應(yīng)堆作為一種重要的能量來源，其在運行過程中可能出現(xiàn)的問題也不容小視。安全殼噴淋系統(tǒng)就是針對一回路水發(fā)生事故時，用于降低安全殼內(nèi)壓力和溫度的保護系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)中，非能動安全殼噴淋系統(tǒng)作為一種可在斷電情況下運行的保護系統(tǒng)，為核反應(yīng)堆的安全提供了重要保證。進一步優(yōu)化非能動安全殼噴淋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以進一步提高非能動情況下對安全殼冷卻的可靠性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的重要方向。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對進一步優(yōu)化非能動安全殼噴淋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以進一步提高非能動情況下對安全殼冷卻的可靠性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的重要方向的問題，本發(fā)明提供了一種核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)，該反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)具有更高的對安全殼進行冷卻的可靠性。
本發(fā)明提供的一種核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)通過以下技術(shù)要點來解決問題：一種核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于安全殼上方的冷卻水箱、通過第一連通管與冷卻水箱相連的噴淋頭，所述噴淋頭位于安全殼的外側(cè)，所述噴淋頭用于向安全殼的外壁噴淋冷卻水，還包括設(shè)置于安全殼內(nèi)的氣體罐，所述氣體罐通過第二連通管與冷卻水箱的上部相連，所述冷卻水箱為封閉容器。
具體的，以上冷卻水箱用于盛裝作為安全殼冷卻劑的冷卻水，將冷卻水箱設(shè)置于安全殼的上方，冷卻水可在重力的作用下經(jīng)第一連通管流至噴淋頭，再由噴淋頭噴出實現(xiàn)對安全殼的冷卻。本方案中，通過設(shè)置位于安全殼內(nèi)的氣體罐，以上氣體罐用于盛裝氣體，在安全殼內(nèi)一回路水發(fā)生泄漏時，安全殼內(nèi)部溫度升高，此時，氣體罐內(nèi)的氣體發(fā)生膨脹，這樣，可使得冷卻水箱內(nèi)的內(nèi)壓增大，以上內(nèi)壓增大作用于冷卻水，可使得由噴淋頭噴出的冷卻水流量增大，即安全殼內(nèi)溫度升高速度越快，可使得噴淋頭噴出冷卻水流量越大，這樣，達到強化本系統(tǒng)對安全殼冷卻效果的目的，即本系統(tǒng)具有更高的冷卻可靠性。
更進一步的技術(shù)方案為：
作為一種可盡可能使得冷卻水與安全殼的外壁充分接觸，以利于提高對安全殼的冷卻效果，同時便于收集參與熱交換后的冷卻水的方案，還包括呈鐘罩狀的屏蔽罩，所述屏蔽罩用于將安全殼套設(shè)在其內(nèi)部，且屏蔽罩的內(nèi)壁與安全殼的外壁之間具有間隙，所述冷卻水箱設(shè)置在屏蔽罩的頂部，所述噴淋頭位于所述間隙內(nèi)。以上間隙作為冷流體的流動通道，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，以上冷流體包括液態(tài)的冷卻水和氣態(tài)的蒸汽。
所述屏蔽罩的頂部還設(shè)置有排氣孔。以上排氣孔可使得所述間隙與外界相通，這樣，可避免安全殼外側(cè)的冷流體溫度升高得過高，影響冷流體與安全殼的傳熱效果。
作為一種支承穩(wěn)定性強的實現(xiàn)方案，所述冷卻水箱呈環(huán)狀，冷卻水箱的軸線與屏蔽罩的軸線共線。
為便于及時排出間隙內(nèi)溫度過高的冷流體，以使得本系統(tǒng)對安全殼具有高效的冷卻效果，所述屏蔽罩的底部還設(shè)置有冷卻水出口。
由于噴淋頭中包括的連通管及噴嘴均數(shù)量較多，作為一種對安全殼冷各向卻均勻，同時結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強的實現(xiàn)方案，所述噴淋頭對稱布置于安全殼的上方。
由于安全殼在運行過程中，其內(nèi)溫度會有小幅度波動，為避免正常情況下因為氣體罐內(nèi)的內(nèi)壓變化導(dǎo)致冷卻水箱中的冷卻水被擠出，還包括爆破片，所述爆破片設(shè)置于氣體罐和/或第二連通管內(nèi)，所述爆破片在氣體罐內(nèi)壓增大過程中破裂，所述爆破片在完好狀態(tài)下實現(xiàn)其兩側(cè)空間的隔離。本方案中，優(yōu)選將爆破片固定在一段可由第二連通管上拆卸下來的管段內(nèi)，同時，所述管段位于安全殼的外側(cè)，以便于更換防爆片或?qū)⒐芏闻c防爆片整體更換。這樣，當(dāng)爆破片靠近氣體罐的一側(cè)內(nèi)壓增大到一定程度時，爆破片破裂，此時，冷卻水箱中的冷卻水對安全殼發(fā)揮冷卻作用。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本方案中，以上冷卻水箱用于盛裝作為安全殼冷卻劑的冷卻水，將冷卻水箱設(shè)置于安全殼的上方，冷卻水可在重力的作用下經(jīng)第一連通管流至噴淋頭，再由噴淋頭噴出實現(xiàn)對安全殼的冷卻。本方案中，通過設(shè)置位于安全殼內(nèi)的氣體罐，以上氣體罐用于盛裝氣體，在安全殼內(nèi)一回路水發(fā)生泄漏時，安全殼內(nèi)部溫度升高，此時，氣體罐內(nèi)的氣體發(fā)生膨脹，這樣，可使得冷卻水箱內(nèi)的內(nèi)壓增大，以上內(nèi)壓增大作用于冷卻水，可使得由噴淋頭噴出的冷卻水流量增大，即安全殼內(nèi)溫度升高速度越快，可使得噴淋頭噴出冷卻水流量越大，這樣，達到強化本系統(tǒng)對安全殼冷卻效果的目的，即本系統(tǒng)具有更高的冷卻可靠性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所述的一種核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)一個具體實施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖中的編號依次為：1、安全殼，2、屏蔽罩，3、冷卻水箱，4、噴淋頭，5、第一連通管，6、第二連通管，7、爆破片，8、氣體罐，9、間隙，10、冷卻水出口，11、排氣孔。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實施例。
實施例1：
如圖1所示，一種核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于安全殼1上方的冷卻水箱3、通過第一連通管5與冷卻水箱3相連的噴淋頭4，所述噴淋頭4位于安全殼1的外側(cè)，所述噴淋頭4用于向安全殼1的外壁噴淋冷卻水，還包括設(shè)置于安全殼1內(nèi)的氣體罐8，所述氣體罐8通過第二連通管6與冷卻水箱3的上部相連，所述冷卻水箱3為封閉容器。
具體的，以上冷卻水箱3用于盛裝作為安全殼1冷卻劑的冷卻水，將冷卻水箱3設(shè)置于安全殼1的上方，冷卻水可在重力的作用下經(jīng)第一連通管5流至噴淋頭4，再由噴淋頭4噴出實現(xiàn)對安全殼1的冷卻。本方案中，通過設(shè)置位于安全殼1內(nèi)的氣體罐8，以上氣體罐8用于盛裝氣體，在安全殼1內(nèi)一回路水發(fā)生泄漏時，安全殼1內(nèi)部溫度升高，此時，氣體罐8內(nèi)的氣體發(fā)生膨脹，這樣，可使得冷卻水箱3內(nèi)的內(nèi)壓增大，以上內(nèi)壓增大作用于冷卻水，可使得由噴淋頭4噴出的冷卻水流量增大，即安全殼1內(nèi)溫度升高速度越快，可使得噴淋頭4噴出冷卻水流量越大，這樣，達到強化本系統(tǒng)對安全殼1冷卻效果的目的，即本系統(tǒng)具有更高的冷卻可靠性。
實施例2：
如圖1所示，本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上作進一步限定：作為一種可盡可能使得冷卻水與安全殼1的外壁充分接觸，以利于提高對安全殼1的冷卻效果，同時便于收集參與熱交換后的冷卻水的方案，還包括呈鐘罩狀的屏蔽罩2，所述屏蔽罩2用于將安全殼1套設(shè)在其內(nèi)部，且屏蔽罩2的內(nèi)壁與安全殼1的外壁之間具有間隙9，所述冷卻水箱3設(shè)置在屏蔽罩2的頂部，所述噴淋頭4位于所述間隙9內(nèi)。以上間隙9作為冷流體的流動通道，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，以上冷流體包括液態(tài)的冷卻水和氣態(tài)的蒸汽。
所述屏蔽罩2的頂部還設(shè)置有排氣孔11。以上排氣孔11可使得所述間隙9與外界相通，這樣，可避免安全殼1外側(cè)的冷流體溫度升高得過高，影響冷流體與安全殼1的傳熱效果。
作為一種支承穩(wěn)定性強的實現(xiàn)方案，所述冷卻水箱3呈環(huán)狀，冷卻水箱3的軸線與屏蔽罩2的軸線共線。
為便于及時排出間隙9內(nèi)溫度過高的冷流體，以使得本系統(tǒng)對安全殼1具有高效的冷卻效果，所述屏蔽罩2的底部還設(shè)置有冷卻水出口10。
由于噴淋頭4中包括的連通管及噴嘴均數(shù)量較多，作為一種對安全殼1冷各向卻均勻，同時結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強的實現(xiàn)方案，所述噴淋頭4對稱布置于安全殼1的上方。
實施例3：
如圖1所示，本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進一步限定：由于安全殼1在運行過程中，其內(nèi)溫度會有小幅度波動，為避免正常情況下因為氣體罐8內(nèi)的內(nèi)壓變化導(dǎo)致冷卻水箱3中的冷卻水被擠出，還包括爆破片7，所述爆破片7設(shè)置于氣體罐8和/或第二連通管6內(nèi)，所述爆破片7在氣體罐8內(nèi)壓增大過程中破裂，所述爆破片7在完好狀態(tài)下實現(xiàn)其兩側(cè)空間的隔離。本方案中，優(yōu)選將爆破片7固定在一段可由第二連通管6上拆卸下來的管段內(nèi)，同時，所述管段位于安全殼1的外側(cè)，以便于更換防爆片或?qū)⒐芏闻c防爆片整體更換。這樣，當(dāng)爆破片7靠近氣體罐8的一側(cè)內(nèi)壓增大到一定程度時，爆破片7破裂，此時，冷卻水箱3中的冷卻水對安全殼1發(fā)揮冷卻作用。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。