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专利号: 2019100333750
申请人: 东华理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双压力容器式一体化核反应堆结构,包括核反应堆堆芯核燃料棒束和控制棒、上栅格板、下栅格板,下栅格板为核反应堆堆芯燃料棒束提供支撑和固定,上栅格板上固定有控制棒磁力提棒机构;其特征在于:包括内压力容器和外压力容器,所述内压力容器位于外压力容器内部,两者同轴,具有统一的顶部密封,内压力容器外壁和外压力容器之间形成顶部密封腔室和侧部腔室,顶部密封腔室主要为双压力容器式核反应堆提供二次密封保护,同时也为核反应堆提供稳压、超压保护、核泄漏检测和毒物收集;内压力容器外壁和外压力容器之间形成间隙;

所述上栅格板、核反应堆堆芯核燃料棒束和控制棒、下栅格板由上至下设置在内压力容器内,内压力容器底部安装有冷却剂分配器,且内压力容器底部和顶部侧壁都开设有冷却剂通道,内压力容器内腔和外压力容器内腔通过冷却剂通道连通,且堆芯冷却剂通过该冷却剂通道进入内压力容器和外压力容器之间;

内压力容器和外压力容器之间的间隙内设有螺旋蒸汽发生器,且螺旋蒸汽发生器直接在装配现场螺旋绕制在内压力容器外壁上和同时位于外压力容器内部;螺旋蒸汽发生器设置在内压力容器的顶部并位于冷却剂通道的下方,同时位于内压力容器的外部;所述内压力容器呈缩口瓶状,且螺旋蒸汽发生器换热管在装配现场直接螺旋绕制于内压力容器的瓶颈上;内压力容器内的顶部安装有湿式电机,湿式电机位于冷却剂通道处;外压力容器侧壁上开设有与螺旋蒸汽发生器冷却水进口连通的冷却水进口;

湿式电机主泵的主泵正常运行状态下,堆芯冷却剂在内压力容器内部向上提升,堆芯冷却剂流入到内压力容器上腔室经湿式电机主泵的主泵驱动后,透过内压力容器上腔室壁面上的冷却剂通道进入外压力容器,沿着位于内压力容器和外压力容器的间隙内的螺旋蒸汽发生器内的换热管外侧向下流动,堆芯冷却剂对换热管进行加热,堆芯冷却剂的温度逐渐降低;温度降低的堆芯冷却剂沿着内压力容器外壁与外压力容器内壁的通道下降,然后通过内压力容器底部的冷却剂流通孔流入核燃料棒组件,堆芯冷却剂回到核燃料棒组件后再次被核燃料棒组件核裂变热加热,在内压力容器内由下向上流动直至流出核燃料棒组件,再次进入湿式电机主泵的主泵;

湿式电机主泵的主泵无法运行状态下,堆芯冷却剂在核燃料棒组件加热后,堆芯冷却剂在自然密度升力作用下进入内压力容器上腔室,透过内压力容器上腔室壁面上的冷却剂通道进入外压力容器,沿着位于内压力容器和外压力容器的间隙内的螺旋蒸汽发生器外侧向下流动,在沿螺旋蒸汽发生器管壁流动过程中,堆芯冷却剂对螺旋蒸汽发生器内的水进行加热,堆芯冷却剂温度逐渐降低,密度增大,堆芯冷却剂在重力及密度差的作用下沿着内压力容器外壁与外压力容器内壁的向下流。

2.如权利要求1所述的双压力容器式一体化核反应堆结构,其特征在于:所述螺旋蒸汽发生器的冷却水进口位于螺旋蒸汽发生器的底部,螺旋蒸汽发生器上的蒸汽输出管位于螺旋蒸汽发生器的顶部并由外压力容器的顶部伸出至外部。

3.如权利要求1所述的双压力容器式一体化核反应堆结构,其特征在于:所述外压力容器的顶部设有将该外压力容器顶部开口封闭的密封盖,密封盖与外压力容器顶部通过螺栓连接,并在密封盖与外压力容器顶部之间设有o型弹性密封管。