CN102969033B - 一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件 - Google Patents
一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102969033B CN102969033B CN201210413862.8A CN201210413862A CN102969033B CN 102969033 B CN102969033 B CN 102969033B CN 201210413862 A CN201210413862 A CN 201210413862A CN 102969033 B CN102969033 B CN 102969033B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- attached
- cinclides
- plate
- wall
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件涉及强化换热技术领域。附壁孔板组件安装在反应堆压力容器外壁上且由固定组件支撑固定;附壁孔板组件由相互连接为一体的多个附壁孔板单元组成;附壁孔板单元为孔板结构,其上设置多个阵列布置的板孔;在附壁孔板单元的内侧设置有多个阵列布置的附壁支件,使附壁孔板单元的内壁除附壁支件外的部分,与反应堆压力容器的外壁形成间隙;附壁孔板单元由孔板和连接加强边板组成,连接加强边板设置在孔板的边缘处。本发明可以显著强化沸腾换热过程和提高临界热流密度,从而可以显著提高安全性;强化换热和提高临界热流密度的性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及强化换热技术领域,具体涉及一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,用于大型核电反应堆压力容器下球形封头外强化沸腾换热。
背景技术
大型核电反应堆发生严重事故时可能导致堆芯熔化,将熔融物冷却和持留在反应堆压力容器内是缓解事故的关键措施。通过向反应堆腔室充水,使压力容器底部半球形封头淹没,在压力容器外部进行池内沸腾冷却,是缓解严重事故的一项重要措施。利用压力容器外侧水的沸腾换热和非能动自然循环流动,将半球形封头内熔融物的衰变热带走,从而保持压力容器的完整性,可避免和延缓后续后果更为严重的事故进程的发生以及核泄漏造成的大量放射性物质向环境的释放。目前大型核电反应堆的压力容器下球形封头的外表面,普遍采用普通光滑表面,即目前基本还没有采用强化换热措施,这主要是由于大型核电反应堆压力容器设备为超大型设备,如1000MW机组的反应堆压力容器筒体内径达4m,压力容器重量达400余吨,因此对如此超大型压力容器下球形封头的外表面设置强化换热结构的制造难度较大,所采用的强化换热措施还有可能对压力容器的强度和安全性造成不良影响,即使采用目前研究较多的多孔涂层、凸起等强化换热措施,在运输和安装过程中比较易于被损坏,而且在长周期运行过程中的可靠性、有效性也难于可控。
发明内容
本发明的目的在于提出一种易于制造、安装、维护并可显著强化沸腾换热和提高沸腾换热临界热流密度的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件。
本发明采用的技术方案为:
该构件包括附壁孔板组件和固定组件。所述附壁孔板组件安装在反应堆压力容器外壁上且由固定组件支撑固定;附壁孔板组件由相互连接为一体的多个附壁孔板单元组成;附壁孔板单元为孔板结构,其上设置多个阵列布置的板孔,起到强化沸腾换热和提高临界热流密度的功效;在附壁孔板单元的内侧设置有多个阵列布置的附壁支件,使附壁孔板单元的内壁除附壁支件外的部分,与反应堆压力容器的外壁形成间隙C;
附壁孔板单元由孔板和连接加强边板组成,连接加强边板设置在孔板的边缘处。
所述附壁孔板组件的内壁贴附在反应堆压力容器下部的外壁上,所述附壁孔板组件的内壁的形状与所贴附的反应堆压力容器下部的外壁形状相对应,为半球形面,或者为球台球形面,或者为半球形与圆柱形的组合面,或者为球台球形与圆柱形的组合面。
所述孔板的板厚不超过8mm,采用压制或焊接成型。
所述孔板的板厚优选为1-3mm。
所述板孔的当量直径不超过20mm,所述当量直径为4S/L,其中S为孔的面积,L孔的周长;板孔的开孔率不低于30%,板孔的开孔率为附壁孔板组件上所有板孔的面积之和与附壁孔板组件内壁面积之比。
所述板孔的当量直径优选为2-10mm;板孔的开孔率优选为为40%-65%。
所述固定组件为支在安全壳的底部的连接杆式支架;或者为安装在安全壳的侧部的吊架或支架;或者为安装在反应堆压力容器外壁上的吊架。
所述板孔和附壁支件为四边形均匀阵列布置、三角形均匀阵列布置或者六边形均匀阵列布置。
所述间隙C不超过6mm。
所述板孔分为当量直径不同的大板孔和小板孔。
所述板孔为圆孔、包括三角形孔、矩形孔在内的多边形孔、阶梯孔、锥形孔、花瓣形孔、翻边孔、百叶窗结构孔或上述各种孔的组合孔形式。
所述附壁支件为丁胞形凸起、肋形凸起、波纹形凸起或柱状凸起。
所述附壁孔板组件覆盖反应堆压力容器的下封头和与下封头相连接的部分圆柱筒体的外壁;或覆盖反应堆压力容器的部分下封头和与下封头相连接的部分圆柱筒体的外壁;或只覆盖反应堆压力容器的部分下封头。
所述附壁孔板单元为由经纬线分割的单元,以便于制造、安装、检修、维修和检测;各个附壁孔板单元之间的连接方式为螺栓连接、焊接、铆接中的一种或者几种。
所述孔板的内侧设置微多孔层或者粗糙表面。
本发明还提供了一种基于前面任意一项的强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,所述附壁孔板组件的外壁设置窄缝流道外盖板,且附壁孔板组件的外壁与窄缝流道外盖板的内壁间形成一窄缝流道;窄缝流道外盖板为光滑板结构、百叶窗式板结构、凹凸板结构或波纹板结构。
本发明的有益效果为:
(1)可以显著强化沸腾换热过程和提高临界热流密度,从而可以显著提高安全性。
(2)由于附壁孔板组件只是贴附在压力容器的外表面,制造、安装和检修等比较方便,制造和安装质量有保证,强化换热和提高临界热流密度的性能稳定和长期可靠。而现有对压力容器外壁进行改性的强化换热技术(如多孔涂层、凸起等),则其制造、安装和检修等比较麻烦,也易于损坏,而且在长周期运行过程中也可能失效(如脱落、裂纹等),更为严重的是失效后不仅难于监测而且难于修复。
(3)由于附壁孔板组件只是贴附在压力容器的外表面,不会对压力容器的强度产生任何不良影响。而现有对压力容器外壁进行改性的强化换热技术(如多孔涂层、凸起等),则可能对压力容器的强度产生不良影响,特别是长期运行可能由于应力集中等原因产生裂纹等严重缺陷,以及由于某些原因产生影响强度的严重缺陷也难于检测。
(4)由于在压力容器的外表面覆盖了附壁孔板组件,相当于在压力容器的外表面增加了保温层,可有效减少压力容器的外表面的散热损失,具有一定的节能效果。
附图说明
图1是本发明的第一实施例提供的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件的三维结构示意图。
图2是本发明的第一实施例提供的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件的原理结构示意图。
图3是本发明的第一实施例提供的附壁孔板组件的三维结构示意图。
图4是本发明的第一实施例提供的附壁孔板组件的三维剖视结构示意图。
图5是本发明的第一实施例提供的附壁孔板组件的三维剖视结构示意图。
图6是本发明的第一实施例提供的附壁孔板单元的三维剖视结构示意图。
图7是本发明的第一实施例提供的孔板的三维剖视局部结构示意图。
图8是本发明的第一实施例提供的孔板的三维局部剖视结构示意图。
图9是本发明的第一实施例提供的孔板的开孔布置示意图。
图10是图9的孔板的开孔布置的二维剖视局部结构示意图。
图11是图9的孔板的开孔布置的二维剖视局部结构示意图。
图12是本发明的第一实施例提供的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件的另一种固定组件及安装结构示意图。
图13是本发明的第一实施例提供的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件的又一种固定组件及安装结构示意图。
图14是本发明的第一实施例提供的另一种孔板三维剖视局部结构示意图。
图15是本发明的第一实施例提供的又一种孔板三维剖视局部结构示意图。
图16是本发明的第一实施例提供的再一种孔板三维剖视局部结构示意图。
图17是本发明的第一实施例提供的再一种孔板三维剖视局部结构示意图。
图18是本发明的第一实施例提供的一种孔板二维剖视局部结构示意图。
图19是本发明的第一实施例提供的又一种孔板二维剖视局部结构示意图。
图20是本发明的第一实施例提供的再一种孔板三维剖视局部结构示意图。
图21是本发明的第一实施例提供的再一种孔板三维剖视局部结构示意图。
图22是本发明的第一实施例提供的再一种孔板三维剖视局部结构示意图。
图23是本发明的第一实施例提供的另一种孔板二维剖视局部结构示意图。
图24是本发明的第一实施例提供的附壁孔板单元的另一种开孔布置示意图。
图25是本发明的第二实施例提供的附壁孔板组件的三维结构示意图。
图中标号:
1-附壁孔板组件;2-固定组件;3-反应堆压力容器;4-安全壳;5-堆芯熔融物;6-沸腾蒸汽泡;7-窄缝流道外盖板;10-附壁孔板单元;11-板孔;12-附壁支件;13-孔板;14-连接加强边板;15-孔板的内侧;16-孔板的外侧;111-大板孔;112-小板孔;31-下封头;32-圆柱壳体。
具体实施方式
本发明提供了一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
第一实施例
如图1至图3所示,强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件包括附壁孔板组件1和固定组件2。附壁孔板组件1安装在反应堆压力容器3外壁上且由固定组件2支撑固定,附壁孔板组件1的内壁可与在严重事故下产生高热流密度的反应堆压力容器3的部分的外壁贴附;附壁孔板组件1包括相互连接为一体的多个附壁孔板单元10,附壁孔板单元10为孔板结构,在附壁孔板单元10上设置有多个阵列布置的板孔11;在附壁孔板单元内侧15设置有多个阵列布置的附壁支件12使得附壁孔板组件1的内壁与反应堆压力容器3的外壁贴附时支在反应堆压力容器3的外壁上,而使得孔板13内壁除附壁支件12外与反应堆压力容器3的外壁形成一定的间隙C。
该强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件的工作原理如图2所示。当反应堆发生严重事故时堆芯发生融化,堆芯熔融物5落入反应堆压力容器3的下部的球形封头内,此时通过向反应堆安全壳4内充水使得压力容器底部半球形封头淹没,来对压力容器外壁进行池内沸腾冷却。只要堆芯熔融时的压力容器外壁的热流通量没有超过沸腾换热临界热流密度(简称CHF),反应器的外壁面就可以以核态沸腾换热的方式得到充分的冷却,从而保证容器的完整性及阻止核废料的泄漏。在反应堆压力容器3的外壁安装的附壁孔板组件1,可以显著提高其CHF从而显著提高其安全性,主要表现在:
(1)可以在附壁孔板组件1上设置的多个阵列布置的板孔11处形成稳定的强烈蒸汽喷射,从而在近壁处形成较强的多纵向涡流并对水形成卷吸,在强化沸腾换热的同时还可明显延缓模态沸腾的产生而提高沸腾换热临界热流;
(2)由于附壁孔板单元内侧15除附壁支件12外与反应堆压力容器3的外壁形成一定的间隙C,以及在在附壁孔板组件1上设置的多个阵列布置的板孔11,明显增强了反应堆压力容器3外壁的润湿性,尤其在高热流沸腾换热条件下使得换热表面不易干涸,显著提高沸腾换热临界热流;
(3)由于附壁孔板单元内侧15除附壁支件12外与反应堆压力容器3的外壁形成一定的间隙C,可以形成稳定的气泡核心并强迫使所产生的蒸汽及时通过多个阵列布置的板孔喷射排走,在强化沸腾换热的同时还可明显提高沸腾换热临界热流,从而可以显著提高安全性。
为了便于理解,下面将进一步详细描述本实施例所述构件的各部分结构。
附壁孔板组件1:
在严重事故下堆芯熔融物5由压力容器的下封头31承接,根据现有理论分析可能产生高热密度的为反应堆压力容器3下封头的中部和上部。因此,附壁孔板组件1可以是覆盖反应堆压力容器3的下封头31和与下封头相连接的部分圆柱筒体32的外壁,如图4所示;也可以是覆盖反应堆压力容器3的部分下封头31和与下封头相连接的部分圆柱筒体32的外壁,如图5所示;还可以是只覆盖反应堆压力容器3的部分下封头31。
由于附壁孔板组件1的内壁贴附在反应堆压力容器3下部的外壁上,因此附壁孔板组件1的内壁的形状与所贴附的反应堆压力容器3下部的外壁形状相对应。目前反应堆压力容器3的下封头31采用球形封头(即半球形,外形可为标准半球形或者近似半球形),因此,附壁孔板组件1的内壁可为半球形面(标准半球形或者近似半球形)或者球台球形面或者半球形与圆柱形的组合面或者球台球形与圆柱形的组合面。具体地,如果附壁孔板组件1覆盖全部反应堆压力容器3的下封头31的外壁,则附壁孔板组件1的内壁面可以是半球形面(如图4所示),如果附壁孔板组件1覆盖部分反应堆压力容器3的下封头31的外壁,则附壁孔板组件1的内壁面可以是球台球形面(如图5所示)。所述的球台球形面是两个平面将球面分割为三部分,其中间的部分为球台球形面。另外,如果附壁孔板组件1覆盖全部反应堆压力容器3的下封头31和与下封头相连接的部分圆柱筒体32的外壁,则附壁孔板组件1的内壁面可以是半球形与圆柱形的组合面,如果附壁孔板组件1覆盖部分反应堆压力容器3的下封头31和与下封头相连接的部分圆柱筒体32的外壁,则附壁孔板组件1的内壁面可以是球台球形与圆柱形的组合面。
在图1,图3和图4中,为了便于制造、安装、检修、维修和检测,将附壁孔板组件1按经纬线分割为多个附壁孔板单元10,多个附壁孔板单元10相互之间的连接方式可以是螺栓连接、焊接、铆接中的一种或者几种。具体地,组成附壁孔板组件1的附壁孔板单元10为经纬线分割球形单元,也就是,附壁孔板单元10的外边缘为按经纬线分割的球形轮廓。
附壁孔板单元10为孔板结构,在附壁孔板单元10上设置有多个阵列布置的板孔11。一般附壁孔板单元的板厚不超过8mm,推荐板厚1-3mm,可采用压制成型和焊接成型中的一种或两种。在附壁孔板单元10上设置有多个阵列布置的板孔11,可以先开孔后成型也可以先成型后开孔;开孔方法可以采用钻孔、冲孔、等离子切割等;板孔11当量直径一般不超过20mm,推荐板孔当量直径2-10mm,当量直径为4S/L,其中S为孔的面积,L孔的周长;阵列布置的板孔11的开孔率不低于30%,推荐开孔率为40%-65%,板孔的开孔率定义为附壁孔板组件1上所有开孔的面积之和与附壁孔板组件1内壁面积之比。
附壁孔板单元10由孔板13和连接加强边板14组成,其结构如图6所示。其中,孔板13为主要功能件,起到强化沸腾换热和提高临界热流密度的功效,而在孔板13边缘设置的连接加强边板14主要是为了便于连接和加强附壁孔板单元10的强度。孔板13和连接加强边板14为一体式结构,可以采用模压成型、焊接等方法制造。
图7和图8是孔板13的三维剖视局部结构示意图,其中从图7可以看到孔板的外侧16的三维局部结构,从图8可以看到孔板的内侧15的局部三维结构。从图7和图8可以看出,本实施例的孔板13设置了阵列布置的大板孔111和小板孔112的两种不同直径的板孔11,同时在孔板13的内侧还设置了阵列布置的附壁支件12。当孔板13内壁贴附在反应堆压力容器3的外壁上时,附壁支件12支撑在反应堆压力容器3的外壁上,而孔板13内壁除附壁支件12外与反应堆压力容器3的外壁形成一定的间隙。孔板13上设置的板孔11,可以采用钻孔、冲孔、等离子切割等方法制造。在孔板13的内侧设置的附壁支件12,可以采用从孔板外侧压坑而使得孔板内侧形成丁胞形凸起的方法制造,即本实施例的附壁支件12为丁胞形凸起结构。
图9提供了一种孔板13上设置的板孔11和附壁支件12的阵列布置方式,为四边形布置结构,图10和图11为图9所示阵列布置的截面剖视结构图。在图9、图10和图11中,A为阵列中心矩,D为大板孔111的直径,d为小板孔112的直径,C为附壁支件12的凸起高度也是附壁孔板单元内侧与反应堆压力容器的外壁的间隙。该孔板的孔隙率近似为π(D2+d2)/4A2。该四边形为等边四边形即正方形,也可以是非等边四边形。
具体地,本实施例中,D=6mm,d=4mm,A=10mm,则其孔隙率近似为41%。一般间隙C不超过6mm,推荐间隙C的范围为0.5mm-2mm,本实施例的间隙C为1mm;附壁孔板单元10由厚度2mm的薄壁板模压成型,一般板厚不超过8mm,推荐板厚1-3mm,在满足强度的条件下尽量采用薄壁板成型,采用薄壁板成型不仅制造更容易而且强化换热性能更优。此外,本实施例的多个附壁孔板单元10的连接是在相邻的连接加强边板处采用螺栓连接为一体,这样便于安装和维修等工作。
为了更进一步增加孔板的内侧15的润湿性以进一步强化沸腾换热和提高临界热流密度,本实施例可以在孔板的内侧15设置微多孔层或者粗糙表面。在孔板的内侧15设置微多孔层,如烧结金属颗粒微多孔涂层、烧结金属泡沫微多孔涂层、腐蚀微多孔层、喷砂粗糙表面、加工粗糙表面等,可以增强孔板的内侧15的润湿性,更有利于液体进入孔板的内侧15与反应堆压力容器的外壁的间隙中,从而可以进一步强化沸腾换热和提高临界热流密度。
固定组件2:
在本实施例的图1中,固定组件2为连接杆式支架,支在安全壳4的底部并将附壁孔板组件1支撑固定在反应堆压力容器3外壁上。
固定组件2可以为机械结构领域中使用的各种固定组件,只要能够实现其将附壁孔板组件1支撑固定在反应堆压力容器3外壁上的功能即可。例如,图12示出了一种可用于本实施例的另外一种结构的固定组件2。在图12中,固定组件2为固定在安装反应堆压力容器3的安全壳底部侧壁上的固定侧壁吊架,或者固定组件2为固定在安装反应堆压力容器3的安全壳底部侧壁上的固定侧壁支架(未给出图例)。上述两种支架/吊架结构的固定组件2,即图1所示的连接杆式支架的和图12中的固定侧壁吊架或支架,不与反应堆压力容器3直接连接(如焊接、螺栓连接等),不会对反应堆压力容器3的强度等有不利影响,也便于安装和维护。
图13是示出了又一种固定组件及安装结构示意图,该固定组件2为安装在反应堆压力容器3的外壁上的吊架,尽管在在反应堆压力容器3的外壁上安装吊架可能对反应堆压力容器的强度有一定的影响,但通过一定的安全措施在保证安全的条件下也可以实现将附壁孔板组件1支撑固定在反应堆压力容器3外壁上的功能。
板孔11:
在图7中,板孔11为圆孔,也可以是其它结构的异形孔,如图14示出了一种方形孔(倒圆)的异形孔和圆形孔的组合,其中圆形孔还包括大圆形孔和小圆形孔,其开孔率约为45%,图15示出了一种阶梯孔的异形孔,图16示出了一种长条孔的异形孔,其开孔率约为50%,图17,出了一种长条孔(倒圆)的异形孔和圆形孔的组合,其开孔率约为57%,图18示出了一种百叶窗结构的异形孔,图19示出了一种锥形结构的异形孔,此外还可以为三角形孔、多边形孔、花瓣形孔、翻边孔等结构的异形孔(实施例中未给出实施图例)或者是上述各种孔的组合形式,只要能实现蒸汽喷射等功能的通孔结构即可。
附壁支件12:
在图7和图14中,附壁支件12为丁胞形凸起,也可以是肋形凸起(如图20所示)或者波纹形凸起(如图17、图21、图22所示),还可以是柱状凸起(如图23所示),只要能实现将附壁孔板组件的内壁支在反应堆压力容器的外壁上并使得孔板内壁与反应堆压力容器的外壁形成一定的间隙即可。在图7、图14至图22所示附壁支件为压制成型的结构,也可以是焊接、铆接等方法成型的结构,如图23所示的为焊接柱销结构,前者结构更为简单适合于间隙C相对较小的场合,而后者结构稍复杂适合于间隙C相对较大的场合。此外,还可以将压制成型的孔板的附壁支件处开孔以增加开孔率,或者将开孔处压制成型以形成孔形凸起作为孔板的附壁支件(如图14所示)。
上述实施例的板孔11为四边形阵列布置,也可以是三角形布置(如图23所示)或者六边形(未给出图例)等其它布置方式。上述实施例的板孔为均匀阵列布置,也可以根据热流的不同为非均匀布置,但均匀阵列布置更便于制造。上述实施例设置了两种或者三规格的板孔,也可以为一种或者三种以上的多种规格的板孔,但设置两种或者三规格的板孔可以兼顾便于制造和优良的强化换热性能。
第二实施例
如图25所示,强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件包括附壁孔板组件1和固定组件2,以及窄缝流道外盖板7。与第一实施例不同的是,本实施例在附壁孔板组件1的外侧设置窄缝流道外盖板7,并使得附壁孔板组件1的外侧与窄缝流道外盖板7的内侧形成一窄缝流道。
为了使一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件的结构更加清晰,附图25中选择性地省略了一些组成部分(如固定组件2等)。因此,以下描述将主要集中窄缝流道外盖板,而对于壁孔板组件和固定组件等其它与第一实施例相同的部分,下文将不再提及。
窄缝流道外盖板7:
当反应堆压力容器3的外表面处发生沸腾换热时,所产生的汽泡在浮力的作用下使得反应堆压力容器3的外表面的近壁处的液体随同汽泡一起产生向上的自然对流流动,由于设置了窄缝流道外盖板7,该自然对流流动流过窄缝流道外盖板7与附壁孔板组件1和反应堆压力容器3的外表面之间的窄缝流道,明显进一步强化了该处的沸腾换热过程。
具体的,如图24所示,窄缝流道外盖板7为多个盖板组装而成以便于制造、安装、检修等,窄缝流道外盖板7与附壁孔板组件1的连接可以采用焊接、螺栓连接和铆接等方式,只要窄缝流道外盖板7与附壁孔板组件1和反应堆压力容器3的外表面之间形成一定的窄缝流道即可,该窄缝流道可明显进一步强化了该处的沸腾换热过程。
具体的,如图24所示,窄缝流道外盖板7为光滑板结构,也可以为百叶窗式板结构,凹凸板结构、波纹板结构等以进一步强化换热和加强结构强度,同时还可以在每片盖板的上设置加强板和连接板以便于连接和加强结构强度。
Claims (16)
1.一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,包括附壁孔板组件(1)和固定组件(2),其特征在于,所述附壁孔板组件(1)安装在反应堆压力容器(3)外壁上且由固定组件(2)支撑固定;附壁孔板组件(1)由相互连接为一体的多个附壁孔板单元(10)组成;附壁孔板单元(10)为孔板结构,其上设置多个阵列布置的板孔(11),起到强化沸腾换热和提高临界热流密度的功效;在附壁孔板单元(10)的内侧设置有多个阵列布置的附壁支件(12),使附壁孔板单元(10)的内壁除附壁支件(12)外的部分,与反应堆压力容器(3)的外壁形成间隙C;
附壁孔板单元(10)由孔板(13)和连接加强边板(14)组成,连接加强边板(14)设置在孔板(13)的边缘处。
2.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述附壁孔板组件(1)的内壁贴附在反应堆压力容器(3)下部的外壁上,所述附壁孔板组件(1)的内壁的形状与所贴附的反应堆压力容器(3)下部的外壁形状相对应,为半球形面,或者为球台球形面,或者为半球形与圆柱形的组合面,或者为球台球形与圆柱形的组合面。
3.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述孔板(13)的板厚不超过8mm,采用压制或焊接成型。
4.根据权利要求3所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述孔板(13)的板厚优选为1-3mm。
5.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述板孔(11)的当量直径不超过20mm,所述当量直径为4S/L,其中S为孔的面积,L孔的周长;板孔(11)的开孔率不低于30%,板孔的开孔率为附壁孔板组件(1)上所有板孔(11)的面积之和与附壁孔板组件(1)内壁面积之比。
6.根据权利要求5所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述板孔(11)的当量直径优选为2-10mm;板孔(11)的开孔率优选为为40%-65%。
7.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述固定组件(2)为支在安全壳(4)的底部的连接杆式支架;或者为安装在安全壳(4)的侧部的吊架或支架;或者为安装在反应堆压力容器(3)外壁上的吊架。
8.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述板孔(11)和附壁支件(12)为四边形均匀阵列布置、三角形均匀阵列布置或者六边形均匀阵列布置。
9.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述间隙C不超过6mm。
10.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述板孔(11)分为当量直径不同的大板孔(111)和小板孔(112)。
11.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述板孔(11)为圆孔、包括三角形孔、矩形孔在内的多边形孔、阶梯孔、锥形孔、花瓣形孔、翻边孔、百叶窗结构孔或上述各种孔的组合孔形式。
12.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述附壁支件(12)为丁胞形凸起、肋形凸起、波纹形凸起或柱状凸起。
13.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述附壁孔板组件(1)覆盖反应堆压力容器(3)的下封头和与下封头相连接的部分圆柱筒体的外壁;或覆盖反应堆压力容器(3)的部分下封头和与下封头相连接的部分圆柱筒体的外壁;或只覆盖反应堆压力容器(3)的部分下封头。
14.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述附壁孔板单元(10)为由经纬线分割的单元,以便于制造、安装、检修、维修和检测;各个附壁孔板单元(10)之间的连接方式为螺栓连接、焊接、铆接中的一种或者几种。
15.根据权利要求1所述的一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述孔板(13)的内侧设置微多孔层或者粗糙表面。
16.一种基于权利要求1-15中任意一项的强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件,其特征在于,所述附壁孔板组件(1)的外壁设置窄缝流道外盖板(7),且附壁孔板组件(1)的外壁与窄缝流道外盖板(7)的内壁间形成一窄缝流道;窄缝流道外盖板(7)为光滑板结构、百叶窗式板结构、凹凸板结构或波纹板结构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210413862.8A CN102969033B (zh) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | 一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210413862.8A CN102969033B (zh) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | 一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102969033A CN102969033A (zh) | 2013-03-13 |
CN102969033B true CN102969033B (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=47799120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210413862.8A Expired - Fee Related CN102969033B (zh) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | 一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102969033B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104810068A (zh) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 上海核工程研究设计院 | 一种外壁面带有翅片的压力容器 |
CN104979021B (zh) * | 2015-06-30 | 2017-11-07 | 浙江工业大学 | 一种核反应堆压力容器下封头结构 |
CN106251919B (zh) * | 2016-08-24 | 2018-06-01 | 浙江工业大学 | 严重事故工况下反应堆压力容器安全性测试*** |
CN107103936B (zh) * | 2017-07-03 | 2023-09-08 | 中国核动力研究设计院 | 一种桁架式流量分配装置及堆内构件 |
CN107170491B (zh) * | 2017-07-14 | 2023-07-04 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于穹顶结构的压水型反应堆内流量分配装置 |
CN108806806B (zh) * | 2018-06-27 | 2020-06-19 | 清华大学 | 设置单元组合式网状镂空板壳的核反应堆压力容器 |
CN108831572B (zh) * | 2018-06-27 | 2020-10-27 | 清华大学 | 设置组合式扩展表面积板壳的核反应堆压力容器 |
CN113035399B (zh) * | 2021-03-05 | 2022-11-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种自驱动引流式安全壳内置高效换热器 |
CN113325028B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-05-24 | 中国核动力研究设计院 | 自然循环***不稳定流动的沸腾临界实验装置及控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4041295A1 (de) * | 1990-12-21 | 1992-07-02 | Siemens Ag | Kernreaktor-anlage, insbesondere fuer leichtwasserreaktoren, mit einer kernrueckhaltevorrichtung, verfahren zur notkuehlung bei einer solchen kernreaktor-anlage und verwendung turbulenzerzeugender deltafluegel |
CN1067132A (zh) * | 1991-05-17 | 1992-12-16 | 法玛通公司 | 回收和冷却事故后熔化的核反应堆堆芯的装置 |
US6195405B1 (en) * | 1996-09-25 | 2001-02-27 | Il Soon Hwang | Gap structure for nuclear reactor vessel |
KR20080112776A (ko) * | 2007-06-22 | 2008-12-26 | 경희대학교 산학협력단 | 가압경수형 원자로의 노심용융 방지를 위한 노외 냉각구조 |
CN201638577U (zh) * | 2010-04-26 | 2010-11-17 | 王镭 | 一种反应堆熔堆事故下压力容器底部冷却装置 |
-
2012
- 2012-10-25 CN CN201210413862.8A patent/CN102969033B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4041295A1 (de) * | 1990-12-21 | 1992-07-02 | Siemens Ag | Kernreaktor-anlage, insbesondere fuer leichtwasserreaktoren, mit einer kernrueckhaltevorrichtung, verfahren zur notkuehlung bei einer solchen kernreaktor-anlage und verwendung turbulenzerzeugender deltafluegel |
CN1067132A (zh) * | 1991-05-17 | 1992-12-16 | 法玛通公司 | 回收和冷却事故后熔化的核反应堆堆芯的装置 |
US6195405B1 (en) * | 1996-09-25 | 2001-02-27 | Il Soon Hwang | Gap structure for nuclear reactor vessel |
KR20080112776A (ko) * | 2007-06-22 | 2008-12-26 | 경희대학교 산학협력단 | 가압경수형 원자로의 노심용융 방지를 위한 노외 냉각구조 |
CN201638577U (zh) * | 2010-04-26 | 2010-11-17 | 王镭 | 一种反应堆熔堆事故下压力容器底部冷却装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
多孔壁面管强化大容积沸腾换热特性研究;李勇 等;《核动力工程》;20110415;第32卷(第2期);第63-67页 * |
酒窝状换热板强化换热效果分析;姬长发 等;《西安科技大学学报》;20100531;第30卷(第3期);第330-335页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102969033A (zh) | 2013-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102969033B (zh) | 一种强化沸腾换热附壁孔板组装壳构件 | |
CN201952931U (zh) | 平行耗能软钢板约束型防屈曲支撑 | |
CN101984194B (zh) | 平行耗能软钢板约束型防屈曲支撑及其制作方法 | |
CN103206014A (zh) | 实现节点刚性连接的多高层装配式钢结构框架支撑体系 | |
CN105804255A (zh) | 预制混凝土梁和复合钢管混凝土柱装配结构及其施工方法 | |
CN107165274B (zh) | 一种多高层装配式模块化自复位钢结构h型钢柱框架体系 | |
CN103057877B (zh) | 网壳拱顶储罐 | |
CN202650554U (zh) | 一种便于加工制造的核燃料组件上管座 | |
CN103898975B (zh) | 模块化的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系 | |
CN206485810U (zh) | 一种蜂窝箱状全接液式内浮顶 | |
CN111021630A (zh) | 一种型钢混凝土柱及其半装配式施工方法 | |
CN206800624U (zh) | 用对穿螺杆的多腔体钢管混凝土柱‑钢梁面外螺栓装配式连接节点 | |
CN206800651U (zh) | 一种侧板连接支撑节点 | |
CN103882944B (zh) | 模块化的多高层装配式钢结构框架体系 | |
CN205206413U (zh) | 大型主筒落地式钢结构冷却塔 | |
CN108831572B (zh) | 设置组合式扩展表面积板壳的核反应堆压力容器 | |
CN207577743U (zh) | 一种不锈钢立式支撑梁焊接组合平台 | |
CN105780045A (zh) | 一种水电解槽 | |
CN101435225A (zh) | 连接不同形状钢管柱的空心钢节点 | |
CN205918178U (zh) | 一种高效节能拼装式基站房 | |
CN209856763U (zh) | 一种储能罐罐顶 | |
CN218990442U (zh) | 一种稳定抗震的钢结构支撑梁 | |
JP2013205132A (ja) | 基礎構造、及びサンプスクリーン | |
CN219175629U (zh) | 一种装配式发泡混凝土构件 | |
CN103882941A (zh) | 模块化的多高层装配式钢结构框架中心支撑体系 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150415 Termination date: 20201025 |