【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及反應(yīng)堆冷卻，尤其涉及一種冷卻循環(huán)回路及船用自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、反應(yīng)堆停堆后，堆芯仍會持續(xù)產(chǎn)生余熱，如果無法及時導(dǎo)出，可能會導(dǎo)致燃料棒包殼熔化，從而造成放射性物質(zhì)泄漏，進而威脅到人員及設(shè)備的安全。為了解決反應(yīng)堆停堆后的余熱導(dǎo)出問題，系統(tǒng)設(shè)計了一個與熱肼海水相連的自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)，利用流體密度差驅(qū)動冷卻劑的循環(huán)流動，將余熱傳導(dǎo)至熱肼海水。然而，由于系統(tǒng)空間有限，自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷熱源高差不足，導(dǎo)致其輸熱能力較低。另外，在反應(yīng)堆停堆的初期，由于堆芯余熱功率較高，自然循環(huán)系統(tǒng)將面臨較大的熱沖擊，回路中可能出現(xiàn)劇烈的沸騰現(xiàn)象，進而引發(fā)較大的壓力脈動和流量振蕩，這將對堆芯的安全性構(gòu)成威脅，影響海洋浮動平臺的穩(wěn)定。
2、針對自然循環(huán)系統(tǒng)冷熱源有效高度差導(dǎo)致的系統(tǒng)輸熱能力不足的問題，目前常見的手段是在自然循環(huán)系統(tǒng)上升段中增加氣泡抬升裝置，通過上升管中注入氣泡減小管內(nèi)流體密度，達到增大系統(tǒng)冷熱管密度差，使自然循環(huán)輸熱能力增強。然而受限于系統(tǒng)中狹小的空間，其自然循環(huán)系統(tǒng)上升段高度非常小，導(dǎo)致該方法對增強自然循環(huán)輸熱能力的效果很小。如從換熱器入口注入氣泡，氣泡可能依附在傳熱壁面引發(fā)傳熱惡化現(xiàn)象，危害系統(tǒng)安全。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種冷卻循環(huán)回路及船用自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中，在自然循環(huán)系統(tǒng)上升段中增加氣泡抬升裝置的方式無法大幅增強增強自然循環(huán)輸熱能力的缺陷。
2、本專利技術(shù)一方面提供一種冷卻循環(huán)回路，包括：第一冷管、第二冷管
3、所述儲料室內(nèi)設(shè)有相變儲熱顆粒，所述相變儲熱顆粒的密度小于海水，所述相變儲熱顆粒能夠在設(shè)定溫度下由固態(tài)相變?yōu)橐簯B(tài)。
4、所述換熱器設(shè)有上升管，所述第一冷管的一端與所述上升管的入口端連接，所述第一冷管的另一端用于與熱肼海水連接，所述第二冷管的一端與所述儲料室連接，所述第二冷管的另一端用于與熱肼海水連接，所述儲料室設(shè)有出料口，所述出料口與所述上升管的入口端連接，以通過熱肼海水將所述儲料室內(nèi)的所述相變儲熱顆粒送入所述上升管內(nèi)，所述熱管的一端與所述上升管的出口端連接，所述熱管的另一端用于與熱肼海水連接。
5、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述第一冷管位于所述第二冷管的上方，所述上升管位于所述儲料室的上方。
6、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述出料口位于所述儲料室面向所述上升管的一側(cè)，所述出料口的內(nèi)徑逐漸減小形成縮口狀，以對所述相變儲熱顆粒進行導(dǎo)向。
7、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述相變儲熱顆粒的粒徑與所述上升管的內(nèi)徑之比為0.01至0.1。
8、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述所述相變儲熱顆粒包括脂肪族化合物中的至少一種。
9、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述第一冷管上設(shè)有第一控制閥。
10、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述第二冷管上設(shè)有第二控制閥。
11、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述熱管上設(shè)有第三控制閥。
12、根據(jù)本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路，所述換熱器為間壁式換熱器。
13、本專利技術(shù)另一方面提供一種船用自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括反應(yīng)堆和如上任一項所述的冷卻循環(huán)回路，所述反應(yīng)堆與所述換熱器連接。
14、本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路及船用自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)的原理如下。
15、海洋浮動平臺停堆時，船用自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)投入使用，反應(yīng)堆的熱量被傳輸至換熱器，在換熱器的熱側(cè)加熱作用下，上升管中的流體溫度逐漸升高，密度逐漸減小，在海水與上升管內(nèi)流體之間密度差的驅(qū)動力作用下，海洋中的熱肼海水通過第一冷管、上升管、熱管，最終返回海水中形成冷卻循環(huán)。同時，在停堆初期自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)投入使用時，儲料室中的相變儲熱顆粒在海水的驅(qū)動作用下進入換熱器的上升管內(nèi)，由于注入的相變儲熱顆粒密度小于海水，相變儲熱顆粒在浮力作用下流入上升管中并減小換熱管中混合流體的密度，由于換熱器熱管與海水的之間密度差增大，冷卻循環(huán)回路的驅(qū)動力增強，自然循環(huán)流量提高，從而間接減弱了換熱器上升管中的流體沸騰現(xiàn)象，從而達到抑制系統(tǒng)中由換熱器劇烈沸騰產(chǎn)生的系統(tǒng)壓力脈動與流量振蕩問題。且由于注入的相變儲熱顆粒為細小固相顆粒，在固相儲熱材料未融化前，固相儲熱材料顆粒可對換熱器上升管的近壁面?zhèn)鳠徇吔鐚釉斐蓴_動作用，從而強化換熱器的換熱效果，不會像氣泡依附在傳熱壁面引發(fā)傳熱惡化現(xiàn)象。
16、本專利技術(shù)提供的冷卻循環(huán)回路及船用自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)，通過設(shè)置儲料室，并在儲料室中設(shè)置相變儲熱顆粒，能夠抑制系統(tǒng)中由換熱器劇烈沸騰產(chǎn)生的系統(tǒng)壓力脈動與流量振蕩問題，并強化換熱器的換熱效果，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，在自然循環(huán)系統(tǒng)上升段中增加氣泡抬升裝置的方式無法大幅增強增強自然循環(huán)輸熱能力的缺陷。
17、本專利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實踐了解到。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種冷卻循環(huán)回路，其特征在于，包括：第一冷管、第二冷管、熱管、換熱器和儲料室；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述第一冷管位于所述第二冷管的上方，所述上升管位于所述儲料室的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述出料口位于所述儲料室面向所述上升管的一側(cè)，所述出料口的內(nèi)徑逐漸減小形成縮口狀，以對所述相變儲熱顆粒進行導(dǎo)向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述相變儲熱顆粒的粒徑與所述上升管的內(nèi)徑之比為0.01至0.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述所述相變儲熱顆粒包括脂肪族化合物中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述第一冷管上設(shè)有第一控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述第二冷管上設(shè)有第二控制閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述熱管上設(shè)有第三控制閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的冷卻循
10.一種船用自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括反應(yīng)堆和如權(quán)利要求1至9任一項所述的冷卻循環(huán)回路，所述反應(yīng)堆與所述換熱器連接。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種冷卻循環(huán)回路，其特征在于，包括：第一冷管、第二冷管、熱管、換熱器和儲料室；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述第一冷管位于所述第二冷管的上方，所述上升管位于所述儲料室的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述出料口位于所述儲料室面向所述上升管的一側(cè)，所述出料口的內(nèi)徑逐漸減小形成縮口狀，以對所述相變儲熱顆粒進行導(dǎo)向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述相變儲熱顆粒的粒徑與所述上升管的內(nèi)徑之比為0.01至0.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)回路，其特征在于，所述所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪功慶，陳列，楊小虎，代路，趙振興，柯志武，吳牧云，鄭召利，徐廣展，宋蘋，柳勇，
申請(專利權(quán))人：中國船舶集團有限公司第七一九研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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