本發(fā)明涉及核電廠主冷卻系統(tǒng)技術領域，尤其涉及一種穩(wěn)壓器內部結構。

背景技術：

穩(wěn)壓器用于核反應堆一回路中，是核電廠主冷卻系統(tǒng)的重要組成裝置，在一回路發(fā)生事故導致壓力升高或降低時，對一回路進行自動調節(jié)壓力，從而保證一回路的正常工作。

海基的核電廠所處的環(huán)境相對陸基核電廠要更加嚴酷，在風、海浪及洋流等外部條件的影響下，承載核電廠的海上浮動平臺或者船舶會發(fā)生傾斜、起伏、搖擺等運動。此時，核電廠穩(wěn)壓器內的水面會出現(xiàn)非線性的晃蕩現(xiàn)象，在這種情況下，穩(wěn)壓器內的水沖擊穩(wěn)壓器容器壁，對穩(wěn)壓器內壁造成不同程度的沖擊壓力。當沖擊壓力比較大時，晃蕩現(xiàn)象有可能直接危害到穩(wěn)壓器的結構完整性。同時，晃蕩導致的沖擊壓力會對穩(wěn)壓器內的水位測量產生較明顯的影響，當穩(wěn)壓器內出現(xiàn)晃蕩現(xiàn)象時，測量的水位高于或低于實際水位，在這種情況下，造成水位控制系統(tǒng)頻繁動作，甚至有可能導致安全信號的誤觸發(fā)。另外，當晃蕩現(xiàn)象比較劇烈時，穩(wěn)壓器內的加熱棒的頂部可能出現(xiàn)裸露，導致加熱棒不能及時冷卻而燒毀。如果不能有效的抑制穩(wěn)壓器內的晃蕩現(xiàn)象，核電廠的安全性、可靠性以及經濟性都將大大降低。

為提高核電廠的安全性、可靠性和經濟性，有必要提供一種能夠抑制晃蕩現(xiàn)象的穩(wěn)壓器內部結構。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制晃蕩現(xiàn)象的穩(wěn)壓器內部結構。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種抑制穩(wěn)壓器內晃蕩現(xiàn)象的新型結構，包括位于穩(wěn)壓器內部的上隔離件與下隔離件，上隔離件與下隔離件均呈沿穩(wěn)壓器的高度方向延伸的筒狀結構，下隔離件的下端固定于穩(wěn)壓器底部，上隔離件固定于下隔離件上方并與下隔離件連通，上隔離件的徑向尺寸大于下隔離件的徑向尺寸，上隔離件的上端呈開口狀。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明抑制穩(wěn)壓器內晃蕩現(xiàn)象的新型結構具有以下優(yōu)點：

一，筒狀的隔離件將穩(wěn)壓器內容納冷卻水的空間分成了隔離件之內與隔離件之外兩部分。已知容器的徑高比越小，其中的液體就越不容易發(fā)生晃蕩現(xiàn)象，而被上隔離件、下隔離件隔離出的兩部分的徑高比都小于穩(wěn)壓器中原先未被隔開的空間，因此這兩部分中發(fā)生晃蕩現(xiàn)場的概率都更低，隔離件的設置有效抑制了晃蕩現(xiàn)象。

二，上、下隔離件的存在限制了容器內水沿徑向流動的最大流速，即使在惡劣的環(huán)境條件下，穩(wěn)壓器內產生了一定程度的晃蕩現(xiàn)象，沿徑向的流速受到了限制，在這種情況下，容器壁所受到的沖擊力也比較有限，使穩(wěn)壓器的結構不易損壞。

三，上隔離件與下隔離件組成的整體是上端大而下端小的形狀，這一整體結構對穩(wěn)壓器中底部的水起到“鎮(zhèn)壓”的作用，使穩(wěn)壓器底部更難以出現(xiàn)晃蕩現(xiàn)象，確保即使在極端惡劣情況下，位于穩(wěn)壓器底部的加熱棒都不會出現(xiàn)裸露的情況，防止加熱棒燒壞。

四，通過抑制晃蕩現(xiàn)象，確保穩(wěn)壓器內的水位測點不受影響，從而提高了水位測量的精度。

綜上，本發(fā)明抑制穩(wěn)壓器內晃蕩現(xiàn)象的新型結構能夠提高核電廠的安全性、可靠性和經濟性。

較佳地，上隔離件的頂部低于穩(wěn)壓器內的正常工作水位。

較佳地，還包括呈中空結構的過渡隔離件，過渡隔離件上端的徑向尺寸與上隔離件的徑向尺寸相同，過渡隔離件下端的徑向尺寸與下隔離件的徑向尺寸相同，過渡隔離件的下端固定于下隔離件的上端，上隔離件的下端固定于過渡隔離件的上端。

較佳地，穩(wěn)壓器內固定有位于底部的若干加熱棒，若干加熱棒排布成若干圓圈，下隔離件的頂部高于加熱棒的頂部，上隔離件的徑向尺寸大于最外層的加熱棒所圍成的圓圈。

較佳地，上隔離件與下隔離件均為圓筒狀結構，上隔離件的直徑大于下隔離件的直徑。

具體地，上隔離件與下隔離件均與穩(wěn)壓器呈同軸心設置。

較佳地，穩(wěn)壓器的底部設置有波動管接管，下隔離件與波動管接管連通。

具體地，下隔離件為圓筒狀結構，且下隔離件的直徑等于波動管接管的直徑。

附圖說明

圖1是設有本發(fā)明新型結構的穩(wěn)壓器的剖視圖。

圖2是穩(wěn)壓器沿圖1中A方向的截面圖。

圖3是穩(wěn)壓器沿圖1中B方向的截面圖。

圖4是穩(wěn)壓器中液體發(fā)生晃蕩時的示意圖。

具體實施方式

下面結合給出的說明書附圖對本發(fā)明的較佳實施例作出描述。

結合圖1至圖3所示，本發(fā)明提供了一種抑制穩(wěn)壓器內晃蕩現(xiàn)象的新型結構，包括位于穩(wěn)壓器1內部的上隔離件21、下隔離件22及過渡隔離件23。

穩(wěn)壓器1包括圓柱形筒體11及固定在筒體11上端的半球形的上封頭12、固定在筒體11下端的半球形的下封頭13。上封頭12上設置有與穩(wěn)壓器1內部連通的安全閥接管121、噴淋接管122以及一個供人員進出的人孔123。上封頭12內部對應設置有與噴淋接管122連接的噴淋頭，噴淋接管122從冷管段取水，通過噴淋頭將溫度較低的水噴淋到穩(wěn)壓器1內上部的汽體空間。下封頭13的中間位置設置一與穩(wěn)壓器1內部連通的波動管接管131，穩(wěn)壓器1通過波動管接管131與波動管連接，波動管與核電廠一回路連接。

在筒體11的上端設置有若干壓力測點111與若干上水位測點112，若干壓力測點111與若干上水位測點112分別繞筒體11的周向排布，其中壓力測點111圍成的一圈位于上水位測點112圍成的一圈的上方。上水位測點112的位置遠高于穩(wěn)壓器1中的正常工作水位C，并且保證在極端的外部激勵條件下晃蕩所導致的水位波動也達不到上水位測點112的位置。在筒體11的下端設置有若干溫度測點113與若干下水位測點114，若干溫度測點113與若干下水位測點114分別繞筒體11的周向排布，其中溫度測點113圍成的一圈位于下水位測點114圍成的一圈的上方，下水位測點114的位置盡可能靠近筒體11的底部。在具體實施時，壓力測點111、上水位測點112、溫度測點113、下水位測點114具體的都是開設于筒體11上的通孔，其尺寸大小與適用的傳感器有關。將壓差傳感器分別與上水位測點112及下水位測點114相連，通過測量上水位測點112與下水位測點114的壓差，以及穩(wěn)壓器1內壓力、水溫，得到穩(wěn)壓器1內的實際水位。本實施例中的上述各種測點的數量以能夠滿足測量需求為準，甚至可以只設置一個。

穩(wěn)壓器1內固定有位于底部的若干加熱棒14，若干加熱棒14排布成若干圓圈，具體的，本實施例中加熱棒14的數量為16個，其中8個加熱棒14繞穩(wěn)壓器1的中心軸線排布成一個圓形，另外8個加熱棒14繞穩(wěn)壓器1的中心軸線排布成另一直徑更大的圓形。

上隔離件21與下隔離件22均呈沿穩(wěn)壓器1的高度方向延伸的圓筒，上隔離件21的直徑大于下隔離件22的直徑，過渡隔離件23是外輪廓為圓臺的中空結構，且過渡隔離件23上端的直徑等于上隔離件21的直徑，過渡隔離件23下端的直徑等于下隔離件22的直徑。下隔離件22的下端固定于穩(wěn)壓器1底部的中央位置并與波動管接管131連通，過渡隔離件23的下端固定于下隔離件22的上端，上隔離件21的下端固定于過渡隔離件23的上端，上隔離件21的上端呈開口狀。上隔離件21通過過渡隔離件23與下隔離件22連通。

在穩(wěn)壓器1中，上隔離件21、下隔離件22以及過渡隔離件23都與穩(wěn)壓器1呈同軸心設置。并且，下隔離件22的頂部高于加熱棒14的頂部，上隔離件21的直徑大于外層的加熱棒14所圍成的圓圈的直徑。上隔離件21的頂部低于穩(wěn)壓器1內的正常工作水位C。

上隔離件21、下隔離件22及過渡隔離件23分別采用不銹鋼成型后焊接成為一個整體。三個隔離件的厚度需在晃蕩條件下保證其機械強度。

以下是本發(fā)明抑制穩(wěn)壓器1內部晃蕩現(xiàn)象的新型結構在不同工況下的不同情況：

1)無外部激勵條件時。

當核電廠處于正常運行狀態(tài)時，穩(wěn)壓器1內的水位維持在正常工作水位C，通過加熱棒14將穩(wěn)壓器1內的水加熱到飽和，穩(wěn)壓器1上部為飽和蒸汽。通過加熱棒14和噴淋的方式維持一回路壓力在正常運行壓力。此時穩(wěn)壓器1內不會出現(xiàn)晃蕩現(xiàn)象。

通過壓差傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器得到穩(wěn)壓器1內的實際水位，根據穩(wěn)壓器1壓力、實際水位進行控制，維持一回路壓力和穩(wěn)壓器1水位在正常運行范圍內。

2)核電廠處于外部激勵條件下的正常運行狀態(tài)時。

在外部激勵條件下，穩(wěn)壓器1隨著浮動平臺或船舶發(fā)生運動，此時，在上隔離件21與下隔離件22的作用下，穩(wěn)壓器1內的水位發(fā)生小幅度的波動，如圖4所示。穩(wěn)壓器1中上水位測點112、下水位測點114均不會受到晃蕩條件的影響，通過監(jiān)測穩(wěn)壓器1水位保證核電廠處于安全運行狀態(tài)。

3)一回路充水過程。

當需要對一回路系統(tǒng)進行充水時，水從波動管內進入到穩(wěn)壓器1中，在這個過程中下隔離件22、上隔離件21內的水位首先開始上升；當水位上升到上隔離件21頂部時，繼續(xù)充水，水沿著上隔離件21向下流到穩(wěn)壓器1底部，直至水位上升到上隔離件21外的頂部；此后繼續(xù)充水，直到水位達到需要的水位，停止充水。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明抑制穩(wěn)壓器1內晃蕩現(xiàn)象的新型結構具有以下優(yōu)點：

一，筒狀的隔離件將穩(wěn)壓器1內容納冷卻水的空間分成了隔離件之內與隔離件之外兩部分。已知容器的徑高比越小，其中的液體就越不容易發(fā)生晃蕩現(xiàn)象，而被上隔離件21、下隔離件22隔離出的兩部分的徑高比都小于穩(wěn)壓器1中原先未被隔開的空間，因此這兩部分中發(fā)生晃蕩現(xiàn)場的概率都更低，隔離件的設置有效抑制了晃蕩現(xiàn)象。

二，隔離件的存在限制了容器內水沿徑向流動的最大流速，即使在惡劣的環(huán)境條件下，穩(wěn)壓器1內產生了一定程度的晃蕩現(xiàn)象，沿徑向的流速受到了限制，在這種情況下，容器壁所受到的沖擊力也比較有限，使穩(wěn)壓器1的結構不易損壞。

三，上隔離件21與下隔離件22組成的整體是上端大而下端小的形狀，這一整體結構對穩(wěn)壓器1中底部的冷卻水起到“鎮(zhèn)壓”的作用，使穩(wěn)壓器1底部更難以出現(xiàn)晃蕩現(xiàn)象，確保即使在極端惡劣情況下，位于穩(wěn)壓器1底部的加熱棒14都不會出現(xiàn)裸露的情況，防止加熱棒14燒壞。

四，通過抑制晃蕩現(xiàn)象，確保穩(wěn)壓器1內的水位測點不受影響，從而提高了水位測量的精度。

五，本發(fā)明抑制晃蕩現(xiàn)象的新型結構設置在穩(wěn)壓器1底部，不會對穩(wěn)壓器1頂部的噴淋系統(tǒng)造成影響，也不會影響噴淋水與蒸汽之間的熱交換。

本發(fā)明抑制穩(wěn)壓器內晃蕩現(xiàn)象的新型結構的維護參考普通穩(wěn)壓器的維護操作，此外還需要對上、下隔離件進行檢測，如腐蝕、焊接處的完整性等。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實例而已，其作用是方便本領域的技術人員理解并據以實施，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。