專利名稱:超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種核反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件，具體是一種核反應(yīng)堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，尤其適用于堆芯流體出口溫度較高的堆型，如超臨界水冷堆。
背景技術(shù)：
目前的壓水型核電反應(yīng)堆，其工作溫度和工作壓力較低(溫度一般小于300°C、壓力一般小于20MPa)，堆芯流體出口管嘴結(jié)構(gòu)采用了熱脹式出口密封方案(見附圖1)來實(shí)現(xiàn)出口流體的密封。該密封結(jié)構(gòu)的基本原理是利用堆內(nèi)構(gòu)件材料與壓力容器材料線膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時(shí)，引起二者的熱脹差，實(shí)現(xiàn)吊籃出口管嘴與壓力容器出口凸臺(tái)在冷態(tài)下間隙配合、熱態(tài)下貼合密封。
由于上述設(shè)計(jì)利用的是材料間的線脹系數(shù)差，因此，在反應(yīng)堆實(shí)際運(yùn)行中，不能實(shí)現(xiàn)完全的密封，出口接管處始終存在一定漏流量。對(duì)于傳統(tǒng)壓水型反應(yīng)堆而言，由于運(yùn)行環(huán)境并不苛刻，漏流的出口冷卻劑溫度低于壓力容器的設(shè)計(jì)溫度，因此，只要漏流量在熱工水力及安全分析允許的范圍內(nèi)，均可以被接受。而作為第四代反應(yīng)堆堆型之一的超臨界水冷堆，與壓水型反應(yīng)堆相比，其工作溫度、工作壓力均有較大差異，超臨界水冷堆出口流體狀態(tài)在其臨界點(diǎn)(374°C，22.1MPa)之上，在實(shí)際的超臨界水冷堆設(shè)計(jì)方案中，出口冷卻劑的溫度往往在500°C以上，遠(yuǎn)高于壓水型反應(yīng)堆的出口流體溫度。因此，在超臨界水冷堆運(yùn)行環(huán)境下如繼續(xù)采用現(xiàn)有壓水堆的熱脹式出口密封方案，出口接管處產(chǎn)生的高溫漏流將與壓力容器內(nèi)部直接接觸，不能滿足堆芯熱工水力及安全要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種適用于超臨界水冷堆運(yùn)行環(huán)境的、能夠?qū)崿F(xiàn)超臨界態(tài)出口流體從反應(yīng)堆內(nèi)的導(dǎo)出、實(shí)現(xiàn)堆芯出口流體的良好密封，防止出口冷卻劑與反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)壁直接接觸的堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，包括熱套管、堆內(nèi)密封環(huán)，熱套管一端開口，堆內(nèi)密封環(huán)安裝在熱套管開口端外表面上，熱套管另一端封閉。堆內(nèi)密封環(huán)的設(shè)置保證了熱套管開口端與反應(yīng)堆吊籃之間良好的密封，防止出現(xiàn)漏流現(xiàn)象導(dǎo)致高溫流體與反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)壁直接接觸。
所述的熱套管靠近封閉側(cè)的管壁上設(shè)有與壓力容器出口接管對(duì)應(yīng)的流體出口。開口的設(shè)置與壓力容器出口接管相對(duì)應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)超臨界態(tài)出口流體從反應(yīng)堆內(nèi)的導(dǎo)出，出口流體經(jīng)此流出，進(jìn)入主管道。
在所述的熱套管在開口端與流體出口之間的外壁上還設(shè)有擋環(huán)，擋環(huán)上安裝有出口段密封環(huán)。熱套管外壁上的擋環(huán)與壓力容器出口段上設(shè)置的擋環(huán)相對(duì)應(yīng)，出口段密封環(huán)設(shè)置在兩擋環(huán)之間，實(shí)現(xiàn)了良好密封，避免出口流體與壓力容器內(nèi)壁直接接觸，確保出口冷卻劑與壓力容器內(nèi)壁的隔離。[0009]所述的熱套管的封閉端上還連接有推緊機(jī)構(gòu)。推緊機(jī)構(gòu)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)超臨界水冷堆出口熱套管結(jié)構(gòu)與堆內(nèi)構(gòu)件的推進(jìn)、分離與復(fù)裝。
所述的熱套管為圓管狀。


圖1超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)示意圖


在圖中:1-熱套管，2-堆內(nèi)密封環(huán)，3-出口段密封環(huán)，4-吊籃筒體，5-壓緊筒體，6-容器出口段，7-壓力容器，8-推緊機(jī)構(gòu)，9-流體出口
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
，就本實(shí)用新型提供的一種超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的介紹:
如附圖1所示，超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，包括熱套管1、堆內(nèi)密封環(huán)2，熱套管I 一端開口，開口端沿徑向推入，穿過反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)吊籃筒體4上的開孔，與壓緊筒體5上的開孔配合，堆內(nèi)密封環(huán)2安裝在熱套管開口端外表面、與壓緊筒體5配合的接觸面上，由此實(shí)現(xiàn)熱套管開口端與壓緊筒體5之間的密封，從而實(shí)現(xiàn)堆芯流體在流出壓緊筒體5、流入熱套管I時(shí)的密封。
所述的熱套管I另一端封閉，在所述的熱套管I靠近封閉側(cè)的管壁上設(shè)有與壓力容器出口接管對(duì)應(yīng)的流體出口 9，流體出口 9的設(shè)置與壓力容器7出口接管相對(duì)應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)超臨界態(tài)出口流體從反應(yīng)堆內(nèi)的導(dǎo)出，出口流體經(jīng)此流出，進(jìn)入主管道。
在所述的熱套管I在開口端與流體出口 9之間的外壁上還設(shè)有擋環(huán)，擋環(huán)上安裝有出口段密封環(huán)3。熱套管I外壁上的擋環(huán)與壓力容器出口段6上設(shè)置的擋環(huán)相對(duì)應(yīng)，出口段密封環(huán)3設(shè)置在兩擋環(huán)之間，實(shí)現(xiàn)了良好密封，避免堆芯流體經(jīng)過熱套管I自流體出口 9流出時(shí)，在流體出口 9處產(chǎn)生漏流，高溫漏流體回流與壓力容器7內(nèi)壁直接接觸，從而危及反應(yīng)堆安全性。
所述的熱套管I的封閉端上還連接有推緊機(jī)構(gòu)8，當(dāng)堆芯換料需要取出吊籃時(shí)，通過推緊機(jī)構(gòu)8可將熱套管I徑向拉出吊籃筒體4和壓緊筒體5的開孔，使吊籃解除徑向束縛，順利地從反應(yīng)堆中取出；換料完成，將吊籃放回反應(yīng)堆中之后，通過推緊機(jī)構(gòu)8將熱套管I推入吊籃筒體4和壓緊筒體5的開孔中。
進(jìn)一步地，所述的熱套管I可以為圓管狀，也可以為方形、多邊型等能夠?qū)崿F(xiàn)堆芯流體流出的空心管，優(yōu)選為圓管狀。
本實(shí)用新型提供的超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了堆芯出口流體的多重密封，避免了流體與壓力容器內(nèi)壁的直接接觸，解決了現(xiàn)有壓水堆的熱脹式出口密封方案在超臨界水冷堆中使用不能滿足堆芯熱工水力及安全要求的問題，提高了超臨界水冷堆運(yùn)行的安全性，同時(shí)，該結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、裝拆方便，提高了超臨界水冷堆經(jīng)濟(jì)性。
如上所述，便能很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求
1.超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，包括熱套管(I)、堆內(nèi)密封環(huán)(2)，熱套管(I)一端開口，堆內(nèi)密封環(huán)(2)安裝在熱套管開口端外表面上，熱套管(I)另一端封閉。
2.如權(quán)利要求
1所述的超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的熱套管(I)靠近封閉側(cè)的管壁上設(shè)有與壓力容器出口接管對(duì)應(yīng)的流體出口(9)。
3.如權(quán)利要求
2所述的超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述的熱套管(I)在開口端與流體出口(9)之間的外壁上還設(shè)有擋環(huán)，擋環(huán)上安裝有出口段密封環(huán)(3)。
4.如權(quán)利要求
1或3所述的超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的熱套管(I)的封閉端上還連接有推緊機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求
4所述的超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的熱套管(I)為圓管狀。
專利摘要
本實(shí)用新型提供了一種超臨界水冷堆堆芯流體出口熱套管結(jié)構(gòu)，包括熱套管、堆內(nèi)密封環(huán)，熱套管一端開口，堆內(nèi)密封環(huán)安裝在熱套管開口端外表面上，熱套管另一端封閉。所述的熱套管靠近封閉側(cè)的管壁上設(shè)有與壓力容器出口接管對(duì)應(yīng)的流體出口。在所述的熱套管在開口端與流體出口之間的外壁上還設(shè)有擋環(huán)，擋環(huán)上安裝有出口段密封環(huán)。所述的熱套管的封閉端上還連接有推緊機(jī)構(gòu)。所述的熱套管為圓管狀。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)堆出口流體良好的密封，防止出現(xiàn)漏流導(dǎo)致高溫流體與反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)壁直接接觸。
文檔編號(hào)G21C13/028GKCN203055475SQ201320062654
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月4日
發(fā)明者范恒, 劉曉, 周禹, 王留兵, 陳訓(xùn)剛, 王尚武, 饒琦琦, 張翼, 夏欣 申請(qǐng)人:中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan