置，使經(jīng)過空氣膨脹機(jī)140進(jìn)行膨脹降溫降壓處理得到的低溫空氣在換熱器152的管側(cè)吸收主控室200內(nèi)的熱量，從而使該低溫空氣的溫度略為升高(參見圖3)，使進(jìn)入主控室200的空氣更均勻。
[0029]優(yōu)選地，所述換熱器152為板式換熱器，但并不以此為限，亦可以采用其他類型的換熱器。
[0030]再次參看圖1所示，所述核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)100還包括第一連接管線160、第二連接管線170及第三連接管線180。其中，第一連接管線160連接于壓縮機(jī)110的出氣口與壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120的進(jìn)氣端之間，且第一連接管線160上設(shè)有閥門161。所述第二連接管線170連接于壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120的出氣端與空氣膨脹機(jī)140的一端之間，且減壓閥130連接于第二連接管線170上。第三連接管線180密封地貫穿主控室200的側(cè)壁，且第三連接管線180的一端連接于空氣膨脹機(jī)140的另一端，第三連接管線180的另一端與各送風(fēng)組件150的送風(fēng)管線151連接。
[0031]另外，所述壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120上還設(shè)有安全閥121。安全閥121優(yōu)選為彈簧式安全閥121，這樣，當(dāng)壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120內(nèi)的壓力大于安全閥121的彈簧預(yù)緊力時(shí)，安全閥121自動(dòng)開啟對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120進(jìn)行泄壓，以保護(hù)壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120不被破壞。
[0032]下面參看圖3所示，其展示了根據(jù)建設(shè)的試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證后所得的結(jié)果。從圖中可知，在空氣流量為140m3/h，膨脹機(jī)入口處壓力為5.5bar時(shí)，空氣制冷量達(dá)到2265W。而工程上壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120的空氣儲(chǔ)存壓力約為230bar，因此，其制冷量足夠滿足主控室200所需的3-lOkw的制冷量需求。
[0033]下面結(jié)合圖1-2所示，對(duì)本發(fā)明核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)100的工作原理進(jìn)行說明。
[0034]首先參看圖1，當(dāng)核電廠處于正常運(yùn)行和非應(yīng)急工況下時(shí)，隔離閥154關(guān)閉，經(jīng)空氣壓縮機(jī)110壓縮后的壓縮空氣，通過第一連接管線160噴射進(jìn)入壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120，壓縮機(jī)110向壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120補(bǔ)充壓縮空氣直至設(shè)計(jì)壓力。此過程中，若壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120內(nèi)的壓力高于設(shè)定值，則安全閥121自動(dòng)開啟進(jìn)行泄壓，從而保護(hù)壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120不被破壞。
[0035]參看圖2，當(dāng)核電廠發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故或嚴(yán)重事故時(shí)，核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)100根據(jù)啟動(dòng)信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)，該啟動(dòng)信號(hào)為交流電喪失SBO工況、主控室供氣管中檢測(cè)到H1-2微粒、主控室供氣管中檢測(cè)到放射性碘三者中的任一者。
[0036]隨后，自動(dòng)關(guān)閉通向主控室壓力邊界各風(fēng)管上的隔離閥(圖未示)，與此同時(shí)，自動(dòng)打開連接于主控室應(yīng)急送風(fēng)管上的隔離閥154 ;這樣，壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)第二連接管線170流經(jīng)減壓閥130，減壓閥130對(duì)壓縮空氣進(jìn)行減壓至設(shè)計(jì)壓力值；隨后進(jìn)入無油空氣膨脹機(jī)140進(jìn)行膨脹降溫降壓，得到低溫空氣，該低溫空氣通過第三連接管線180進(jìn)入換熱器152，在換熱器152的管側(cè)吸收主控室200內(nèi)的熱量，使該低溫空氣的溫度略為升高，再通過送風(fēng)管線151依次流經(jīng)流量控制閥153、隔離閥154而進(jìn)入主控室200，以維持主控室200邊界內(nèi)的正壓，維持運(yùn)行人員的呼吸所需，并使主控室200內(nèi)溫度控制在可接受范圍內(nèi)。
[0037]由上可知，本發(fā)明在事故工況下，首先隔離外界與主控室200的通道，并利用壓縮空氣膨脹制冷的原理，向主控室200通入低溫空氣，一方面能夠維持主控室200的正壓，限制氣載放射性物質(zhì)向主控室200的泄漏；另一方面為主控室200提供未遭放射性污染的呼吸用空氣，為主控室200提供一個(gè)受保護(hù)的可居留環(huán)境，從而保證主控室人員可在事故后72小時(shí)內(nèi)監(jiān)視事故進(jìn)程和采取必要的事故緩解措施或電廠恢復(fù)措施；同時(shí)，還限制選定設(shè)備區(qū)域內(nèi)的溫度上升，使這些區(qū)域維持在可接受的溫度范圍內(nèi)。
[0038]由于本發(fā)明的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)100，通過在主控室200外設(shè)置依次連接的壓縮機(jī)110、壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120、減壓閥130、空氣膨脹機(jī)140，在主控室200內(nèi)設(shè)置與空氣膨脹機(jī)140連接的送風(fēng)組件150 ;其中，送風(fēng)組件150包括送風(fēng)管線151及依次設(shè)于送風(fēng)管線151上的流量控制閥153、隔離閥154。事故工況下，壓縮空氣儲(chǔ)氣罐120內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)減壓閥130減壓處理、空氣膨脹機(jī)140膨脹降溫降壓處理后得到低溫空氣，再通過送風(fēng)管線151送入主控室200，采用壓縮空氣膨脹制冷的原理，不依賴任何外部電源和動(dòng)力，即可調(diào)節(jié)主控室200內(nèi)的溫度，確保主控室人員可居留性及主控室200內(nèi)的設(shè)備安全可靠運(yùn)行，且設(shè)備簡化、安裝方便，原理簡單而可靠性高，可用于新建核電廠及在役電廠改造，制造成本大大降低。
[0039]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)于主控室外并依次相連接的壓縮機(jī)、壓縮空氣儲(chǔ)氣罐、減壓閥、空氣膨脹機(jī)及設(shè)于主控室內(nèi)的送風(fēng)組件，其中，所述送風(fēng)組件包括送風(fēng)管線及依次設(shè)于所述送風(fēng)管線上的流量控制閥、隔離閥，所述送風(fēng)管線的兩端分別與所述空氣膨脹機(jī)、主控室應(yīng)急送風(fēng)管相連接，且所述流量控制閥鄰近所述空氣膨脹機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述送風(fēng)組件還包括設(shè)于所述送風(fēng)管線上的換熱器，所述換熱器連接于所述空氣膨脹機(jī)與所述流量控制閥之間。
3.如權(quán)利要求1所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩組所述送風(fēng)組件，至少兩組所述送風(fēng)組件并列地連接于所述空氣膨脹機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:還包括第一連接管線，所述第一連接管線連接于所述壓縮機(jī)的出氣口與所述壓縮空氣儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣端之間，且所述第一連接管線上設(shè)有閥門。
5.如權(quán)利要求1所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:還包括第二連接管線，所述第二連接管線連接于所述壓縮空氣儲(chǔ)氣罐的出氣端與所述空氣膨脹機(jī)的一端之間，且所述減壓閥連接于所述第二連接管線上。
6.如權(quán)利要求1所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:還包括第三連接管線，所述第三連接管線密封地貫穿主控室側(cè)壁并連接于所述空氣膨脹機(jī)的另一端與所述送風(fēng)管線之間。
7.如權(quán)利要求1所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述壓縮空氣儲(chǔ)氣罐上還設(shè)有安全閥。
8.如權(quán)利要求7所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述安全閥為彈簧式安全閥。
9.如權(quán)利要求1所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)核電廠處于非應(yīng)急工況下，所述壓縮機(jī)向所述壓縮空氣儲(chǔ)氣罐補(bǔ)充壓縮空氣；當(dāng)核電廠處于事故工況下，所述壓縮空氣儲(chǔ)氣罐內(nèi)的空氣經(jīng)所述減壓閥、所述空氣膨脹機(jī)處理后，通過所述送風(fēng)組件送入主控室內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述減壓閥用于對(duì)所述壓縮空氣儲(chǔ)氣罐輸出的壓縮空氣進(jìn)行減壓處理，所述空氣膨脹機(jī)用于對(duì)減壓后的壓縮空氣進(jìn)行膨脹降溫降壓處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種核電廠主控室非能動(dòng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其包括設(shè)于主控室外并依次相連接的壓縮機(jī)、壓縮空氣儲(chǔ)氣罐、減壓閥、空氣膨脹機(jī)及設(shè)于主控室內(nèi)的送風(fēng)組件，其中，送風(fēng)組件包括送風(fēng)管線及依次設(shè)于送風(fēng)管線上的流量控制閥、隔離閥，送風(fēng)管線的兩端分別與空氣膨脹機(jī)、主控室應(yīng)急送風(fēng)管相連接，且流量控制閥鄰近空氣膨脹機(jī)。本發(fā)明采用壓縮空氣膨脹制冷的原理，不依賴任何外部電源和動(dòng)力，即可調(diào)節(jié)主控室內(nèi)的溫度，確保主控室人員可居留性及主控室內(nèi)的設(shè)備安全可靠運(yùn)行，且設(shè)備簡化、安裝方便，原理簡單而可靠性高，可用于新建核電廠及在役電廠改造，制造成本大大降低。
【IPC分類】G21C15-18
【公開號(hào)】CN104700907
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510131657
【發(fā)明人】趙劍剛, 向文元, 呂永紅, 錢建華
【申請(qǐng)人】中科華核電技術(shù)研究院有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司, 中國廣核電力股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日