[发明专利]衰变箱

说明书

技术领域

本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种衰变箱。

背景技术

在核反应堆中，由于堆芯的活化而导致冷却剂带有短寿命的放射性，为了避免污染环境，通常的方法是设置一个衰变箱，使带有放射性的冷却剂在衰变箱中流过，增加其滞留时间，使其放射性衰变到允许的范围后再将其排出。常见的核反应堆衰变箱是置于反应堆本体之外的，其庞大的体积不仅浪费资源，同时也增加了反应堆设计的难度和复杂性。

发明内容

(一)发明目的

本发明目的在于提供一种集反应堆本体支撑结构及堆水池内主回路部分功能一体化的衰变箱。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种衰变箱，包括上顶板、下底板和外筒，上顶板与反应堆堆水池钢衬里的下端焊接成一体，外筒和下底板固定在混凝土基底上，在外筒内还置有中筒和内筒；中筒和内筒之间设置有径向排列的隔板，其中靠近内筒出水口的一块隔板为盲板，其余为流道隔板；中筒和外筒之间设置有径向排列的隔板，其中靠近中筒出水口的一块隔板为盲板，其余为流道隔板。

所述内筒四周设置有加强筋板。

所述中筒和内筒之间的隔板有5块，其中靠近内筒出水口的一块隔板为盲板，其余4块为流道隔板。所述中筒和外筒之间的隔板有10块，其中靠近中筒出水口的一块隔板为盲板，其余9块为流道隔板。所述流道隔板上开有人孔通道。

(三)有益效果

本发明所提供的衰变箱集反应堆本体支撑结构及堆水池内主回路部分功能于一体，即使冷却剂在箱内的滞留时间满足其中短寿命放射性同位素的衰变要求，又可以作为整个反应堆本体结构部件的安装基准面以及冷却剂系统的压力边界组成部分，减小了反应堆的体积和设计的难度、复杂度。

附图说明

图1为具体实施例中所公开的中国先进研究堆堆本体结构简图，其中101为反应堆堆水池、102为导流箱、103为自然循环瓣阀、104为重水箱、105为堆芯、106为衰变箱、108为进口管道、110为出口管道、111为滤网；

图2为衰变箱的结构图，其中1为上顶板、2为内筒、3为中筒、4为外筒、5为下底板、11为流道孔；

图3为图2中A-A方向的剖面图，其中6为流道隔板、7为盲板、10为人孔通道；

图4为衰变箱的俯视图，其中111为滤网、9为主回路出口管。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明。

本实施例提供中国先进研究堆(CARR)中的衰变箱。中国先进研究堆的结构简图如图1所示，反应堆堆本体主要由导流箱102、衰变箱106和堆芯容器等部件组成，堆芯容器内有重水箱104，堆芯105包围在重水箱104内。堆本体淹没在反应堆堆水池101里，冷却剂系统通过滤网111与池水相通，使水池起到稳压器的作用。反应堆进口管道108连接在导流箱102上，出口管道110连接在衰变箱106上。正常运行时，冷却剂经过导流箱102进入堆芯容器冷却堆芯105，然后进入再流入衰变箱106，经主回路系统返回导流箱102。当发生事故时，当主回路压力低于某一定值时，应急泵开始启动，将池水应急注入堆芯105从而实现应急冷却。在导流箱102上安装有2个自然循环瓣阀103，当其内外压差降低到某一定值时，自然循环瓣阀103非能动打开，可以建立自然循环。自然循环过程是从滤网111处吸水，流过衰变箱106、堆芯105、导流箱102、自然循环瓣阀103，再注入反应堆堆水池101。

在图1所示结构中，衰变箱106位于反应堆堆水池101的底部，既是反应堆堆水池的压力边界组成部分，又是堆本体其它设备的基础支座，其上表面作为整个堆本体结构部件的安装基准面。它的顶端与堆水池101钢衬里的下端组焊连接而形成一体，其外部和底部与混凝土紧密结合，如图2所示。

衰变箱106是冷却剂系统的阻力件，需要满足热工水力要求。冷却剂经堆芯105活化产生的短寿命放射性同位素N¹⁶通过衰变箱106时，需要使其滞留时间大于40秒，满足衰变要求。同时，衰变箱106要满足堆芯105自然循环冷却要求。