[发明专利]直接蒸发式非能动自冷却导流板

说明书

本发明涉及一种直接蒸发式非能动自冷却导流板，该导流板设置在核电厂安全壳的冷却系统中，包括导流板结构骨架，所述导流板结构骨架的一侧设有导流板多孔材料覆盖层，另一侧设有导流板绝热层，所述导流板结构骨架上设有冷却剂通道，所述冷却剂通道通过冷却剂接入管线与设置在安全壳顶部的导流板保湿冷却剂水箱连接，冷却剂通道上设有冷却剂扩散孔，所述冷却剂扩散孔与所述导流板多孔材料覆盖层连通。本发明的导流板，增加了蒸发换热机制和下降段空气与上升段受热通道内空气的温差，降低了系统热阻，促进了自然通风流量，从而增大系统的冷却能力。

技术领域

本发明属于冷却设备领域，具体涉及一种直接蒸发式非能动自冷却导流板。

背景技术

核电厂安全壳冷却系统的传统空气导流板利用其侧面与邻近建筑物表面构成空气通道，规范空气流动，从而促进建筑物表面的换热过程。在美国第三代核电厂AP1000的非能动安全壳冷却系统设计中，空气导流板与钢安全壳外表面及混凝土安全壳内表面构成折返空气通道。根据理论计算，该设计可提高系统换热能力50％以上。折返通道上升段的换热是一个热质耦合疏运过程，利用本发明技术，可增加下降通道与上升通道内的空气密度差及温度差，有效促进安全壳内热量导出。另外，当建筑物表面温度较低时，其与导流板表面间的辐射换热微小，可忽略不计，当建筑物表面温度很高时，辐射效应将必须加以考虑。传统的空气导流板没有足够的热容量和热导出能力，热量主要依靠表面空气流动带走，当辐射强烈时，导流板会迅速升温，使辐射换热强度降低，不能维持在较高的水平。利用本发明技术可有效利用建筑物表面高温时的辐射效应，增大系统的冷却能力。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种直接蒸发式非能动自冷却导流板，能够增加蒸发换热机制和下降段空气与上升段受热通道内空气的温差，降低系统热阻，促进自然通风流量，增大系统的冷却能力；结构简单，冷却效果好。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种直接蒸发式非能动自冷却导流板，设置在核电厂安全壳的冷却系统中，包括导流板结构骨架，所述导流板结构骨架的一侧设有导流板多孔材料覆盖层，另一侧设有导流板绝热层，所述导流板结构骨架上设有冷却剂通道，所述冷却剂通道通过冷却剂接入管线与设置在安全壳顶部的导流板保湿冷却剂水箱连接，冷却剂通道上设有冷却剂扩散孔，所述冷却剂扩散孔与所述导流板多孔材料覆盖层连通。

进一步，所述导流板多孔材料覆盖层由表及里依次包括低沸点冷却剂浸润层、中沸点冷却剂浸润层以及高沸点冷却剂浸润层。

进一步，所述导流板多孔材料覆盖层为辐射吸收率大的多孔保湿材料制成。

进一步，所述导流板多孔材料覆盖层由表及里的不同深度具有不同的孔隙率。

进一步，所述导流板多孔材料覆盖层为具有有利于冷却剂分配的分块结构。

进一步，所述导流板绝热层覆盖在所述导流板结构骨架的侧面上。

进一步，所述冷却剂通道为根系状结构。

进一步，所述导流板保湿冷却剂水箱的底部设有流量控制阀。

进一步，所述导流板保湿冷却剂水箱包括一个子水箱或多个子水箱。

本发明的有益技术效果在于：

(1)本发明通过在导流板结构骨架上覆盖多孔吸湿材料，使导流板表面增加了蒸发换热机制，降低了系统热阻，促进了自然通风；

(2)本发明通过在导流板结构骨架上覆盖导流板绝热层，增加了下降段空气与上升段受热通道内空气的温差，促进了自然通风；

(3)本发明通过在安全壳的上方设有导流板保湿冷却剂水箱，能够不断地向导流板多孔材料覆盖层补充冷却剂，从而可使导流板维持较低的温度；

(4)本发明提供的导流板，可有效利用建筑物表面高温时的辐射效应，增大系统的冷却能力。