[发明专利]一种液态冷却无窗散裂结构

说明书

技术领域

本发明创造属于核设备技术领域，尤其是涉及一种液态冷却无窗散裂结构。

背景技术

ADS(Accelerator Driven Sub-critical system)系统由质子加速器、散裂靶和次临界反应堆构成。次临界反应堆由于其燃料选择无法完成自持核反应，必须由外界(即质子加速器和散裂靶)提供高能中子。该系统采用加速质子轰击重金属靶标来产生高能中子。在该过程中会放出大量热量，故散裂靶本身需要独立的散热系统以保证稳定运行。

传统靶设计需要将换热系统以及冷却剂泵外置，导致系统体积庞大。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种液态冷却无窗散裂结构，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种液态冷却无窗散裂结构，包括同轴心设置的内筒和外筒，外筒套在内筒外部，内筒下端开口，外筒下端设置有底部，内筒内部设置有冷却剂上行管和冷却剂下行管，冷却剂上行管和冷却剂下行管的上部之间设置有连通块，连通块将冷却剂上行管和冷却剂下行管的上端连通，连通块的上方设置有质子轨道，质子轨道与连通块的内部连通，冷却剂上行管和冷却剂下行管内分别设置有上行驱动装置和下行驱动装置；

冷却剂上行管穿过内筒伸入到外筒内，冷却剂上行管的下端与外筒的底部不接触，冷却剂上行管与内筒的下端之间设置有上固定板，冷却剂上行管的下端与外筒之间设置有下固定板，上固定板上方的外筒内部为上腔室，下固定板下方的外筒内部为下腔室，上固定板之间与下固定板之间设置有散热管，散热管将上腔室与下腔室连通，冷却剂下行管的下端位于上腔室内。

进一步的，所述冷却剂上行管包括上行管上段、上行管过渡段和上行管下段，上行管下段与内筒同轴心，上行管过渡段的两端分别与上行管上段的下端和上行管下段的上端连接，散热管设置有若干根，散热管围绕着上行管下段环形均匀分布，上行管上段和冷却剂下行管的上端分别设置有顶盖。

进一步的，所述冷却剂下行管的长度与上行管上段的长度相同，冷却剂下行管的上端和下端分别与上行管上段的上端和下端齐平，外筒的底部为半球形结构，上行管下段的下端向下延伸到外筒的底部的半球形结构的圆心所在的水平面处。

进一步的，冷却剂上行管的上部和冷却剂下行管的外圆周壁分别与内筒的内壁相切，冷却剂上行管和冷却剂下行管的外管径小于内筒的半径。

进一步的，所述外筒包括外筒上段、外筒过渡段和外筒下段，外筒上段与内筒之间留有空隙，外筒下段的外径略小于内筒的外径，外筒下段的内壁与散热管之间留有间隙，散热管与散热管之间间隔设置，外筒过渡段将外筒上段和外筒下段连通，外筒过渡段与上固定板之间留有间隙，此间隙为一回路冷却剂出口，下固定板的上方靠近下固定板的外筒的侧壁上开有一回路冷却剂入口。

进一步的，所述上行驱动装置包括入口驱动涡轮，下行驱动装置包括出口驱动涡轮，入口驱动涡轮和出口驱动涡轮分别设置在涡轮旋转轴上，涡轮旋转轴由电机驱动。

进一步的，所述出口驱动涡轮设置在靠近冷却剂下行管的下端的冷却剂下行管内，入口驱动涡轮和出口驱动涡轮的高度相同。

进一步的，入口驱动涡轮和出口驱动涡轮分别设置在涡轮旋转轴上，涡轮旋转轴的下端分别设置在安装座上，安装座分别固定在冷却剂下行管下方上固定板上方的冷却剂上行管的外圆周侧壁的两侧。

进一步的，所述冷却剂上行管的上部和冷却剂下行管的轴线分别与内筒的轴线平行。

进一步的，所述外筒的外圆周壁上设置有与连通块对应的燃料组件，连通块位于燃料组件围成的圆筒的中部。

相对于现有技术，本发明创造所述的一种液态冷却无窗散裂结构具有以下优势：

(1)本发明创造的结构设计巧妙，结构紧凑，有效缩减了液态冷却无窗散裂结构的体积，具有极大的推广价值；

(2)本发明创造的液态靶不用像固态靶标定期更换，液态靶的使用时间更长，散热也更加的快。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例的结构示意图；

图2为图1中上部的局部放大结构示意图；

图3为图1中下部的局部放大结构示意图；

图4为图1中G-G处的剖视图；

图5为图1中H-H处的剖视图；

图6为图1中L-L处的剖视图。

附图标记说明：