[发明专利]安全壳抑压及水洗过滤集成系统

说明书

本发明涉及一种安全壳抑压及水洗过滤集成系统，包括安全壳和抑压水箱，抑压水箱的上部是气空间，下部是水，安全壳与抑压水箱的下部通过喷管连通，喷管包括依次相连的入口段、收缩段和喉管，喉管的直径小于入口段的直径，收缩段的直径渐变收缩，喉管的上方设有冷却水入口；当发生破口事故时，含有放射性物质的混合蒸汽通过喷管进入抑压水箱实现安全壳的快速泄压；抑压水箱内的冷却水通过冷却水入口进入喉管，在高速气流的作用下雾化，通过与混合蒸汽内的放射性物质碰撞，对放射性物质进行去除。本发明将安全壳抑压系统与水洗过滤系统集成化，利用抑压水箱及特殊设计的喷管实现快速泄压及水洗过滤的双重功能，大大减小了系统对总体资源的需求。

技术领域

本发明涉及核动力装置安全壳环境及压力控制技术领域，具体涉及一种安全壳抑压及水洗过滤集成系统。

背景技术

安全壳是核动力系统实现放射性包容的最后一道屏障，在任何时候都必须防止因安全壳结构超压破裂引起放射性物质不可控释放。对于小型核动力装置如破冰船、浮动电站等，受总体资源约束，安全壳自由容积远小于核电厂安全壳，一旦发生破口事故，带有放射性物质的高温高压冷却水/蒸汽进入安全壳，安全壳内的压力将在数十秒内迅速上升并超过安全壳的设计承压，目前核电站一般采用喷淋或非能动安全壳冷却系统来应对破口事故，对于小型核动力装置，无法像电站那样配置超大流量喷淋系统及超大功率的非能动堆舱冷却系统，且喷淋系统启动及非能动堆舱冷却系统建立自然循环均需要一定时间，其排热速率也远低于破口时质能释放的速率，因此无法满足堆舱快速降压的要求。此外，对于破口事故时释放的放射性物质，若不及时加以去除，随时都存在泄漏的危险，

目前电站一般采用砂床过滤器、金属纤维过滤器等对气载放射性物质加以去除，但此类型过滤器的体积及配套设施也比较大，占用总体资源较多。

因此，针对破口事故时安全壳的快速泄压及放射性物质的去除，需要综合考虑各方面的因素，对系统进行设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种安全壳抑压及水洗过滤集成系统，它能够快速实现泄压及水洗过滤的目的。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种安全壳抑压及水洗过滤集成系统，包括安全壳和抑压水箱，所述安全壳和抑压水箱均为密闭结构，所述抑压水箱的上部是气空间，下部是水，所述安全壳通过喷管与所述抑压水箱的下部连通，所述喷管包括浸没于所述抑压水箱下部的入口段和喉管，所述喉管的直径小于所述入口段的直径，所述喉管的上方设有冷却水入口；当发生破口事故时，含有放射性物质的混合蒸汽先后通过所述入口段和喉管进入所述抑压水箱，实现安全壳的快速泄压；所述抑压水箱内的冷却水通过所述冷却水入口进入所述喉管，在高速气流的作用下雾化，通过与混合蒸汽内的放射性物质碰撞，对放射性物质进行去除。

上述方案中，所述抑压水箱位于所述安全壳的外部。

上述方案中，所述喷管还包括收缩段，所述收缩段一端与所述入口段连通，收缩段的另一端与所述喉管连通。

上述方案中，所述收缩段的直径从所述入口段至喉管渐变收缩。

上述方案中，所述喷管还包括扩散段，所述扩散段与所述喉管的后端连接，所述扩散段的直径渐变扩大。

上述方案中，所述安全壳与抑压水箱之间还安装有泄压管道，所述泄压管道的一端与安全壳连通，泄压管道的另一端与抑压水箱的上部连通，所述泄压管道上安装有平衡阀。

上述方案中，所述平衡阀为压差平衡阀。

本发明的有益效果在于：