[实用新型]一种一体化核反应堆一回路换热器

说明书

本实用新型涉及一体化核反应堆一回路换热器，属于核反应堆技术领域。包括外筒体、中间筒体、内筒体、螺旋折流板和堆芯，内筒体、中间筒体和外筒体依次安装在环形底板和环形顶板之间，堆芯置于内筒体中，内筒体与中间筒体之间的空腔中设有换热管，堆芯中的换热介质与换热管中的换热介质构成一体化核反应堆的一回路，螺旋折流板焊接在内筒体的外壁上。本实用新型的一回路换热器消除了小换热器之间不能被利用的死区，增加了换热管的布管区域面积，提高了反应堆的效率；螺旋折流板抑制壳程流体的污垢累积沉淀，提高换热器使用寿命。换热器增加了换热管的有效长度，在提高反应堆的换热效率的同时降低设备造价。

技术领域

本实用新型涉及一种一体化核反应堆一回路换热器，当反应堆用于供热时，一回路为换热器；当反应堆直接用于发电时，一回路为可以蒸发器，属于核反应堆技术领域。

背景技术

一体化核反应堆，将换热器、燃料组件、控制棒等部件均集成在反应堆压力容器内，由压力容器组成一回路压力边界的主体。换热器是联系并且隔离反应堆冷却剂回路和二回路的换热设备。以往设计的换热器，如核动力工程第24卷第2期200MW低温核供热堆采用的分体式U型管换热器，核动力工程第11卷第6期5MWTHR主换热器采用分体式直管换热器，原子能科学技术第33卷第1期多用途重水研究堆主换热器采用套管式结构以及高温气冷堆采用螺旋管式蒸发器，其结构如图1和图2所示，其中图1和图2中，a是压力容器，b是换热器，c二回路管口，d是堆芯。从图中可以看出，已有的分体式U型管换热器除了直管式方案皆存在不易在役检查、制造比较困难、无法有效防止管流振动等缺点，目前已有的直管式换热器换热效率低。因此，必须对换热器进行结构重新设计，解决以往方案不能实现的在役检查、管流振动、换热效率低等问题。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种一体化核反应堆一回路换热器，以使换热器可以实现在役检查，有效防止管流振动，为一体化核反应堆提供更优、更安全的换热器。

本实用新型提出的一体化核反应堆一回路换热器，包括环形底板、环形顶板、外筒体、中间筒体、内筒体、螺旋折流板和堆芯，所述的内筒体、中间筒体和外筒体依次由内到外同轴安装在环形底板和环形顶板之间；所述的堆芯置于内筒体中，所述的内筒体与中间筒体之间的空腔中设有换热管，堆芯中的换热介质与换热管中的换热介质构成一体化核反应堆的一回路；所述的螺旋折流板沿内筒体的外壁螺旋形上升盘绕焊接在内筒体的外壁上，螺旋折流板中的换热介质与内筒体和中间筒体之间空腔中的换热介质相互连通；所述的中间筒体和外筒体之间的空腔为一体化核反应堆的二回路，外筒体的上部设有二回路入口管和二回路出口管；所述的外筒体与压力容器筒体通过环形顶板和环形底板连为一体，将核反应堆中的压力容器边界作为换热器外筒体的边界，换热器即反应堆压力容器的一部分。

本实用新型提出的一体化核反应堆一回路换热器，其优点是：

1、本实用新型的一体化核反应堆一回路换热器，将类似5MW THR、200MW低温核供热堆等已有核反应堆型中的多台小换热器用一台环形换热器取代，消除了小换热器之间不能被利用的死区，增加了换热管的布管区域面积，提高了反应堆的供热效率。

2、本实用新型的一体化核反应堆一回路换热器，将核反应堆中的压力容器边界作为换热器外筒体的边界，换热器即反应堆压力容器的一部分，不需要其他支撑和定位，换热器的二回路出、入口直接在外壁伸出，避免了5MW THR、200MW低温核供热堆等已有核反应堆主换热器依靠二回路出、入口支撑的问题，更能够保证二回路出、入口的位置精度，同时避免了主换热器重量对二回路出、入口造成的额外载荷，为核反应堆的建造节约了空间和材料，降低设备成本。