[发明专利]一种套管式散热回冷器和湿度检测系统

说明书

本发明公开一种套管式散热回冷器，包括换热组件，换热组件包括内管和至少部分套装内管的外管，外管的外侧壁设置有散热片，内管内部形成第一通道，内管和外管之间形成第二通道，内管和外管均有一端与供气部件连接，外管另一端形成出口，内管另一端形成入口；工作过程中，待冷却的热流质自供气部件出口引出，流经第二通道冷却后，再流经第一通道回到供气部件。本发明公开一种湿度检测系统。本发明套管式散热回冷器和湿度检测系统，将两种传热模式合为一体，同时实现散热和对流传热，无需引入其他制冷介质和动力强制降温，换热能力强，冷却效果好，结构简单，适用于无法引入制冷介质和动力源的环境。

技术领域

本发明涉及换热技术领域，具体涉及一种套管式散热回冷器和湿度检测系统。

背景技术

由于模块式高温气冷堆的燃料元件包覆颗粒、堆内构件等关键设备含有大量碳材质，回路中氦气含水量过高时可能会引起堆内化学反应，导致碳材料发生腐蚀甚至造成放射性物质释放的严重后果，因此氦气湿度参数是高温气冷堆的重要保护参数之一，在反应堆运行过程中必须实时监测，当湿度值超过标准限值时及时可靠地发出报警或保护停堆信号，阻止严重后果发生。

测量湿度的取样气体从主氦风机出口引出，通过冷却装置降温到湿度传感器的工作温度范围内进入湿度取样室，最后返回主氦风机入口。为了测量的准确性，系统要求从氦风机引出的氦气在极短时间完成散热后流入湿度取样室进行测量，从氦风机到湿度取样室之间有相当长一段距离，这决定了氦气必然以高流速输送，并且在散热回热器房间有限的空间内得不引入空调、水路等冷却方式，这些限制条件都是散热的制约因素。

现有技术的冷却装置主要包括管壳式换热器，套管式换热器，风冷式冷却器，翅片式散热器等，其中管壳式换热器和套管式换热器都需要引入冷流质进行传热，风冷式冷却器需引入动力，依靠空气对流传热，仅翅片式散热器依靠自然散热，但由于放置在有限空间内且只有自然空气流动，其传热效率低，在短时间内不能把氦气温度降低到湿度传感器的工作温度范围，致使湿度传感器准确性和寿命大大降低，影响其实现安全监测功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种套管式散热回冷器，无需引入其他制冷介质和动力强制降温，换热能力强，冷却效果好，结构简单，适用于无法引入制冷介质和动力源的环境。

为解决上述技术问题，本发明提供一种套管式散热回冷器，包括换热组件，所述换热组件包括内管和至少部分套装所述内管的外管，所述外管的外侧壁设置有散热片，所述内管内部形成第一通道，所述内管和所述外管之间形成第二通道，所述内管和所述外管均有一端与供气装置连接，所述外管另一端形成出口，所述内管另一端形成入口；

工作过程中，待冷却的热流质自所述供气装置出口引出，流经所述第二通道冷却后，再流经所述第一通道回到所述供气部件。

本发明套管式散热回冷器，将两种传热模式合为一体，一方面，待冷却的热流质在流经第二通道时通过散热片向空间散热；另一方面，被冷却的热流质流经第一通道回到供气部件的过程中，对此时流经第二通道的待冷却的热流质进行对流换热；两种换热模式同时作用，强化传热，达到高效降温的目的，结构简单，适用于无法引入制冷介质和动力源的环境。

可选地，所述换热组件沿蛇形延伸，所述内管包括间隔连接的内直管和U形管，所述外管包括间隔连接的第一外直管和第二外直管，所述第一外直管一一对应地套装所述内直管，所述第一外直管的两端分别与对应所述内管的外壁密封连接，所述第二外直管内部形成所述第二通道。

可选地，所述外管还包括密封管，所述第一外直管的两端分别通过所述密封管与对应所述内管的外壁密封连接。

可选地，所述换热组件在水平面内设置，还包括支座，用于固定所述换热组件。

可选地，还包括多个与所述第一外直管相匹配的U形螺栓，所述支座对应位置设置有相匹配的定位孔，所述U形螺栓穿过对应的所述定位孔，并与固定螺母配合，以将所述换热组件固定于所述支座的顶部。