[实用新型]反应堆非对称倒U型管束蒸汽发生器

说明书

本实用新型提供了反应堆非对称倒U型管束蒸汽发生器，包括进口腔室和出口腔室，进口腔室的顶部设置有进口腔室接管，出口腔室的一侧设置有出口腔室接管，进口腔室接管和出口腔室接管通过非对称倒U型管束连通，非对称倒U型管束的外部设置有冷却装置，冷却装置用于冷却非对称倒U型管束内热流体，非对称倒U型管束由内外径、材质、进出口阻力一致的管路一和管路二组成，管路一与管路二的长度不相同，管路一与管路二的形状契合，且处于同一垂直面，管路一与管路二的两端分别位于同一水平面，采用非对称倒U型管束后，可以增大回路冷热源高度差，且采用非对称倒U型管束后，减少流量‑压降曲线负斜率区域的范围，缓减倒流现象的发生。

技术领域

本实用新型涉及反应堆蒸汽发生器技术领域，具体而言，涉及反应堆非对称倒U型管束蒸汽发生器。

背景技术

核动力装置可以依靠自然循环在正常运行或事故条件下带走反应堆产生的热量，这是保持反应堆安全的关键。但是由于与强迫循环相比自然循环驱动力相对较小、系统参数耦合性较强，所以现有反应堆立式U型管蒸汽发生器在自然循环工况下很容易出现流动不稳定现象，特别是倒流现象。在自然循环工况中，蒸汽发生器部分U型管内会发生倒流现象，使得其出口腔室内温度较低的一回路冷却剂倒流至进口腔室。倒流的出现使得蒸汽发生器有效传热面积减少，倒流流体在进口腔室内与热段来流进行复杂的混合、耗散，使得自然循环条件下蒸汽发生器的流动阻力系数较强迫循环工况增大数倍，从而导致系统自然循环流量低于设计值，使得反应堆运行安全存在较大风险，极大地挑战了反应堆的安全性。对于船用核动力装置，运行环境复杂多变，工况变动频繁，特别是强迫循环向自然循环转换过程中U型管内流体的运行参数会发生改变。倒流现象不仅会大幅降低一回路系统自然循环能力，还会与蒸汽发生器二次侧流体流动传热相互耦合相互影响，对反应堆安全带来极大的挑战。现有解决蒸汽发生器倒流的方法主要有从运行参数角度入手，可以有效的减少倒流临界流量和临界压降，从而使蒸汽发生器并联U型管束避开倒流区间运行，但是不能够从根本上解决倒流问题的发生。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了反应堆非对称倒U型管束蒸汽发生器，具有增大回路冷热源高度差，减少流量-压降曲线负斜率区域的范围，缓减倒流现象的发生的作用。

本实用新型是这样实现的：

反应堆非对称倒U型管束蒸汽发生器，包括进口腔室和出口腔室，所述进口腔室的顶部设置有进口腔室接管，所述出口腔室的一侧设置有出口腔室接管，所述进口腔室接管和所述出口腔室接管通过非对称倒U型管束连通，所述非对称倒U型管束的外部设置有冷却装置，所述冷却装置用于冷却所述非对称倒U型管束内热流体，所述非对称倒U型管束由内外径、材质、进出口阻力一致的管路一和管路二组成，所述管路一与所述管路二的长度不相同。

在本实用新型的实施例中，所述管路一与所述管路二的形状契合，且处于同一垂直面，所述管路一与所述管路二的两端分别位于同一水平面。

在本实用新型的实施例中，所述进口腔室的顶部设置有进口管板，所述进口管板为半圆形板，所述进口管板用于安装进口腔室接管。

在本实用新型的实施例中，所述出口腔室的一侧设置有出口管板，所述出口管板为矩形板，所述出口管板用于安装出口腔室接管。

在本实用新型的实施例中，所述出口腔室位于进口腔室的底部位置处。

在本实用新型的实施例中，所述冷却装置为二次侧流体管，所述二次侧流体用于通过二次侧流体冷却所述非对称倒U型管束内的热流体。

本实用新型的有益效果是：

采用非对称倒U型管束后，可以增大回路冷热源高度差，且采用非对称倒U型管束后，减少流量-压降曲线负斜率区域的范围，缓减倒流现象的发生。

附图说明