抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器包括穩壓器主體，所述穩壓器主體的上部分為氣體儲存空間，下部分為液體儲存空間，所述穩壓器主體內設有若干阻擋液體晃動的間隔板，所述間隔板呈間距設置。本發明穩壓器適用于海洋環境中，抑制晃蕩效果好，有效增強了核電廠的環境適應能力。
【專利說明】
抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器
技術領域
[0001]本發明涉及一種穩壓器，尤其涉及一種在海洋條件下用于核反應堆的穩壓器。【背景技術】
[0002]穩壓器用于核反應堆一回路中，在一回路發生事故導致壓力升高或降低時，對一回路進行自動調節壓力，從而保證一回路的正常工作。現有的穩壓器一般有兩種，一種是蒸汽穩壓器，另一種是氮氣穩壓器。
[0003]如圖1所示，蒸汽穩壓器300是一個立式的圓筒形容器，帶有半球形的上、下封頭 301、302,其中的液體和蒸汽維持在平衡的飽和狀態。具體結構是蒸汽穩壓器300下部是水空間303,有波動管嘴、電加熱器和儀表管嘴；上部是蒸汽空間304,有噴淋管和噴頭、安全閥、儀表管嘴、脈沖管嘴和人孔。波動管將穩壓器與一個熱段連接，在反應堆冷卻劑熱膨脹和收縮時輸送進出穩壓器的反應堆冷卻劑。在反應堆冷卻劑系統(RCS)中，蒸汽穩壓器提供了一個使反應堆冷卻劑系統中的液體與蒸汽維持飽和狀態的平衡點，以在電廠穩態運行及瞬態時控制反應堆冷卻劑系統的壓力。蒸汽穩壓器300擁有在系統小泄漏事故工況下，一定時間段內無正常補水時維持反應堆冷卻劑系統容積的水量。
[0004]如圖2所示，氮氣穩壓器400利用穩定性氣體氮氣的可壓縮性和填充量來調節系統的壓力。相比蒸汽穩壓器，氮氣穩壓器400的設計取消了蒸汽穩壓器中的電加熱器和噴霧管閥，其響應動作快，降低了維護和制造的費用，更加適合一體化反應堆的布置。其工作原理同傳統的蒸汽穩壓器類似，當一回路冷卻劑溫度上升時，冷卻劑體積膨脹，使一回路的壓力上升，氮氣穩壓器400利用其內部的氮氣的可壓縮性，及時地吸收部分壓力上升，在壓力的上升超出壓力允許范圍時，將在壓力的驅動下自動打開泄壓閥，排出一定的高壓氣體來維持系統的壓力，降低系統壓力繼續上升的趨勢；相反，當一回路冷卻劑溫度下降時，冷卻劑體積收縮，使一回路壓力下降，這時氮氣穩壓器400內的一部分高壓水通過波動管流入反應堆600—回路，在壓力下降到下限值時，將自動打開進氣閥401使儲存在主氣罐500內的高壓氮氣流入氮氣穩壓器400的壓力空間，補充壓力的下降，使壓力維持在恒定值附近允許的范圍內。與蒸汽穩壓器相比，其不使用加熱元件使穩壓器的設計具有非能動特征。圖2所示為一種核反應堆中的氮氣穩壓系統，該穩壓系統包含以下部分:4個氮氣穩壓器400、兩組主氣罐500(每組6個氣罐)、備用氣罐組(6個氣罐)，氣體壓縮機、管道、閥門以及儀表。
[0005]上述這兩種穩壓器都為大容積筒體結構，具有能夠自由運動的液面。其是基于陸上的穩定環境設計的；然而在運動條件(如海洋條件下的搖擺)時，穩壓器內的自由液面會產生晃蕩效應，如圖3,示圖a中展示了穩壓器在靜止時的液面A的狀態，示圖b、c展示了穩壓器在晃蕩時的液面A的狀態;而這種液面大幅度、高頻的波動會對穩壓器造成較大的影響， 這些影響表現在以下方面:
[0006]1.這種波動會對穩壓器的內壁造成很大的應力沖擊，有可能破壞其結構完整性。
[0007]2.穩壓器中自由液面的晃蕩，可能會引起蒸氣穩壓器底部的電加熱器或加熱管裸露，導致電加熱器燒毀，還可能會淹沒穩壓器頂部的噴淋器，降低穩壓器噴淋器的噴淋降壓的效果。
[0008]3.穩壓器中自由液面的晃蕩會影響傳感器對穩壓器內部水位測量的精度，增大了穩壓器液位測量的難度。
[0009]4.穩壓器的自由液面的存在使其對應用環境的要求較高，從而降低了核電廠的環境適應能力。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在于提供一種適用于海洋環境中，抑制晃蕩效果好，有效增強了核電廠的環境適應能力的穩壓器。
[0011]為了實現上述目的，本發明提供的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器包括穩壓器主體，所述穩壓器主體的上部分為氣體儲存空間，下部分為液體儲存空間，所述穩壓器主體內設有若干阻擋液體晃動的間隔板，所述間隔板呈間距設置。
[0012]本發明具有如下的優點:
[0013]1.結構簡單，方便加工;其可根據需要進行批量生產;還可以在現有穩壓器的基礎上進行改造，便于實踐和應用。
[0014]2.應用廣泛;可應用于不同的反應堆堆型，例如既可以應用于海上漂浮堆，也可應用于破冰船等。
[0015]3.抑制晃蕩的效果好;通過在所述穩壓器主體內設有若干阻擋液體晃動的間隔板，使所述間隔板呈間距設置，使得所述穩壓器主體從原大容積容器分割為相互聯系的多個小部分，在不改變已有穩壓器的水容積的情況下，這些小部分可以使液面不易產生晃蕩效應，具有很好的晃蕩抑制效果;有效避免穩壓器底部的電加熱器或加熱管裸露，以及避免淹沒穩壓器頂部的噴淋器;并且有效提高傳感器對穩壓器內部水位測量的精度。
[0016]4.增強了核電廠的環境適應能力，提高了核電廠的經濟性。應用本發明，可以使核電廠在更惡劣的環境中繼續運行，而不會因為穩壓器內液面晃蕩導致停堆，增強了核電廠的環境適應能力，提高了核電廠的經濟性。
[0017]較佳地，所述間隔板呈平板狀并平行于所述穩壓器主體的水平液面，且所述間隔板從上到下排列于所述水平液面之下。
[0018]具體地，所述間隔板開設有一連通其兩側的缺口。
[0019]更具體地，所述缺口沿所述水平液面所在平面的順時針或逆時針方向依次錯位設置。
[0020]更具體地，相鄰的兩所述間隔板的缺口的錯位角度為90度。
[0021]更具體地，所述穩壓器主體及所述間隔板的橫截面為圓形，所述缺口為在所述間隔板的弧形邊上開切的90°弧度角的開口，所述間隔板的弧形邊緣與所述穩壓器主體的內壁密封連接。
[0022]較佳地，所述間隔板呈圓筒狀并與所述穩壓器主體同軸設置，所述間隔板的圓筒直徑從外到內依次減少。
[0023]具體地，所述間隔板的頂部與所述穩壓器主體的上封頭相連接，所述間隔板的底部插入到所述穩壓器主體的水平液面以下。
[0024]更具體地，所述間隔板的底部的水平高度等于所述穩壓器主體的下封頭與所述穩壓器主體的圓筒之間的連接點的水平高度。
[0025]較佳地，兩相鄰的所述間隔板之間的距離為0.25米。【附圖說明】
[0026]圖1是現有技術的蒸氣穩壓器的結構示意圖。
[0027]圖2是現有技術的氮氣穩壓系統的結構示意圖。
[0028]圖3是穩壓器內部液面在穩定及晃蕩狀態下的示意圖。
[0029]圖4是本發明穩壓器的實施例一的結構示意圖。
[0030]圖5是圖4中在穩壓器內的間隔板的依次設置方式。[0031 ]圖6是本發明穩壓器的實施例二的結構示意圖。[〇〇32]圖7是圖6中的穩壓器的內部俯視圖。【具體實施方式】
[0033]為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現的效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0034]如圖4、圖5所示，圖中展示了本發明實施例一的穩壓器的結構，所述穩壓器包括穩壓器主體100，所述穩壓器主體100的上端設有上封頭101、中部為圓筒102，下端設有下封頭 103，所述穩壓器主體100的內部的上部分為氣體儲存空間104，下部分為液體儲存空間105， 所述穩壓器主體100的橫截面為圓形，所述穩壓器主體100內設有若干阻擋液體晃動的間隔板106,所述間隔板106呈間距設置。所述間隔板106呈平板狀并平行于所述穩壓器主體100 的水平液面107,且所述間隔板106從上到下排列于所述水平液面107之下。最上方的間隔板 106離所述上封頭101—定距離，最下方的間隔板106離所述下封頭103—定距離，兩相鄰的所述間隔板106之間的距離為0.25米。所述間隔板106開設有一連通其兩側的缺口 106a。所述缺口 106a沿所述水平液面107所在平面的順時針或逆時針方向依次錯位設置。相鄰的兩所述間隔板106的缺口 106a的錯位角度為90度，如圖5所示，所述穩壓器主體100內從上到下的間隔板106依次為圖中從左到右的間隔板。所述間隔板106的橫截面為圓形，所述缺口 106a為在所述間隔板的弧形邊上開切的90°弧度角的開口，所述缺口 106a可保持所述間隔板106之間的液體能相互連通流動，所述間隔板106的弧形邊緣與所述穩壓器主體100的內壁密封連接。
[0035]如圖4、圖5所示，圖中展示了本發明實施例二的穩壓器的結構，所述穩壓器包括穩壓器主體200，所述穩壓器主體200的上端設有上封頭201、中部為筒體202，下端設有下封頭 203，所述穩壓器主體200的上部分為氣體儲存空間204，下部分為液體儲存空間205，所述穩壓器主體200的橫截面為圓形，所述穩壓器主體200內設有若干阻擋液體晃動的間隔板206， 所述間隔板206呈間距設置。所述間隔板206呈圓筒狀并與所述穩壓器主體200同軸設置，形成同心結構，所述間隔板206的圓筒直徑從外到內依次減少。兩相鄰的所述間隔板206之間的距離為0.25米。所述間隔板206的頂部與所述上封頭201密封地連接，所述間隔板206的底部插入到所述穩壓器主體200的水平液面207以下且距離所述下封頭203—定距離。所述間隔板206的底部的水平高度等于所述穩壓器主體200的下封頭203與所述穩壓器主體200的圓筒202之間的連接點的水平高度，以保持所述間隔板206之間的液體相互連通流動。
[0036]本發明具有如下的優點:
[0037]1.結構簡單，方便加工;其可根據需要進行批量生產;還可以在現有穩壓器的基礎上進行改造，便于實踐和應用。
[0038]2.應用廣泛;可應用于不同的反應堆堆型，例如既可以應用于海上漂浮堆，也可應用于破冰船等。
[0039]3.抑制晃蕩的效果好;通過在所述穩壓器主體內設有若干阻擋液體晃動的間隔板，使所述間隔板呈間距設置，使得所述穩壓器主體從原大容積容器分割為相互聯系的多個小部分，在不改變已有穩壓器的水容積的情況下，這些小部分可以使液面不易產生晃蕩效應，具有很好的晃蕩抑制效果;有效避免穩壓器底部的電加熱器或加熱管裸露，以及避免淹沒穩壓器頂部的噴淋器;并且有效提高傳感器對穩壓器內部水位測量的精度。
[0040]4.增強了核電廠的環境適應能力，提高了核電廠的經濟性。應用本發明，可以使核電廠在更惡劣的環境中繼續運行，而不會因為穩壓器內液面晃蕩導致停堆，增強了核電廠的環境適應能力，提高了核電廠的經濟性。
[0041]本發明穩壓器的其他結構均為本領域普通技術人員所熟知，在此不再做詳細的說明。[〇〇42]以上所揭露的僅為本發明的較佳實例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬于本發明所涵蓋的范圍。
【主權項】
1.一種抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，包括穩壓器主體，所述穩壓器主體的上部分為 氣體儲存空間，下部分為液體儲存空間，其特征在于:所述穩壓器主體內設有若干阻擋液體 晃動的間隔板，所述間隔板呈間距設置。2.如權利要求1所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:所述間隔板呈平板 狀并平行于所述穩壓器主體的水平液面，且所述間隔板從上到下排列于所述水平液面之下。3.如權利要求2所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:所述間隔板開設有 一連通其兩側的缺口。4.如權利要求3所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:所述缺口沿所述水 平液面所在平面的順時針或逆時針方向依次錯位設置。5.如權利要求4所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:相鄰的兩所述間隔 板的缺口的錯位角度為90度。6.如權利要求3所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:所述穩壓器主體及 所述間隔板的橫截面為圓形，所述缺口為在所述間隔板的弧形邊上開切的90°弧度角的開 口，所述間隔板的弧形邊緣與所述穩壓器主體的內壁密封連接。7.如權利要求1所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:所述間隔板呈圓筒 狀并與所述穩壓器主體同軸設置，所述間隔板的圓筒直徑從外到內依次減少。8.如權利要求7所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:所述間隔板的頂部 與所述穩壓器主體的上封頭相連接，所述間隔板的底部插入到所述穩壓器主體的水平液面 以下。9.如權利要求8所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:所述間隔板的底部 的水平高度等于所述穩壓器主體的下封頭與所述穩壓器主體的圓筒之間的連接點的水平高度。10.如權利要求1-9任一項所述的抑制液面晃蕩的核電廠穩壓器，其特征在于:兩相鄰 的所述間隔板之間的距離為0.25米。
【文檔編號】G21C1/09GK106024074SQ201610309303
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】楊江, 劉建昌, 盧向暉, 沈永剛, 王婷, 崔軍, 黃熙, 侯華青, 梁任, 林建樹, 林支康, 方思遠, 呂逸君, 陶俊, 蔣曉華
【申請人】中廣核研究院有限公司, 中國廣核集團有限公司, 中國廣核電力股份有限公司