一种非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计的制作方法

1.本发明涉及反应堆安全技术领域，具体为一种非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计。


背景技术：

2.在反应堆发生事故时，即使已实现安全停堆，堆芯也在持续释放衰变热，因此需要设计相应的安全系统在不同类型的事故、不同事故阶段都能提供适宜的冷却剂流量冷却堆芯，从而避免反应堆堆芯熔化的风险，具体来说，不同的事故对冷却剂流量的需求有所不同，对于非破口类事故，因冷却剂未丧失，冷却剂注射流量只需保证如反应堆降温负反馈等不会引起堆芯重返临界，所需的注射流量需求不大，然而如果注射流量过大，反而会导致水装量增大，冷却剂过度膨胀甚至可能引发事故升级，对于破口类事故，因冷却剂丧失较多，事故早期对于注射流量要求较高，事故中期对注水流量需求有所降低，但又需要在进入长期冷却之前能够较长时间提供注射流量，现有核电厂的堆芯补水箱是功能单一不易控制流量的传统补水系统，通常用于在事故初期和中期提供冷却水，补水箱储存一定量的冷却水，在事故时，可在一定时间范围内通过自然循环的方式向堆芯提供冷却水，但其注射流量不可控制，无法在所有工况中都达到最佳冷却效果，甚至在某些情况下带来负面影响，一定程度影响经济性和电厂的可靠性。
3.存在以下问题：
4.1、不便于更好地满足不同的事故需求，不便于达到更好地缓解不同类型事故。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计，解决了不便于更好地满足不同的事故需求，不便于达到更好地缓解不同类型事故的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计，包括补水箱，所述补水箱的内部安装有隔板，且隔板的内壁安装有高位阀门，所述隔板的内壁安装有低位阀门，所述隔板的内壁开设有常开补水孔，所述补水箱的下端设置有补水管线，所述补水箱的上端安装有密封圈，且密封圈的外壁安装有平衡管线。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述补水箱与隔板卡合连接，且补水箱的内壁长度大于隔板的外壁长度。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述隔板与高位阀门卡合连接，且隔板的内壁为开孔式设计。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述隔板与低位阀门卡合连接，且隔板的内壁宽度大于低位阀门的外壁宽度。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述补水管线与补水箱螺纹连接，且补水管线的一端外壁为螺纹状设置。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述补水管线与补水箱采用焊接方式连接。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述密封圈的内壁与补水箱的两端外壁紧密贴合，且密封圈的外壁与平衡管线的内壁紧密贴合。
13.作为本发明的一种优选技术方案，平衡管线与补水箱采用焊接方式连接。
14.与现有技术相比，本发明提供了一种非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计，具备以下有益效果：
15.1、该非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计，通过设置隔板对高位阀门起到卡合固定作用，在使用装置时，高位阀门的设置便于当满足信号后，依靠压差、信号驱动或弹簧等实现非能动开启，无需电源驱动，可靠性极高。
16.2、该非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计，通过设置补水箱对隔板起到卡合固定作用，在使用装置时，隔板的设置便于对装置进行分隔，同时对注水量需求少时，可提供较少冷却水，在满足冷却的前提下延长可补水时间；同时可最大程度地避免事故升级，增加了装置的使用性。
17.3、该非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计，通过设置密封圈对补水箱起到紧密贴合作用，在使用装置时，补水箱的设置便于当对注水量需求大时，水箱全部水装量均可用于补水，实现充分冷却，增加了装置的使用性。
附图说明
18.图1为本发明压差驱动结构示意图；
19.图2为本发明信号驱动结构示意图；
20.图3为本发明浮球弹簧结构示意图。
21.图中：1、补水箱；2、隔板；3、高位阀门；4、低位阀门；5、常开补水孔；6、补水管线；7、密封圈；8、平衡管线。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例
24.请参阅图1
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3，本实施方案中：一种非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计，包括补水箱1，补水箱1的内部安装有隔板2，且隔板2的内壁安装有高位阀门3，隔板2的内壁安装有低位阀门4，隔板2的内壁开设有常开补水孔5，补水箱1的下端设置有补水管线6，补水箱1的上端安装有密封圈7，且密封圈7的外壁安装有平衡管线8。
25.本实施例中，补水箱1与隔板2卡合连接，且补水箱1的内壁长度大于隔板2的外壁长度，通过设置补水箱1对隔板2起到卡合固定作用，在使用装置时，隔板2的设置便于对装置进行分隔，同时对注水量需求少时，可提供较少冷却水，在满足冷却的前提下延长可补水时间；同时可最大程度地避免事故升级，增加了装置的使用性。
26.本实施例中，隔板2与高位阀门3卡合连接，且隔板2的内壁为开孔式设计，通过设
置隔板2对高位阀门3起到卡合固定作用，在使用装置时，高位阀门3的设置便于当满足信号后，依靠压差、信号驱动或弹簧等实现非能动开启。
27.本实施例中，隔板2与低位阀门4卡合连接，且隔板2的内壁宽度大于低位阀门4的外壁宽度，通过设置隔板2对低位阀门4起到卡合固定作用，在使用装置时，低位阀门4的设置便于无需电源驱动，可靠性极高。
28.本实施例中，补水管线6与补水箱1螺纹连接，且补水管线6的一端外壁为螺纹状设置，通过设置补水管线6对补水箱1起到螺纹固定作用，在使用装置时，补水管线6的设置便于装置内部进行补水，增加了装置的使用性。在一些实施例中，所述补水管线6与补水箱1还可以采用焊接方式连接。
29.本实施例中，密封圈7的内壁与补水箱1的两端外壁紧密贴合，且密封圈7的外壁与平衡管线8的内壁紧密贴合，通过设置密封圈7对补水箱1起到紧密贴合作用，在使用装置时，补水箱1的设置便于当对注水量需求大时，水箱全部水装量均可用于补水，实现充分冷却，增加了装置的使用性。在一些实施例中，平衡管线8与补水箱1还可以采用焊接方式连接。
30.本发明的工作原理及使用流程：高位阀门3与低位阀门4由可由压差驱动。使用流程如下：高位阀门3与低位阀门4由压差驱动，事故初期补水箱1满水，高位阀门3与低位阀门4两侧压力平衡，高位阀门3与低位阀门4关闭，补水箱1开始注水时，隔板2右侧水优先通过常开补水孔5以及补水管线6向堆芯进行注水冷却，事故初期，在一定时间内可以通过平衡管线8给补水箱1隔板2两侧进行补水，当补水中断后，隔板2右侧水位开始逐渐降低，直到水位低于高位阀门3以下后，隔板2左右压差控制高位阀门3自动开启，隔板2左侧水可通过高位阀门3流动至补水箱1隔板2右侧，并通过常开补水孔5和补水管线6实现堆芯补水，随着水位进一步降低，低位阀门4开启，补水箱1内隔板2两侧所有水装量均可实现堆芯注水。
31.当高位阀门3与低位阀门4也可由信号驱动，事故初期补水箱1满水，补水箱1开始注水时，补水箱1右侧水优先通过常开补水孔5以及补水管线6向堆芯进行注水，事故初期，在一定时间内可以通过平衡管线8给补水箱1隔板2两侧进行补水，当补水中断后，隔板2右侧水位开始逐渐降低，直到水位低于高位阀门3以下后，信号控制高位阀门3开启，隔板2左侧水可通过高位阀门3流动至补水箱1隔板2右侧，并通过常开补水孔5和补水管线6实现堆芯补水。随着水位进一步降低，低位阀门4开启，补水箱1内隔板2两侧所有水装量均可实现堆芯注水。
32.高位阀门3与低位阀门4也可由弹簧控制，事故初期补水箱1满水，补水箱1开始注水时，隔板2右侧水优先通过常开补水孔5以及补水管线6向堆芯进行注水冷却，事故初期，在一定时间内可以通过平衡管线8给补水箱1隔板2两侧进行补水，当补水中断后，隔板2右侧水位开始逐渐降低，直到水位低于高位阀门3以下后，弹簧作用力大于浮球浮力，控制高位阀门3自动开启，隔板2左侧水可通过高位阀门3流动至补水箱1隔板2右侧，并通过常开补水孔5和补水管线6实现堆芯补水，随着水位进一步降低，低位阀门4同原理实现开启，补水箱1内隔板2两侧所有水装量均可实现堆芯注水，就这样一种非能动调节流量的先进堆芯补水箱设计就完成了。
33.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对
前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。