适用于钠冷快堆的隔热装置的制作方法

1.本技术的至少一个实施例涉及一种隔热装置，具体涉及一种适用于钠冷快堆的隔热装置和钠冷快堆。


背景技术：

2.钠冷快堆电站采用液态金属钠作为冷却剂，液态金属钠具有较低的熔点和较高的沸点，这使得钠冷快堆电站相较于压水堆电站具有较高温度的工作介质的，平均温度达到550℃以上。较高温度的工作介质导致钠冷快堆系统中存在较多的高温设备，如钠缓冲罐、蒸汽发生器事故保护系统排放罐、钠分配器等。这些高温设备的尺寸、重量较大，在设计时多采用鞍式、裙式支座和耳式支座等进行支撑。在热传导过程中，高温设备的热量通过支座传递到设备支撑的底板，进而传递到混凝土中。如果当设备温度过高时，还会进一步地通过钢筋混凝土支撑基础传递至设备所在房间的楼板内，其中楼板中普通混凝土长期工作温度一般不超过65℃。当钢筋混凝土构件在高温下或经高温后的承载力、抗变形能力、完整性和耐火极限等均会发生退化，进而影响结构的安全。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的适用于钠冷快堆的隔热装置，该隔热装置能够有效降低钠冷快堆主体设备和支撑基础之间的传热，同时不影响支撑基础的支撑强度。
4.根据本技术的实施例，提供一种适用于钠冷快堆的隔热装置，隔热装置设在钠冷快堆主体设备和支撑基础之间，其中，隔热装置包括：多个隔热管板，布置成相互平行的阵列；多个加强筋板，连接在相邻的两个隔热管板之间，以增强隔热装置的散热和强度；以及多个侧向锚筋，连接在最外侧的两个隔热管板的外侧，且延伸到支撑基础内部，以固定隔热管板并增强隔热装置的侧向散热。
5.本技术实施例提供的适用于钠冷快堆的隔热装置，其中，隔热装置包括多个隔热管板、多个加强筋板、多个侧向锚筋。通过将多个隔热管板布置成相互平行的阵列，相邻的两个隔热管板之前通过加强筋板进行连接，在增加散热的同时还能够增加对主体设备支撑的强度，而且能够根据所需的热量灵活设计隔热管板的数量、长度和加强筋板的数量。多个侧向锚筋连接在最外侧的两个隔热管板的外侧，且延伸到支撑基础内部，在实现隔热管板固定的同时增加隔热装置的侧向散热。通过在钠冷快堆主体设备和支撑基础之间设置隔热装置，能够有效降低钠冷快堆主体设备向支撑基础之间的热传导，同时又保证不影响支撑基础的支撑强度。
附图说明
6.图1为根据本技术的实施例的适用于钠冷快堆的隔热装置的侧视图；
7.图2为根据本技术的实施例的适用于钠冷快堆的隔热装置的立体示意图；
8.图3为根据本技术的实施例的隔热装置的俯视图；
9.图4为图2所示的隔热装置的俯视图；
10.图5为图4所示的隔热装置的侧视图；
11.图6为根据本技术另一个实施例中适用于钠冷快堆的隔热装置的俯视图；
12.图7为图2所示的隔热装置的一种安装示意图；
13.图8为图2所示的隔热装置中隔热管板的空心结构侧视图。
14.【附图标记说明】
15.1-隔热装置、101-隔热管板、102-加强筋板、103-侧向锚筋、104-锚块、105-辅助锚筋、106-辅助锚块、2-钠冷快堆主体设备、3-支撑基础。
具体实施方式
16.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
17.需要说明的是，除非另外定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。
18.根据钠冷快堆的运行经验，钠冷快堆设备的底板的温度可达到300℃左右，钢筋混凝土作为底板的支撑，其平均温度也达到200℃左右，当钠冷快堆的热量通过钢筋混凝土传递至房间楼板时，也会导致楼板温度高于100℃。
19.由于高温(200℃以上)对混凝土材料力学性能的影响较大，例如钢筋混凝土构件在高温下或经历高温后的承载力、抗变形能力、完整性和耐火极限等均会发生退化。混凝土传热性能变差，导致结构构件截面将产生不均匀的温度场而引起截面的温度应力和构件的弯曲变形，以及混凝土在受热膨胀时，在沿结构构件轴向还将产生伸长变形。尤其当混凝土受到高温爆炸冲击荷载时，会明显降低钢筋混凝土构件的耐高温能力，当钢筋混凝土构件的跨度越大时，影响越显著。
20.根据安全规范要求，正常工况下普通混凝土长期工作温度一般不超过65℃。因此，在设计钠冷快堆时必须考虑在钠冷快堆和混凝土支撑之间的隔热或散热措施。
21.为了解决现有技术中存在的问题，本技术的实施例提供一种适用于钠冷快堆的隔热装置，将隔热装置设置在钠冷快堆主体设备和支撑基础之间，其中，隔热装置包括：多个隔热管板、多个加强筋板、多个侧向锚筋。
22.多个隔热管板，布置成相互平行的阵列；多个加强筋板，连接在相邻的两个隔热管板之间，以增强隔热装置的散热和强度；以及多个侧向锚筋，连接在最外侧的两个隔热管板的外侧，且延伸到支撑基础内部，以固定隔热管板并增强隔热装置的侧向散热。
23.在本技术的实施例中，通过将多个隔热管板布置成相互平行的阵列，在相邻的两
个隔热管板之间通过加强筋板进行连接，在降低钠冷快堆主体设备向支撑基础传热的同时还能够增加对主体设备支撑的强度，也能够灵活设计隔热管板的数量、长度和加强筋板的数量，以此满足钠冷快堆主体设备不同载荷和释放热量的需求。将多个侧向锚筋连接在最外侧的两个隔热管板的外侧，且延伸到支撑基础内部，在实现隔热管板固定的同时还能增加隔热装置的侧向散热。因此，将隔热装置设在钠冷快堆主体设备和支撑基础之间，利用隔热装置的导热性能较差，可以有效的向外界环境散热的特点，降低了钠冷快堆主体设备向支撑基础之间的传热，同时又保证不影响支撑基础的支撑强度。
24.图1为根据本技术的实施例的适用于钠冷快堆的隔热装置的侧视图；图2为根据本技术的实施例的适用于钠冷快堆的隔热装置的立体示意图；图3为根据本技术的实施例的隔热装置的俯视图。
25.以下结合图1至图3对本技术实施例中的适用于钠冷快堆的隔热装置的结构进行详细说明。
26.如图1至图3所示，隔热装置1设在钠冷快堆主体设备2和支撑基础3之间，其中，隔热装置1包括：多个隔热管板101、多个加强筋板102和多个侧向锚筋103。多个隔热管板101，布置成相互平行的阵列。多个加强筋板102，连接在相邻的两个隔热管板101之间，以增强隔热装置1的散热和强度。多个侧向锚筋103，连接在最外侧的两个隔热管板101的外侧，且延伸到支撑基础3内部，以固定隔热管板101并增强隔热装置1的侧向散热。
27.在本技术实施例中，隔热管板101可以采用矩形截面、圆形截面、工字钢界面、槽钢界面等各种截面形状；加强板筋102的截面可以为矩形截面、椭圆形截面或圆形截面等，隔热管板101和加强板筋102截面的形状由隔热需求而确定，不局限于本技术实施例图1-图3中所示的矩形截面。隔热管板101和加强板筋102可以采用圆钢、钢板、碳钢、不锈钢中任意一种或者强度更高的材料，其主要由钠冷快堆主体设备2的载荷而确定材料的强度，多个侧向锚筋103的长度和厚度根据实际需求进行限定，支撑基础包括混凝土，混凝土可以为普通的钢筋混凝土，也可以为耐高温的混凝土，在此不做更加具体的限定。将本技术实施例中的隔热装置1应用于钠冷快堆系统时，为满足不同载荷和传热的需求，可以选用强度更高的材料、增加隔热装置1内各组件的壁厚和组件数量等方式来综合解决隔热装置的传热和支撑强度问题，隔热装置可以水平放置或者竖直放置在钠冷快堆主体设备与支撑基础之间。
28.图4为图2所示的隔热装置的俯视图；图5为图4所示的隔热装置的侧视图。
29.以下结合图4和图5对本技术实施例中的锚块进行详细描述。
30.在一些实施例中，如图4和图5所示，适用于钠冷快堆的隔热装置，还包括：多个锚块104。其中，多个锚块104固定设置在多个侧向锚筋103上，以增加侧向锚筋103与支撑基础3之间的受力面。锚块104固定设置在多个侧向锚筋103上的方式包括：锚块104通过焊接的方式固定在多个侧向锚筋103上，或者将锚块104与侧向锚筋103加工为一体成型的结构。通过将锚块104固定在侧向锚筋103上，有助于将隔热管板101和加强筋板102与支撑基础3相连接，即与混凝土相连。与此同时，利用锚块104还可以借助加强筋板102和侧向锚筋的共同作用来增加隔热管板101的侧向传热，有利于隔绝竖直方向上的传热，如钠冷快堆主体设备2与支撑基础或钠冷快堆主体设备2所在房间中楼板之间的竖向传热。
31.图6为根据本技术另一个实施例中适用于钠冷快堆的隔热装置的俯视图。
32.进一步地，在一些实施例中，如图6所示，适用于钠冷快堆的隔热装置，还包括：多
个辅助锚筋105和多个辅助锚块106。多个辅助锚筋105分别连接在多个隔热管板101的两端中的至少一端；多个辅助锚块106固定设置在多个辅助锚筋105上。可以理解为，在图4所示的隔热装置的基础上，多个辅助锚筋105分别连接在多个隔热管板101的两端中的一端，以及将多个辅助锚块106固定设置在多个辅助锚筋105上，以此能够进一步增加隔热管板101的侧向传热、增强隔热管板101和加强筋板102与支撑基础3相连接的稳定性(图未示出)。还可以理解为，在图4的隔热装置的基础上，将多个辅助锚筋105分别连接在多个隔热管板101的两端，以及将多个辅助锚块106固定设置在多个辅助锚筋105上(如图6所示)。通过采用图6中的隔热装置，利用多个辅助锚筋105和多个辅助锚块106能够显著增加隔热管板101和加强筋板102与支撑基础3相连接的稳定性、强度，同时还能增强隔热装置的侧向传热能力，显著降低钠冷快堆主体设备竖直方向的传热能力。
33.图7为图2所示的隔热装置的一种安装示意图。
34.在一些实施例中，钠冷快堆主体设备2的底部安装有底板201；隔热装置1设置在钠冷快堆主体设备2的底板201上；或隔热装置1设置在支撑基础3上。可以理解为，钠冷快堆主体设备2底部安装的底板与隔热装置1相连接，然后再通过隔热装置1中的侧向锚筋103与支撑基础3相连接，实现隔热装置的固定和降低传热(如图1所示)。还可以将隔热装置1设置在支撑基础3上，将隔热装置1中的侧向锚筋103延伸到支撑基础内(如图7所示)，以实现钠冷快堆主体设备2通过隔热装置1间接地与支撑基础3相固定和降低热量传热至支撑基础3内。
35.进一步地，如图1和图7所示，在设置在钠冷快堆主体设备2的底板201上或在支撑基础3上设置有至少一层隔热装置1，其中，相邻的两层隔热装置1之间以支撑基础3相间隔。可以理解为，在钠冷快堆主体设备2的底板201上可以设置至少一层隔热装置1，隔热装置1与钠冷快堆主体设备2的底板201连接的方式可以钢筋捆绑、混凝土浇筑中任意一种方式，在相邻两层隔热装置1之间可以用混凝土作为支撑基础3进行间隔，在实现稳固的同时减少传热。对于在支撑基础3内设置有至少一层隔热装置1而言，参照图7所示，可以理解为，将隔热装置1安装在支撑基础3上，并用混凝土对隔热装置1进行浇筑实现隔热装置1中的侧向锚筋103的固定。相邻两层隔热装置1之间也可以用混凝土作为支撑基础3进行间隔，其中，混凝土可以为普通的钢筋混凝土或者耐高温的混凝土。
36.在一些实施例中，隔热管板101与加强筋板102之间采用螺旋连接或者焊接方式连接、或隔热管板101与加强筋板102一体加工成型。可以理解为，在实际安装或设计的过程中，将隔热管板101与加强筋板102之间采用螺旋连接或者焊接方式连接，这种方式比较灵活，便于根据实际需要进行灵活改动，而且也便于加工或拆卸。还可以将隔热管板101与加强筋板102一体加工成型，这种结构适用于隔热需求较大时。例如，当钠冷快堆主体设备2的底板201温度较大时，可以将隔热管板101与加强筋板102一体加工成型，此时多个隔热管板101和多个加强筋板102之间为相互贯通的结构，将隔热装置1设置在钠冷快堆主体设备2的底板201上，有助于降低主体设备向支撑基础和楼板的传热，降低主体设备的高温对楼板的影响。
37.图8为图2所示的隔热装置中隔热管板的空心结构侧视图。
38.在一些实施例中，如图8所示，隔热管板101为空心结构，在隔热管板101中填充隔热材料或者为空气，或者还可以对隔热管板101进行抽真空处理。可以理解为，将隔热管板101设计成空心结构，在隔热管板101空心结构的内部填充隔热性能较好的隔热材料或空
气，其传热相较于钢筋混凝土的导热系数更低，能够有效减少钠冷快堆主体设备2向支撑基础3或支撑基础之间的传热。
39.进一步地，在一些实施例中，隔热管板101与加强筋板102为相互贯通的一体空心结构，在空心结构中通入水或空气进行散热冷却。可以理解，将隔热管板101与加强筋板102设计成为相互贯通的一体空心结构，使得多个隔热管板101与多个加强筋板102之间相互贯通，使隔热装置1形成一体结构，当向空心结构中通入水或空气等介质进行冷却，使得空气或水等介质在隔热装置内进行循环流动，以在隔热的同时增加隔热装置1的侧向散热，降低竖直方向的散热，从而达到所要的隔热效果。
40.在一些实施例中，为了进一步增加隔热管板101对外散热的能力，还可以在隔热管板101的外壁还设置有散热板，以增加隔热管板101的侧向散热，散热板可以为长方形、圆形等(图未示出)。
41.参见图1，根据本技术的另一方面的实施例，提供一种钠冷快堆，包括：设置在建筑物内(例如建筑物的楼板上)的支撑基础3；隔热装置1；以及设置在隔热装置上的钠冷快堆主体设备2。通过在钠冷快堆主体设备2和支撑基础3之间设置隔热装置1，能够有效降低钠冷快堆主体设备2向支撑基础3之间的热传导，同时又保证不影响支撑基础的支撑强度。
42.在本技术的实施例中，隔热装置1的具体设计、制造、安装实施的步骤如下：
43.步骤一：首先明确钠冷快堆主体设备的需求，然后获取钠冷快堆主体设备的尺寸、支撑基础尺寸、图纸信息；钠冷快堆主体设备的温度场分布；组装隔热装置的材料属性、热工参数、力学载荷信息等。
44.步骤二：根据钠冷快堆主体设备支座、支撑基础大小、载荷和位置信息，明确隔热装置的安装位置情况并进行热工计算。
45.步骤三：根据热工计算的结果，确定隔热管板的热工设计参数。
46.步骤四：根据钠冷快堆主体设备支座、支撑基础、本技术适用于钠冷快堆的隔热装置的安装位置情况，进行力学计算。
47.步骤五：根据力学计算结果，确当隔热管板、加强筋板、侧向锚筋，锚块等结构设计参数、材料选择等。
48.步骤六：根据上述步骤一至步骤五，完成适用于钠冷快堆的隔热装置施工图的设计。
49.步骤七：根据步骤四中提供的施工图进行加工制造。
50.步骤八：在安装隔热装置的过程中，可根据现场需要直接安装在钠冷快堆主体设备的底板下，也可以根据现场需要直接安装在支撑基础上。
51.步骤九：根据设计需要可以安装至少一层隔热装置。
52.步骤十：在进行安装的过程中，需要综合考虑现场钢筋绑扎、混凝土浇筑、隔热装置埋件等安装情况，避免安装过程中的相互干扰碰撞等。
53.采用本技术实施例中提供的隔热装置，在钠冷快堆主体设备和支撑基础之间安装至少一层隔热装置，该隔热装置的导热性能较差，在能够有效地组织钠冷快堆主体设备向支撑基础散热同时其强度也满足设备的支撑要求。通过施工之前的载荷和热量需求计算，可以通过调整隔热装置中各部件的组成和参数，能够满足隔热要求，为其工程应用提供支持。另外，本技术实施例中适用于钠冷快堆的隔热装置的结构较为简单，易于加工制造，能
够根据不同载荷和热量大小，通过灵活选择适用于隔热管板、加强筋板、侧向锚筋强度的材料、壁厚和数量等方式，来满足钠冷快堆主体设备和支撑基础之间的传热和支撑。
54.上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。