[发明专利]用于核电站压力容器的换热增强装置和方法、事故缓解设备

权利要求书

1.一种用于核电站的安全壳的上封头排热的事故缓解设备，包括：

外壳，围绕所述安全壳的上封头的外壁面且与所述外壁面间隔开设置以形成气体流动通道；和

换热增强装置，

其中：

所述换热增强装置包括：

光催化功能层，光催化功能层的内表面适于热连接到所述安全壳的上封头的外壁面，光催化功能层的外表面包括光催化材料；和

与光催化功能层相对且间隔开布置的催化光源，所述催化光源发出的光照射到所述光催化功能层的外表面上，

其中，基于来自催化光源的光的照射，所述光催化功能层的外表面的亲水性增强，

所述安全壳的上封头的外壁面构成所述待冷却壁面；且

所述催化光源设置在气体流动通道中以与光催化功能层直接面对，

冷却水喷洒在光催化功能层上以对所述安全壳的上封头的外壁面进行蒸发散热，

空气在气体流动通道中流动，从而以自然对流的方式带走蒸发产生的热量。

2.根据权利要求1所述的事故缓解设备，其中：

换热增强装置的光催化功能层包覆安全壳的上封头；

所述外壳的内侧与光催化功能层面对且间隔开；

换热增强装置的催化光源设置在外壳内侧以直接面对光催化功能层。

3.根据权利要求2所述的事故缓解设备，其中：

所述外壳具有上壳体和竖直壳体，上壳体的下端与竖直壳体的上端之间限定空气入口，上壳体的上端限定位于上封头上方的空气出口，所述外壳内设置有空气导流板，用于引导来自空气入口的外界空气以U形流动后通过空气出口流出；

换热增强装置的催化光源设置在上壳体内侧和空气导流板面对安全壳的上封头的一侧。

4.根据权利要求1所述的事故缓解设备，其中：

所述光催化功能层为由光催化材料构成的单层结构。

5.根据权利要求1所述的事故缓解设备，其中：

所述光催化功能层包括光催化材料层和结构基板，所述光催化材料层以面接触的方式热连接到结构基板的外表面，所述结构基板的内表面适于热连接到待冷却壁面。

6.根据权利要求5所述的事故缓解设备，其中：

所述结构基板的外表面为平面结构。

7.根据权利要求5所述的事故缓解设备，其中：

所述结构基板的外表面设置有微结构，微结构为突起、凹槽、孔洞中的至少一种，所述光催化材料层敷盖所述微结构。

8.根据权利要求7所述的事故缓解设备，其中：

所述微结构为孔洞，所述孔洞的深度在100纳米至500微米之间、半深宽度在50纳米至500微米之间、且相邻孔洞的间距在100纳米至500微米之间。

9.根据权利要求8所述的事故缓解设备，其中：

所述孔洞的深度在500纳米至100微米之间、半深宽度在500纳米至50微米之间、且相邻孔洞的间距在100纳米至50微米之间。

10.根据权利要求5-9中任一项所述的事故缓解设备，其中：

所述结构基板为氧化铝薄膜。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的事故缓解设备，其中：

所述光催化材料包括TiO₂、ZnO、SnO、Ga₂O₃中的至少一种。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的事故缓解设备，其中：

催化光源为紫外线光源。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的事故缓解设备，其中：

来自催化光源的光基本上均匀地照射光催化功能层的外表面。