[发明专利]安全壳内部的非能动除热系统

权利要求书

1.一种压水反应堆安全壳内部的非能动除热系统，所述系统具有至少一个冷却水循环回路，所述至少一个冷却水循环回路包括：

-位于所述安全壳内部的热交换器，所述热交换器包括通过热交换管连通的上集管和下集管，

-连接到所述热交换器的上升管路和下降管路，

-冷却水供应箱，该冷却水供应箱在安全壳外部位于所述热交换器上方，并且连接到所述下降管路，

-蒸汽释放阀，该蒸汽释放阀连接到所述上升管路，位于冷却水供应箱中，并且液压连接到该冷却水供应箱，其中，所述上集管和所述下集管基于如下条件被分成各热交换管区段：

L/D≤20，

其中，L是集管区段长度，

D是集管孔径，

上升管路设计提供了最小的上升区段高度h_rs，以满足下列标准：

ΔP^c_res＝Δρ_rsgh_rs+Δρ_hegh_he，

h_rs＝(ΔP^c_res-Δρ_hegh_he)/Δρ_rsg，

其中，ΔP^c_res是回路总液压阻力，

h_he是热交换器高度，

g是重力因子，

Δρ_rs＝ρ_cw-(ρ′(1-x)+ρ”x)，

Δρ_he＝ρ_cw-ρ_hw，

ρ_cw是下降管路水密度，

ρ_hw是在热交换器高度范围内的上升管路水密度，

ρ′、ρ”是水饱和密度和蒸汽饱和密度，

х是上升区段中的两相混合物的平均质量蒸汽干度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，该系统包括四个通道，每个通道包括四个冷却水循环回路。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，从所述热交换器的上集管到所述蒸汽释放阀的所述上升管路的至少一部分关于水平线具有为至少10°的向上倾斜。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述上升管路包括关于水平线具有小于10°的倾斜角的区段，所述区段的长度是L_sec1，孔径是D_sec1，满足下列标准：L_sec1/D_sec1≤10。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述下降管路的至少一部分关于水平线具有为至少10°的向下倾斜。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述下降管路包括关于水平线具有小于10°的倾斜角的区段，所述区段的长度是L_sec2，孔径是D_sec2，满足下列标准：L_sec2/D_sec2≤10。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，热交换管具有满足热交换器外表面上的紊流对流的标准的高度，即：

R_a>4·10¹²，

其中，

R_a是瑞利数，

g是重力因子，

l是典型的结构尺寸——热交换器管高度，

ν是蒸汽-空气动态粘度系数，

ρ_w是热交换器管的外壁上的蒸汽-空气介质密度，

ρ₃₀是安全壳中的蒸汽-水介质密度，

是施密特数，

D_òuφ是蒸汽扩散因子。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热交换器位于安全壳圆顶下方。