[发明专利]一种简洁高效的PCS长期冷却水箱

权利要求书

1.一种简洁高效的PCS长期冷却水箱，其特征在于：包括钢筋混凝土的外壳、钢制的水箱本体、水箱本体与混凝土外壳间的并联空气流道、安装于空气流道出口处的引射器，在外壳和水箱本体上设置有与PCS换热器连接的进口管路和出口管路，水箱本体内部存在水空间和气空间，所述引射器为一减缩截面的排气管，且气空间由此排气管通向空气流道出口处，水下本体底部与外壳之间设置有钢筋混凝土柱，外壳的顶部与底部分别设置有空气流道的进、出口管道。

2.根据权利要求1所述的一种简洁高效的PCS长期冷却水箱，其特征在于：空气流道进口位于钢制换热水箱本体下方，各流道进口在水箱底部汇总后通过总管道穿出混凝土外壳底部；空气流道出口位于不锈钢制水箱本体上方，各流道出口在水箱顶部汇总后通过总管道穿出混凝土外壳顶部，出口处设有不锈钢滤网及混凝土制伞状挡板。

3.根据权利要求1或2所述的一种简洁高效的PCS长期冷却水箱，其特征在于：水箱内水空间初始状态下保持为常温常压水，在PCS运行过程中逐渐被加热，最终状态为常压下的饱和水，初始水装量可以满足PCS正常运行72h以上；所述的水箱内气空间初始状态为常温常压空气，气空间通过水箱渐缩排气管与空气流道连通进而与大气相通，随着PCS的运行气空间成分变为空气与水蒸气的混合气体，甚至为纯蒸汽。

4.根据权利要求1或2所述的一种简洁高效的PCS长期冷却水箱，其特征在于：反应堆发生LOCA或主蒸汽管道破裂时，受到水空间内冷却水及气空间水蒸气的加热，水箱本体的钢壁温度不断升高，空气流道内的空气对水箱本体进行冷却，自身被加热升温，密度降低，在重力场的作用下与外界大气中的空气形成压力差，并驱动常温空气从流道入口处进入空气流道，热空气从流道出中流出；同时在水箱内部，水蒸气会通过排气管排放蒸汽以维持水箱内的常压状态，蒸汽排出的速度远低于当地音速，因此渐缩截面的排气管对蒸汽起到加速的作用，较高流速的蒸汽排向空气流道出口，对并联空气流道内的空气流动起到引射的作用，提高空气流动的速率，提高空气对钢制水箱的冷却能力。

5.根据权利要求3所述的一种简洁高效的PCS长期冷却水箱，其特征在于：反应堆发生LOCA或主蒸汽管道破裂时，受到水空间内冷却水及气空间水蒸气的加热，水箱本体的钢壁温度不断升高，空气流道内的空气对水箱本体进行冷却，自身被加热升温，密度降低，在重力场的作用下与外界大气中的空气形成压力差，并驱动常温空气从流道入口处进入空气流道，热空气从流道出中流出；同时在水箱内部，水蒸气会通过排气管排放蒸汽以维持水箱内的常压状态，蒸汽排出的速度远低于当地音速，因此渐缩截面的排气管对蒸汽起到加速的作用，较高流速的蒸汽排向空气流道出口，对并联空气流道内的空气流动起到引射的作用，提高空气流动的速率，提高空气对钢制水箱的冷却能力。