[发明专利]船用压力驱动的非能动安全壳热量导出系统

说明书

本发明涉及一种船用压力驱动的非能动安全壳热量导出系统，该系统包括水箱和围壁，所述水箱设置在安全壳的底部，所述水箱的下部装有去离子水，去离子水的上方充有常压氮气，所述安全壳的底部位于去离子水中；所述围壁设于安全壳的外围，且围壁与安全壳之间具有间隙，所述围壁的底端伸入去离子水中且与水箱的底端相距一段距离；所述水箱侧边的顶端与围壁之间设有密封盖，所述密封盖、水箱侧边、围壁与去离子水之间形成密闭空间；所述密封盖通过氮气管线连接有氮气瓶。本发明安全壳热量导出系统采用气压作为去离子水的驱动力，通过高压氮气驱动去离子水将安全壳内部的热量导出，能够有效降低船舶倾斜、摇摆等对驱动力的影响，其液体输送稳定。

技术领域

本发明涉及安全壳的导热，具体地指一种船用压力驱动的非能动安全壳热量导出系统。

背景技术

当核动力装置一回路发生失水事故或者安全壳内的主蒸汽管道断裂形成破口时，高温高压的冷却剂或者蒸汽从破口处喷射出来进入安全壳内，导致壳内部的温度和压力急剧升高，若不采取降温降压的措施，不但会导致安全壳内的传感器损坏以及密封性受到威胁，甚至会造成安全壳破裂，大规模放射性物质释放到环境中，引起严重地放射性污染。

目前我国在运的主流二代核电，其主要采用安全壳喷淋措施以降低失水事故或者主蒸汽管道断裂事故时安全壳内部的压力和温度，这种系统主要由喷淋泵、喷淋管管线和外部水箱等组成，将外部水箱内的水通过喷淋泵由喷淋管线喷入安全壳以冷凝安全壳内的蒸汽。但是其面临的主要问题是喷淋泵在运行过程中需要提供交流电，无疑增加了因电源丧失而导致喷淋系统失效的危险，将其直接用于海上浮动核电站，将对电力系统的可靠性提出严苛的要求。针对目前安全热量导出系统应用于海上浮动核电站存在的主要问题，

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种船用压力驱动的安全壳热量导出系统，该安全壳热量导出系统利用氮气瓶提供的压力驱动去离子水流动，从而覆盖在安全壳外部。当发生事故时，安全壳内部的高温蒸汽将覆盖在安全壳外部的去离子水加热，使去离子水受热蒸发，从而带走安全壳内的热量。

实现本发明目的采用的技术方案是一种船用压力驱动的非能动安全壳热量导出系统，该系统包括水箱和围壁，所述水箱设置在安全壳的底部，所述水箱的下部装有去离子水，去离子水的上方充有常压氮气，所述安全壳的底部位于去离子水中；所述围壁设于安全壳的外围，且围壁与安全壳之间具有间隙，所述围壁的底端伸入去离子水中且与水箱的底端相距一段距离；所述水箱侧边的顶端与围壁之间设有密封盖，所述密封盖、水箱侧边、围壁与去离子水之间形成密闭空间；所述密封盖通过氮气管线连接有氮气瓶。

在上述技术方案中，所述氮气管线上分别设有电磁阀和减压阀。

在上述技术方案中，所述水箱上设有液位传感器，所述水箱底端连接有充排水管线，充排水管线连接有提供水源的外部水箱，所述液位传感器连接有控制器，所述控制器与外部水箱开关连接，并控制该外部水箱的开关。

进一步地，所述充排水管线设有截止阀。

在上述技术方案中，所述安全壳为钢制方形安全壳，且安全壳内外涂覆有防腐涂料。

在上述技术方案中，所述围壁为钢筋混凝土结构，围壁与安全壳之间的间隙小于5cm。

进一步地，所述围壁的顶部为网状结构。

本发明系统用于在海上浮动核电站核动力装置一回路或者安全壳内部主蒸汽管道发生破口时，管道内部高温高压的流体汽化生成水蒸气加热安全壳，导致其内部的升温升压，此时氮气供应系统的阀门打开，为水箱提供气压，将水箱内的水压入到安全壳与围壁之间的缝隙，直至淹没安全壳顶部。安全壳周围的水吸收其内部的热量而蒸发，从而冷凝安全壳内的水蒸气，保证安全壳结构的完整性。

与现有技术相比，本发明的有益效果总结如下：