CN102097138B - 重水箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种重水箱，包括上法兰、主筒体、下法兰，所述主筒体的上端与上法兰焊接，还包括下封头组件，所述主筒体下端与下封头组件连接。在所述主筒体内壁上端通过螺栓固定安装有溢流围堰组件。在所述下封头组件上方设置有下栅板组件，包括下栅板和通过螺栓固定于其上的垂直孔道支撑件、冷源和烫源垂直孔道支撑件及安全棒导管支撑件，所述下栅板通过螺栓安装在短环上。所述下栅板组件还包括支撑短筒，所述下栅板固定在所述支撑短筒上，所述支撑短筒通过螺栓固定在凸台上。本发明提供的重水箱完全实现了重水慢化及重水作为反射层的功能，并具有多方位接口、安全可靠、密封性好等优点。

Description

重水箱

技术领域

本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种重水箱。

背景技术

研究型核反应堆上需进行多项物理实验，布置有多种类型的垂直孔道和水平孔道，根据物理计算的要求，应设置一个能够容纳重水作为中子反射层的的容器，不同的反应堆根据需要设计不同的技术方案来满足这一要求。

发明内容

(一)发明目的

本发明目的在于为池式反应堆提供一种有多方位接口、安全可靠、密封性好的容纳重水的容器。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种重水箱，包括上法兰、主筒体、下法兰，所述主筒体的上端与上法兰焊接，还包括下封头组件，所述主筒体下端与下封头组件连接。

所述下封头组件由封头、凸台、短环焊接成一体，所述封头焊接在凸台上，短环与封头焊接相连；所述短环与下法兰焊接相连；所述主筒体的下端通过对接焊方式连接在短环上。

在所述主筒体内壁上端通过螺栓固定安装有溢流围堰组件。

在所述下封头组件上方设置有下栅板组件，包括下栅板和通过螺栓固定于其上的垂直孔道支撑件、冷源和烫源垂直孔道支撑件及安全棒导管支撑件，所述下栅板通过螺栓安装在短环上。

所述下栅板组件还包括支撑短筒，所述下栅板固定在所述支撑短筒上，所述支撑短筒通过螺栓固定在凸台上。

在所述主筒体的侧壁上设置有复数根水平孔道接管。

还设置有重水入口环管、重水出口管、重水排放管，所述重水入口环管装配在主筒体下端的封头上，其入口端伸出重水箱主筒体外壁；重水出口管设置于主筒体外壁上端；重水排放管设置于主筒体的底部。

所述重水入口管为环状管，并且顶部均匀开孔。

所述重水出口管的位置位于溢流围堰组件的下端，并以小角度向下倾斜。

还包括堆芯容器检漏接管。

(三)有益效果

本发明提供的重水箱完全实现了重水慢化及重水作为反射层的功能，并具有多方位接口、安全可靠、密封性好等优点。

附图说明

图1是重水箱结构示意图，其中1上法兰、2溢流围堰组件、3主筒体、4垂直孔道支撑件、5凸台、6封头、7下法兰、8螺栓螺母、9重水入口环管、10下栅板组件、11重水排放管、12冷源和烫源垂直孔道支撑件、13安全棒导管支撑件、14水平孔道接管、15重水出口管；

图2是图1中I处的重水箱上法兰与导流箱下盖板的密封焊结构简图，其中1重水箱上法兰、16单道金属密封圈、22密封面、23导流箱下盖板；

图3重水箱内接管及垂直孔道支撑件分布示意图，其中4垂直孔道支撑件、9重水入口环管、11重水排放管、12冷源和烫源垂直孔道支撑件、13安全棒导管支撑件、14水平孔道接管、15重水出口管、17重水引出管、18堆芯容器检漏接管；

图4是溢流围堰组件剖面图；

图5是下封头组件结构简图，其中5凸台、6封头、7下法兰、19短环；

图6是下栅板组件结构简图，其中4垂直孔道支撑件、12冷源和烫源垂直孔道支撑件、13安全棒导管支撑件、20下栅板、21支撑短筒；

图7是重水箱水平孔道接管与水平孔道中子引出管及连接筒装配结构简图，其中14水平孔道接管、24单道金属密封圈及密封焊、25水平孔道中子引出管、26水平孔道、27水平孔道连接筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例做进一步说明。

本实施例提供中国先进研究堆(CARR)中应用的重水箱，该重水箱也可以应用于类似的池式反应堆中，用以容纳作为慢化剂和反射层的重水。

具体地说，一种用于池式反应堆提供重水慢化和重水反射层的重水箱，包括上法兰1、溢流围堰组件2、主筒体3、下栅板组件10、下封头组件及9根水平孔道接管14、重水入口环管9、重水出口管15、重水排放管11、重水引出管17、9根水平孔道用检漏接管和一根堆芯容器检漏接管18。

所述主筒体3的上端与上法兰1采用对接焊方式连接。主筒体3下端与下封头组件连接，所述下封头组件包括短环19、封头6、凸台5及下法兰7，封头6连接在凸台5上，短环19将封头6和下法兰7连接，如图5所示，上述连接方式均采用对接焊连接。所述主筒体3下端与短环19亦采用对接焊方式进行连接。

重水出口管15以小角度倾斜布置于重水箱主筒体3外壁上端靠近上法兰1处，保证重水的顺利流出。重水入口环管9及重水引出管17设于重水箱主筒体3外壁下端。重水入口管设计为环状管，并且顶部均匀开孔，保证了重水进入重水箱后的低流速和均匀性，避免对其他设备或构件造成冲击损伤。重水排放管11及重水引出管17接口设置在主筒体3的下端，用以在停堆时排净重水，保证在控制棒停堆功能失效的情况下反应堆进入冷停堆状态。为满足物理实验等要求，设置了9根水平孔道接管14，与堆内的水平孔道实现接口。所述9根水平孔道接管14的安装位置、定位角度均与反应堆上的水平孔道相匹配。

所述溢流围堰组件2采用螺栓固定安装在主筒体3内壁靠近上法兰1处，如图1和图4所示，保证重水水位维持在特定的高度并由此溢流出重水箱，同时也保证了重水上部氦气腔高度不变。

所述下栅板组件10包括下栅板20和固定于其上的垂直孔道支撑件4、冷源和烫源垂直孔道支撑件12及安全棒导管支撑件13。所述下栅板20焊接固定在其下方的支撑短筒21上。所述下栅板20通过螺栓装配在短环19上，下栅板20上安装有20个垂直孔道支撑件4、2个冷源和烫源垂直孔道支撑件12和2个安全棒导管支撑件13，如图6所示。所述2根冷源和烫源垂直孔道支撑件12可以互换使用。下栅板组件10采用螺栓来固定各垂直孔道支撑件4、冷源和烫源垂直孔道支撑件12及安全棒导管支撑件13，减少了焊接变形，更有效的保证了整体的装配精度。

下栅板组件10下方的凸台5、封头6、短环19及下法兰7以对接焊形式连接成整体。所述封头6通过对接焊方式与凸台5连接，为重水入口环管9提供支撑定位。

重水箱与多个设备之间均设有接口，为保证连接处可靠的密封性能，重水箱与其他连接设备之间设有多道密封：重水箱上法兰1与导流箱下盖板23之间进行装配，其上设有单道金属密封圈16并加密封焊结构；重水箱下法兰7与衰变箱上盖板进行装配，其上也设有单道金属密封圈结构；重水箱主筒体3外壁圆周上按特定角度焊接有9根水平孔道接管14，如图7所示，其与水平孔道中子引出管25及水平孔道连接筒27装配处分别设置了单道金属密封圈加密封焊结构及双道金属密封圈结构。上述双道金属密封圈结构都设置有密封检漏管进行实时监测；单道金属密封圈加密封焊结构等，确保了密封的万无一失。

本实施例提供的池式反应堆重水箱能够实现重水慢化及提供重水反射层的目的，最大限度的包容了放射性物质，防止各种工况下放射性物质外溢。并且，该重水箱为与之相接口的设备如水平孔道、垂直孔道、导流箱及堆芯容器提供了可靠的支撑定位。

以上内容是结合优选的实施例对本发明所做的具体说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种重水箱，包括上法兰（1）、主筒体（3）、下法兰（7），所述主筒体（3）的上端与上法兰（1）焊接，其特征在于：还包括下封头组件，所述主筒体（3）下端与下封头组件连接，所述下封头组件由封头（6）、凸台（5）、短环（19）焊接成一体，所述封头（6）焊接在凸台（5）上，短环（19）与封头（6）焊接相连；所述短环（19）与下法兰（7）焊接相连；所述主筒体（3）的下端通过对接焊方式连接在短环（19）上。

2.如权利要求1所述的重水箱，其特征在于：在所述主筒体（3）内壁上端通过螺栓固定安装有溢流围堰组件（2）。

3.如权利要求2所述的重水箱，其特征在于：在所述下封头组件上方设置有下栅板组件（10），包括下栅板（20）和通过螺栓固定于其上的垂直孔道支撑件（4）、冷源和烫源垂直孔道支撑件（12）及安全棒导管支撑件（13），所述下栅板（20）通过螺栓安装在短环（19）上。

4.如权利要求3所述的重水箱，其特征在于：所述下栅板组件（10）还包括支撑短筒（21），所述下栅板（20）固定在所述支撑短筒（21）上，所述支撑短筒（21）通过螺栓固定在凸台（5）上。

5.如权利要求4所述的重水箱，其特征在于：在所述主筒体（3）的侧壁上设置有复数根水平孔道接管（14）。

6.如权利要求5所述的重水箱，其特征在于：还设置有重水入口环管（9）、重水出口管（15）、重水排放管（11），所述重水入口环管（9）装配在主筒体下端的封头（6）上，其入口端伸出重水箱主筒体（3）外壁；重水出口管（15）设置于主筒体（3）外壁上端；重水排放管（11）接口设置于主筒体（3）的下端。

7.如权利要求6所述的重水箱，其特征在于：所述重水入口环管（9）顶部均匀开孔。

8.如权利要求7所述的重水箱，其特征在于：所述重水出口管（15）的位置位于溢流围堰组件（2）的下端，并以小角度向下倾斜。

9.如权利要求7或8所述的重水箱，其特征在于：还包括堆芯容器检漏接管（18）。

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