專利名稱:一種0型鉛鉍換熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于核能設備換熱技術領域：
，特別涉及適用于鉛鉍換熱系統(tǒng)的ー種O型鉛鉍換熱裝置。
背景技術：
加速器驅(qū)動系統(tǒng)ADS (accelerate driven system)是ー種高效的核廢物嬗變技木。其組成是中能強流質(zhì)子加速器；外源中子產(chǎn)生靶；次臨界反應堆。由于ADS系統(tǒng)冷卻劑采用的是鉛鉍合金流體，因此，有效地導出其帶有的熱量十分重要。目前，世界上由還沒有建成ADS反應堆，國外正進行實驗回路研究。無論是歐洲實驗加速器驅(qū)動系統(tǒng)(XADS)所采用的列管式中間換熱器；還是韓國HELIOS采用的列管式換熱器；美國MTL采用的套管式換熱器和列管式換熱器；還有意大利CIRCE管板式換熱器；意大利NACIE自然循環(huán)實驗回路設計的套管型換熱器；再有意大利比薩大學采用鋼螺旋片加強湍流作用同軸套管換熱·器；最后加上瑞典皇家理工學院(KTH) TALL單套管式換熱；上述換熱大部分采用套管式換熱器，循環(huán)方式主要采取強迫循環(huán)，而自然循環(huán)也越來越得到重視。
套管式換熱器作為ー種常用換熱設備，其的優(yōu)點是結構簡単，適用于高溫高壓流體，特別是小容量流體的傳熱。單管式套管換熱器傳遞熱量的能力有限，但“U”型套管換熱器又由于有180°回彎，從而造成鉛鉍流體壓降損失過大。本發(fā)明所述“O”型套管式換熱器，能夠解決單管套管式換熱器傳熱容量小、又能解決“U”型套管壓降損失過大的問題。
國內(nèi)目前ADS研究剛剛起步，正在開展鉛鉍實驗回路設計研究。其中換熱裝置是很重要的一個環(huán)節(jié)，直接關系到鉛鉍回路及未來堆系統(tǒng)的實現(xiàn)和運行成功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，所述換熱裝置是ー種在雙側進行流動傳熱的裝置，整個換熱器的形狀類似于阿拉伯數(shù)字“O”；在“O”型鉛鉍合金流動通道7的右環(huán)套管外圓周上焊接右環(huán)冷卻劑流動換熱通道8，上端設置第一冷卻劑入口 1，下端設置第一冷卻劑出ロ 4 ;在“O”型鉛鉍合金流動通道7的左環(huán)套管外圓周上焊接左環(huán)冷卻劑流動換熱通道9，上端設置第二冷卻劑入口 2，下端設置第二冷卻劑出口 5 ;在“O”型鉛鉍合金流動通道7的頂端設置鉛鉍合金流體入口 3，底端設置鉛鉍合金流體出口6。
所述冷卻劑入口和出口可以互換。
所述冷卻劑為水或有機導熱油，
所述有機導熱油為甘油或氫化三聯(lián)苯。
所述鉛鉍合金流動通道采用不銹鋼AISI304或者AISI316材料制成，其他機械部分材料由鋁合金、奧氏體鋼或陶瓷等材料組成。
所述鉛鉍合金和冷卻劑在“O”型鉛鉍換熱裝置中的流動包括強迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種傳熱流動方式。[0011 ] 鉛鉍合金和冷卻劑的強迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種傳熱流動方式為相同或者不相同。
本發(fā)明的有益效果是本裝置是ー種在雙側實現(xiàn)流動傳熱的裝置，包括強迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種傳熱流動方式；其中鉛鉍合金流體走內(nèi)管，冷卻水走外部環(huán)隙通道。鉛鉍合金流經(jīng)該裝置與環(huán)隙通道中的冷卻劑換熱，經(jīng)該裝置由液態(tài)鉛鉍合金傳熱給ニ回路的冷卻齊U，由此帶走鉛鉍流體的熱量；突出優(yōu)點是該裝置具有結構簡單，制造成本低，換熱性能好，鉛鉍流體壓降損失小，對冷卻劑的類型無限制等特點，容易實現(xiàn)推廣。


圖I是ー種“O”型鉛鉍換熱裝置示意圖。
圖2是“O”型鉛鉍換熱裝置橫截面剖面圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供O型鉛鉍換熱裝置。下面結合附圖予以說明。
圖I是“O”型鉛鉍換熱裝置示意圖。圖中所示的換熱裝置是ー種在雙側進行流動傳熱的裝置，整個換熱器的形狀類似于阿拉伯數(shù)字“O”;在“O”型鉛鉍合金流動通道7的右環(huán)套管外圓周上焊接右環(huán)冷卻劑流動換熱通道8，上端設置第一冷卻劑入口 1，下端設置第一冷卻劑出ロ 4 ;在“O”型鉛鉍合金流動通道7的左環(huán)套管外圓周上焊接左環(huán)冷卻劑流動換熱通道9，上端設置第二冷卻劑入口 2，下端設置第二冷卻劑出口 5 ;在“O”型鉛鉍合金流動通道7的頂端設置鉛鉍合金流體入口 3，底端設置鉛鉍合金流體出ロ 6。
圖2是“O”型鉛鉍換熱裝置橫截面剖面圖。圖中，在“O”型鉛鉍合金流動通道7內(nèi)流動的是鉛鉍合金流體，在左、右環(huán)冷卻劑流動換熱通道中流動的是冷卻剤。鉛鉍合金流體從鉛鉍合金流體入口 3流入鉛鉍流體通道7中；冷卻劑從第一冷卻劑入口 I和第二冷卻劑入ロ 2流入，在右冷卻劑通道8及左冷卻劑通道9中流動；兩者與鉛鉍流體通道7進行熱量的交換；最后，鉛鉍合金流體從鉛鉍合金出ロ 6流出，冷卻劑從第一冷卻劑出ロ 4和第二冷卻劑出口 5流出?；蛘?，第一冷卻劑出口 4和第二冷卻劑出口 5可以作為冷卻劑入口，第一冷卻劑入口 I和第二冷卻劑入口 2可以作為冷卻劑出口。
所涉及的“O”型鉛鉍換熱裝置中，熱流體是鉛鉍合金，冷卻劑既可以是水，也可以甘油或者其它有機導熱油(氫化三聯(lián)苯)。
所涉及的“O”型鉛鉍合金流動通道7的內(nèi)直徑為90mm-150mm，冷卻劑流動通道的內(nèi)直徑為120mm-180mm,壁厚均為2mm-6mm、長度為O. 5m_3m。所述換熱裝置的管長可以根據(jù)
實際換熱量做出適當?shù)恼{(diào)整。
權利要求
1.ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，所述換熱裝置是ー種在雙側進行流動傳熱的裝置，整個換熱器的形狀類似于阿拉伯數(shù)字“O”;在“O”型鉛鉍合金流動通道(7)的右環(huán)套管外圓周上焊接右環(huán)冷卻劑流動換熱通道(8)，上端設置第一冷卻劑入口( I )，下端設置第一冷卻劑出ロ(4);在“O”型鉛鉍合金流動通道(7)的左環(huán)套管外圓周上焊接左環(huán)冷卻劑流動換熱通道(9)，上端設置第二冷卻劑入口(2)，下端設置第二冷卻劑出口(5);在“O”型鉛鉍合金流動通道(7)的頂端設置鉛鉍合金流體入口(3)，底端設置鉛鉍合金流體出ロ(6)。
2.根據(jù)權利要求
I所述ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，所述冷卻劑入口和出ロ可以互換。
3.根據(jù)權利要求
I所述ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，所述冷卻劑為水或有機導熱油。
4.根據(jù)權利要求
I所述ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，所述有機導熱油為甘油或氫化三聯(lián)苯。
5.根據(jù)權利要求
I所述ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，所述鉛鉍合金流動通道采用不銹鋼AISI304或者AISI316材料制成，其他機械部分材料由鋁合金、奧氏體鋼或陶瓷等材料組成。
6.根據(jù)權利要求
I所述ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，所述鉛鉍合金和冷卻劑在“O”型鉛鉍換熱裝置中的流動包括強迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種傳熱流動方式。
7.根據(jù)權利要求
I所述ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，鉛鉍合金和冷卻劑的強迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種傳熱流動方式為相同或者不相同。
8.根據(jù)權利要求
I所述ー種O型鉛鉍換熱裝置，其特征在于，鉛鉍合金流動通道的內(nèi)直徑為90mm-150mm，冷卻劑流動通道的內(nèi)直徑為120mm-180mm，壁厚均為2-6 mm、長度為O.5m_3m0
專利摘要
本發(fā)明公開了屬于核能設備換熱技術領域：
，特別涉及一種0型鉛鉍換熱裝置，是一種在雙側實現(xiàn)流動傳熱的裝置。在 “0”型鉛鉍合金流動通道的左、右環(huán)套管外圓周上焊接冷卻劑流動換熱通道；其中鉛鉍合金流體走內(nèi)管，冷卻劑走外部環(huán)隙通道。鉛鉍合金流經(jīng)該裝置與環(huán)隙通道中的冷卻劑換熱，經(jīng)該裝置由液態(tài)鉛鉍合金傳熱給二回路的冷卻劑，由此帶走鉛鉍流體的熱量。具有強迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種傳熱流動方式，該裝置具有結構簡單，制造成本低，換熱性能好，鉛鉍流體壓降損失小，對冷卻劑的類型無限制等特點。適用于鉛鉍換熱系統(tǒng)。
文檔編號G21C15/02GKCN102831941SQ201210191966
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月11日
發(fā)明者周濤, 劉夢影, 李精精, 蘇子威, 鄒文重, 吳宜燦, 柏云清 申請人:華北電力大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan