一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電機領(lǐng)域，具體是指一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]核燃料中包含有大量的放射性元素，其放射性元素在不斷進行β衰變，在衰變過程中乏燃料放出大量的熱量。目前，對于核燃料的利用通常為核熱發(fā)電，然而現(xiàn)有的核熱發(fā)電機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護過程繁瑣復(fù)雜，維護頻率高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組。本實用新型能夠有效利用核燃料衰變過程中熱量，在使用過程中，二氧化碳能夠循環(huán)往復(fù)的流轉(zhuǎn)，維護頻率低，且維護過程簡單易行。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]—種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，包括氣體增壓栗、氣閥、核電池和發(fā)電機，所述氣體增壓栗的輸入端通過低壓輸氣管與氣閥連接，所述氣體增壓栗輸出端通過高壓輸氣管與氣閥連接，所述低壓輸氣管和高壓輸氣管內(nèi)均充有二氧化碳氣體;所述核電池包括密封的防輻射層和導(dǎo)熱棒，所述防輻射層內(nèi)部空腔內(nèi)放置有核燃料，所述導(dǎo)熱棒的一端位于防輻射層內(nèi)部空腔內(nèi)，另一端位于低壓輸氣管內(nèi)；所述發(fā)電機的熱機通過導(dǎo)熱管與高壓輸氣管連接，所述導(dǎo)熱管的一端與發(fā)電機的熱機連接，另一端位于高壓輸氣管內(nèi)。
[0006]在本實用新型中，核電池作為熱源。核燃料衰變過程中產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱棒傳入低壓輸氣管內(nèi)，為低壓輸氣管內(nèi)的二氧化碳氣體加熱。低壓輸氣管內(nèi)的二氧化碳氣體經(jīng)加熱后通過氣體增壓栗排入高壓輸氣管內(nèi)，通過導(dǎo)熱管將熱量從二氧化碳氣體傳送至發(fā)電機的熱機上，為熱機進行加熱，從而使發(fā)電機進行發(fā)電。高壓輸氣管內(nèi)的二氧化碳氣體冷卻后通過氣閥排入低壓輸氣管內(nèi)。通過二氧化碳氣體在低壓輸氣管和高壓輸氣管內(nèi)的往復(fù)循環(huán)，本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)長期持久的穩(wěn)定發(fā)電。在本實用新型中，通過氣體增壓栗為高壓輸氣管內(nèi)的二氧化碳氣體增壓，與導(dǎo)熱棒的導(dǎo)熱效率相比，導(dǎo)熱管能夠與更多的二氧化碳氣體分子接觸，加快了導(dǎo)熱管上的熱量傳遞速率，能夠有效提高與導(dǎo)熱管相連發(fā)電機的發(fā)電功率。二氧化碳氣體與其他氣體相比，其為溫室氣體，能夠在低壓輸氣管和高壓輸氣管內(nèi)形成保溫層，減少熱量向管壁外側(cè)傳出，減少熱量損失，提高了熱量的有效利用率。
[0007]作為一種優(yōu)選的方式，所述低壓輸氣管和高壓輸氣管的管壁均設(shè)有保溫層。通過此種設(shè)置，能夠減少熱量向管壁外側(cè)傳出，減少熱量損失，提高了熱量的有效利用率。
[0008]作為一種優(yōu)選的方式，所述低壓輸氣管的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱金屬網(wǎng)，所述導(dǎo)熱棒與導(dǎo)熱金屬網(wǎng)連接。通過此種設(shè)置，能夠增加導(dǎo)熱接觸面積，加快熱量的傳遞，提高熱量傳遞效率。
[0009]作為一種優(yōu)選的方式，所述高壓輸氣管的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱金屬網(wǎng)，所述導(dǎo)熱管與導(dǎo)熱金屬網(wǎng)連接。通過此種設(shè)置，能夠增加導(dǎo)熱接觸面積，加快熱量的傳遞，提高熱量傳遞效率，進而有效提高與導(dǎo)熱管相連發(fā)電機的發(fā)電功率。
[0010]作為一種優(yōu)選的方式，所述核電池還包括表皮層，所述表皮層位于防輻射層外部。由于技術(shù)限制，目前的防輻射層通常含有重金屬元素，重金屬元素將會污染外界環(huán)境。通過此種設(shè)置，不僅能夠有效隔離防輻射層，避免防輻射層污染外界環(huán)境;而且還能夠使核電池的外觀更為美觀。
[0011]作為一種優(yōu)選的方式，所述氣體增壓栗還與二氧化碳制備系統(tǒng)連接。通過氣體增壓栗還與二氧化碳制備系統(tǒng)，便于隨時補充二氧化碳氣體，使運行更為安全可靠，更為高效。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0013](1)本實用新型能夠有效利用核燃料衰變過程中熱量，通過二氧化碳氣體在低壓輸氣管和高壓輸氣管內(nèi)的往復(fù)循環(huán)，能夠?qū)崿F(xiàn)長期持久的穩(wěn)定發(fā)電，維護頻率低，且維護過程簡單易行；
[0014](2)本實用新型通過采用二氧化碳氣體，與其他氣體相比，二氧化碳為溫室氣體，能夠在低壓輸氣管和高壓輸氣管內(nèi)形成保溫層，減少熱量向管壁外側(cè)傳出，減少熱量損失，提尚了熱量的有效利用率；
[0015](3)本實用新型通過低壓輸氣管和高壓輸氣管的管壁均設(shè)有保溫層，能夠減少熱量向管壁外側(cè)傳出，減少熱量損失，提高了熱量的有效利用率；
[0016](4)本實用新型通過高壓輸氣管的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱金屬網(wǎng)，導(dǎo)熱管與導(dǎo)熱金屬網(wǎng)連接，能夠增加導(dǎo)熱接觸面積，加快熱量的傳遞，提高熱量傳遞效率，進而有效提高與導(dǎo)熱管相連發(fā)電機的發(fā)電功率；
[0017](5)本實用新型通過核電池增設(shè)表皮層，表皮層位于防輻射層外部，不僅能夠有效隔離防輻射層，避免防輻射層污染外界環(huán)境;而且還能夠使核電池的外觀更為美觀；
[0018](6)本實用新型通過氣體增壓栗還與二氧化碳制備系統(tǒng)，便于隨時補充二氧化碳氣體，使運行更為安全可靠，更為高效。
【附圖說明】
[0019]圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中:1一核電池，2—防福射層，3—表皮層，4一導(dǎo)熱棒，5—氣閥，6—低壓輸氣管，7—發(fā)電機，8—氣體增壓栗，9一導(dǎo)熱管，10—二氧化碳制備系統(tǒng)，11一高壓輸氣管。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖進行進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此:
[0022]實施例1:
[0023]參見圖1，一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，包括氣體增壓栗8、氣閥5、核電池1和發(fā)電機7，所述氣體增壓栗8的輸入端通過低壓輸氣管6與氣閥5連接，所述氣體增壓栗8輸出端通過高壓輸氣管11與氣閥5連接，所述低壓輸氣管6和高壓輸氣管11內(nèi)均充有二氧化碳氣體;所述核電池1包括密封的防輻射層2和導(dǎo)熱棒4，所述防輻射層2內(nèi)部空腔內(nèi)放置有核燃料，所述導(dǎo)熱棒4的一端位于防福射層2內(nèi)部空腔內(nèi)，另一端位于低壓輸氣管6內(nèi)；所述發(fā)電機7的熱機通過導(dǎo)熱管9與高壓輸氣管11連接，所述導(dǎo)熱管9的一端與發(fā)電機7的熱機連接，另一端位于高壓輸氣管11內(nèi)。
[0024]在本實用新型中，核電池1作為熱源。核燃料衰變過程中產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱棒4傳入低壓輸氣管6內(nèi)，為低壓輸氣管6內(nèi)的二氧化碳氣體加熱。低壓輸氣管6內(nèi)的二氧化碳氣體經(jīng)加熱后通過氣體增壓栗8排入高壓輸氣管11內(nèi)，通過導(dǎo)熱管9將熱量從二氧化碳氣體傳送至發(fā)電機7的熱機上，為熱機進行加熱，從而使發(fā)電機7進行發(fā)電。高壓輸氣管11內(nèi)的二氧化碳氣體冷卻后通過氣閥5排入低壓輸氣管6內(nèi)。通過二氧化碳氣體在低壓輸氣管6和高壓輸氣管11內(nèi)的往復(fù)循環(huán)，本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)長期持久的穩(wěn)定發(fā)電。在本實用新型中，通過氣體增壓栗8為高壓輸氣管11內(nèi)的二氧化碳氣體增壓，與導(dǎo)熱棒4的導(dǎo)熱效率相比，導(dǎo)熱管9能夠與更多的二氧化碳氣體分子接觸，加快了導(dǎo)熱管9上的熱量傳遞速率，能夠有效提高與導(dǎo)熱管9相連發(fā)電機7的發(fā)電功率。二氧化碳氣體與其他氣體相比，其為溫室氣體，能夠在低壓輸氣管6和高壓輸氣管11內(nèi)形成保溫層，減少熱量向管壁外側(cè)傳出，減少熱量損失，提高了熱量的有效利用率。
[0025]作為一種優(yōu)選的方式，所述低壓輸氣管6和高壓輸氣管11的管壁均設(shè)有保溫層。通過此種設(shè)置，能夠減少熱量向管壁外側(cè)傳出，減少熱量損失，提高了熱量的有效利用率。
[0026]作為一種優(yōu)選的方式，所述低壓輸氣管6的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱金屬網(wǎng)，所述導(dǎo)熱棒4與導(dǎo)熱金屬網(wǎng)連接。通過此種設(shè)置，能夠增加導(dǎo)熱接觸面積，加快熱量的傳遞，提高熱量傳遞效率。
[0027]作為一種優(yōu)選的方式，所述高壓輸氣管11的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱金屬網(wǎng)，所述導(dǎo)熱管9與導(dǎo)熱金屬網(wǎng)連接。通過此種設(shè)置，能夠增加導(dǎo)熱接觸面積，加快熱量的傳遞，提高熱量傳遞效率，進而有效提尚與導(dǎo)熱管9相連發(fā)電機7的發(fā)電功率。
[0028]作為一種優(yōu)選的方式，所述核電池1還包括表皮層3，所述表皮層3位于防輻射層2外部。由于技術(shù)限制，目前的防輻射層2通常含有重金屬元素，重金屬元素將會污染外界環(huán)境。通過此種設(shè)置，不僅能夠有效隔離防輻射層2，避免防輻射層2污染外界環(huán)境;而且還能夠使核電池1的外觀更為美觀。
[0029]作為一種優(yōu)選的方式，所述氣體增壓栗8還與二氧化碳制備系統(tǒng)10連接。通過氣體增壓栗8還與二氧化碳制備10系統(tǒng)，便于隨時補充二氧化碳氣體，使運行更為安全可靠，更為筒歡。
[0030]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，其特征在于:包括氣體增壓栗(8)、氣閥(5)、核電池(1)和發(fā)電機(7)，所述氣體增壓栗(8)的輸入端通過低壓輸氣管(6)與氣閥(5)連接，所述氣體增壓栗(8)輸出端通過高壓輸氣管(11)與氣閥(5)連接，所述低壓輸氣管(6)和高壓輸氣管(11)內(nèi)均充有二氧化碳氣體;所述核電池(1)包括密封的防輻射層(2)和導(dǎo)熱棒(4)，所述防輻射層(2)內(nèi)部空腔內(nèi)放置有核燃料，所述導(dǎo)熱棒(4)的一端位于防輻射層(2)內(nèi)部空腔內(nèi)，另一端位于低壓輸氣管(6)內(nèi)；所述發(fā)電機(7)的熱機通過導(dǎo)熱管(9)與高壓輸氣管(11)連接，所述導(dǎo)熱管(9)的一端與發(fā)電機(7)的熱機連接，另一端位于高壓輸氣管(11)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，其特征在于:所述低壓輸氣管(6)和高壓輸氣管(11)的管壁均設(shè)有保溫層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，其特征在于:所述低壓輸氣管(6)的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱金屬網(wǎng)，所述導(dǎo)熱棒(4)與導(dǎo)熱金屬網(wǎng)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，其特征在于:所述高壓輸氣管(11)的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱金屬網(wǎng)，所述導(dǎo)熱管(9)與導(dǎo)熱金屬網(wǎng)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，其特征在于:所述核電池(1)還包括表皮層(3)，所述表皮層(3)位于防輻射層(2)外部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，其特征在于:所述氣體增壓栗(8)還與二氧化碳制備系統(tǒng)(10)連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種二氧化碳循環(huán)核熱發(fā)電機組，包括氣體增壓泵、氣閥、核電池和發(fā)電機，所述氣體增壓泵的輸入端通過低壓輸氣管與氣閥連接，所述氣體增壓泵輸出端通過高壓輸氣管與氣閥連接，所述低壓輸氣管和高壓輸氣管內(nèi)均充有二氧化碳氣體；所述核電池包括密封的防輻射層和導(dǎo)熱棒，所述防輻射層內(nèi)部空腔內(nèi)放置有核燃料，所述導(dǎo)熱棒的一端位于防輻射層內(nèi)部空腔內(nèi)，另一端位于低壓輸氣管內(nèi)；所述發(fā)電機的熱機通過導(dǎo)熱管與高壓輸氣管連接，所述導(dǎo)熱管的一端與發(fā)電機的熱機連接，另一端位于高壓輸氣管內(nèi)。本實用新型能夠有效利用核燃料衰變過程中熱量，能夠?qū)崿F(xiàn)長期持久的穩(wěn)定發(fā)電，維護頻率低，且維護過程簡單易行。
【IPC分類】G21D1/02, G21F3/00, G21D5/02
【公開號】CN205122204
【申請?zhí)枴緾N201520765203
【發(fā)明人】張?zhí)烀?
【申請人】四川亞歐鼎新能源科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年9月30日