專利名稱:具有包括橫流阻擋堰的上空腔的壓水反應(yīng)堆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下涉及核反應(yīng)堆技術(shù)、核發(fā)電技術(shù)、核反應(yīng)堆流體動力學(xué)設(shè)計技術(shù)、以及相關(guān)技術(shù)。
背景技術(shù)：
在壓水反應(yīng)堆(一體式PMR)型的核反應(yīng)堆設(shè)計中，放射性核反應(yīng)堆堆芯浸入在或靠近壓力容器底部的主冷卻水中。在典型設(shè)計中，主冷卻劑在通常直立安裝(即，具有其垂直定向的圓筒軸線)的圓筒形壓力容器中保持在壓縮的或過冷的液相。中空圓筒形中央上升器同心地布置在壓力容器內(nèi)。主冷卻劑向上流過在此其被加熱的反應(yīng)堆堆芯并上升穿過中央上升器，從中央上升器排出并反向向下穿過限定在壓力容器和中央上升器之間的下降環(huán)腔流回到反應(yīng)堆堆芯。這是一種自然對流回路，該自然對流回路原理上可通過來自反應(yīng)堆堆芯的熱量注入以及隨著主冷卻劑向上流動并遠(yuǎn)離反應(yīng)堆堆芯的主冷卻劑的冷卻來驅(qū)動。然而，在某些反應(yīng)堆設(shè)計中，該自然對流用由機(jī)電反應(yīng)堆冷卻劑泵提供的原動力來增強(qiáng)或取代。
為了從PWR提取電力，主冷卻劑流過蒸汽發(fā)生器。在某些設(shè)計中，蒸汽發(fā)生器在壓力容器外部且主冷卻劑通過大尺寸管系饋送到蒸汽發(fā)生器。在稱為“一體式”PWR設(shè)計中，蒸汽發(fā)生器布置在壓力容器內(nèi)，通常在下降環(huán)腔中，以及二次冷卻劑流過蒸汽發(fā)生器。一體式PWR設(shè)計具有超過非一體式設(shè)計的實(shí)質(zhì)安全優(yōu)點(diǎn)，該實(shí)質(zhì)安全優(yōu)點(diǎn)在于將放射性主冷卻劑輸送到外部壓力容器的大尺寸管系被將非放射性二次冷卻劑(即，補(bǔ)給水)饋送到內(nèi)部蒸汽發(fā)生器且從蒸汽發(fā)生器提取非放射性蒸汽的較小尺寸管系替代。
符合上述的某些一體式PWR設(shè)計在其全部內(nèi)容以參見的方式納入本文的2010年12月16日公開的美國公開第2010/0316181A1號的Thome等人的“Integral Helical CoilPressurized Water Nuclear Reactor” 中描述。美國公開第 2010/0316181A1 號描述米用螺旋蒸汽發(fā)生器管幾何形狀的一體式蒸汽發(fā)生器，但諸如直立管設(shè)計的其他幾何形狀也是已知的。在各種蒸汽發(fā)生器設(shè)計中，主冷卻劑可在蒸汽發(fā)生器管內(nèi)流動而二次冷卻劑在蒸汽發(fā)生器管外，或反之亦然。
這種PWR系統(tǒng)的運(yùn)行效率部分受中央上升器中的向上主冷卻劑流反轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)變成穿過下降環(huán)腔(例如，穿過布置在下降環(huán)腔中產(chǎn)生蒸汽的蒸汽發(fā)生器)的向下主冷卻劑流的效率影響。該反向流可將明顯的流阻引入整個主冷卻劑流回路中。而且，進(jìn)入下降環(huán)腔中的主冷卻劑流的均勻徑向和周向分布促進(jìn)下降環(huán)腔中和位于下降環(huán)腔中的環(huán)形蒸汽發(fā)生器中的溫度均勻性。已采用各種方法來提供具有低流阻的均勻徑向和周向分布。例如，美國公開第2010/0316181A1號的說明性PWR的說明性中央上升器具有包括小開口的上端部或促進(jìn)離開中央上升器上孔的主冷卻水?dāng)U散和側(cè)向流動的屏。Kitch等人的美國專利申請第6813328號披露另一種方法，其中浸沒在主冷卻劑中的整個內(nèi)部反應(yīng)堆冷卻劑泵(RCP)具有直接與蒸汽發(fā)生器的入口相連的其排出物以驅(qū)動離開中央上升器上孔的主冷卻劑向下進(jìn)入蒸汽發(fā)生器。[0006]本文所披露的是提供閱讀下文后對本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員來說變得顯而易見的各種好處的改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面中，壓水反應(yīng)堆(PWR)包括:包含裂變材料的核堆芯；具有垂直定向圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的核堆芯的圓筒形壓力容器；以及布置成與圓筒形壓力容器同心并在圓筒形壓力容器內(nèi)的中空圓筒形中央上升器。下降環(huán)腔限定在中空圓筒形中央上升器和圓筒形壓力容器之間。中空圓筒形中央上升器具有合并入環(huán)形隔板的徑向擴(kuò)展的上孔，該環(huán)形隔板將環(huán)形隔板上方的上空腔與環(huán)形隔板下方的下空腔隔開。上空腔與徑向擴(kuò)展的上孔流體連通而下空腔與下降環(huán)腔流體連通。
在本發(fā)明的另一方面中，設(shè)備包括:尺寸設(shè)置成布置成同心地在壓水反應(yīng)堆的圓筒形壓力容器內(nèi)的中空圓筒形中央上升器；以及尺寸設(shè)置成將圓筒形壓力容器的上空腔與圓筒形壓力容器的下空腔隔開的環(huán)形隔板；其中中空圓筒形中央上升器包括合并入環(huán)形隔板的徑向擴(kuò)展的上孔。
在本發(fā)明的另一方面中，壓水反應(yīng)堆(PWR)包括:包含裂變材料的核堆芯；具有垂直定向圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的核堆芯的圓筒形壓力容器；布置成與圓筒形壓力容器同心并在圓筒形壓力容器內(nèi)的中空圓筒形中央上升器；限定在中空圓筒形中央上升器和圓筒形壓力容器之間的下降環(huán)腔；以及將環(huán)形分隔板上方的上空腔與環(huán)形隔板下方的下空腔隔開的環(huán)形隔板。上空腔與中空圓筒形上升器的上孔流體連通，而下空腔與下降環(huán)腔流體連通。從上空腔到下空腔的流路布置在下降環(huán)腔的外側(cè)。在某些實(shí)施例中，下空腔部分地由從下降環(huán)腔的上端部徑向向外延伸的底壁限定，而堰遠(yuǎn)離底壁延伸進(jìn)入下空腔。
在本發(fā)明的另一方面中，設(shè)備包括壓水反應(yīng)堆(PWR)和反應(yīng)堆冷卻劑泵(RCP)。PWR包括:包含裂變材料的核堆芯；具有垂直定向的圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的核堆芯的圓筒形壓力容器；布置成與圓筒形壓力容器同心并在圓筒形壓力容器內(nèi)的中空圓筒形中央上升器；限定在中空圓筒形中央上升器和圓筒形壓力容器之間的下降環(huán)腔；以及跨接圓筒形壓力容器內(nèi)直徑的泵支承板，其中泵支承板的一部分形成圓筒形壓力容器的壓力邊界的一部分。RCP由泵支承板的形成圓筒形壓力容器的壓力邊界的一部分的部分支承。RCP布置成將從中空圓筒形中央上升器上孔排出的主冷卻水泵入下降環(huán)腔。
在本發(fā)明的另一方面中，設(shè)備包括壓水反應(yīng)堆(PWR)和應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)(ECCS)回水管線噴嘴。PWR包括:包含裂變材料的核堆芯；具有垂直定向圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的核堆芯的圓筒形壓力容器；布置成與圓筒形壓力容器同心并在圓筒形壓力容器內(nèi)的中空圓筒形中央上升器；限定在中空圓筒形中央上升器和圓筒形壓力容器之間的下降環(huán)腔；以及將環(huán)形分隔板上方的上空腔與環(huán)形隔板下方的下空腔隔開的環(huán)形隔板。ECCS回水管線噴嘴布置成將水噴入上空腔。
在本發(fā)明的另一方面中，設(shè)備包括壓水反應(yīng)堆(PWR)和反應(yīng)堆冷卻劑泵(RCP)。PWR包括:包含裂變材料的核堆芯；具有垂直定向的圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的核堆芯的圓筒形壓力容器，其中圓筒形壓力容器的上部限定內(nèi)部穩(wěn)壓器容積，并且弓狀環(huán)形壁架形成于圓筒形壓力容器的上部中；以及布置成與圓筒形壓力容器同心并在圓筒形壓力容器內(nèi)的中空圓筒形中央上升器。下降環(huán)腔限定在中空圓筒形中央上升器和圓筒形壓力容器之間。RCP由形成于圓筒形壓力容器的上部中的弓狀環(huán)形壁架支承。RCP布置成將從中空圓筒形中央上升器的上孔排出的主冷卻水泵入下降環(huán)腔。


本發(fā)明可采用各種部件和部件的組合，以及各種工藝操作和工藝操作的組合。附圖僅是為了示出較佳實(shí)施例的目的，而不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明。
圖1示意性地示出本文所披露的核反應(yīng)堆。
圖2和3示意性地示出圖1的核反應(yīng)堆的上部的立體剖視圖和側(cè)剖視圖。圖3中，省略反應(yīng)堆冷卻劑泵(RCP)以示出安裝開口。
圖4和5示出對于未設(shè)堰的圖2和3的上部的計算得出的主冷卻水流動模式。圖5示出圖4的一部分的放大圖。
圖6示出對于具有堰的圖2和3的上部的計算得出的主冷卻水流動模式。
圖7示出關(guān)注應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴的圖3的一部分的放大圖。
圖8示出使用弓狀環(huán)形表面以提供壓力邊界和基部來安裝靠近穩(wěn)壓器的RCP的替代實(shí)施例的上壓力容器部分的一部分的立體示意圖。
圖9示出圖2和3的適于自然循環(huán)運(yùn)行的上部的變型實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
參照圖1，一體式壓水反應(yīng)堆(一體式PWR)類型10的說明性核反應(yīng)堆包括壓力容器12，該壓力容器在說明性實(shí)施例中是垂直安裝的圓筒形壓力容器。如本文所使用的，短語“圓筒形壓力容器”或類似的說法表示壓力容器具有大致圓筒形，但在某些實(shí)施例中可偏離數(shù)學(xué)上理想圓筒。例如，說明性圓筒形壓力容器12具有直徑沿圓筒的長度變化的圓形橫截面，以及具有倒圓的端部，且包括各種容器貫穿件、容器部分的法蘭連接等等。類似地，雖然壓力容器12是直立的，即垂直定向的，可考慮垂直定向的圓筒形壓力容器的圓筒軸線相對重力偏離精確垂直。例如，如果PWR布置海上的容器中，那垂直定向的圓筒形壓力容器的圓筒軸線可具有一些傾斜度，該傾斜度可因海上的容器在水上或水下移動而隨時間變化。
圖1以側(cè)剖視圖示出一體式PWRlO以揭示選擇的示意性示出的內(nèi)部部件。核反應(yīng)堆堆芯14布置在壓力容器12的下部。反應(yīng)堆堆芯14包括大量裂變材料，諸如包含在合適基質(zhì)材料中濃縮在可進(jìn)行核裂變的同位素235U中的二氧化鈾(UO2)的材料。在典型的構(gòu)造中，裂變材料布置為布置在堆芯籃中的“燃料棒”。壓力容器12包含處于過冷狀態(tài)的主冷卻水(通常是輕水，即H2O,但也可考慮重水，即D2OX
中空圓筒形中央上升器20包括布置成同心地在圓筒形壓力容器12內(nèi)的中空圓筒形元件(同樣，術(shù)語“圓筒形”意指包含由于沿圓筒軸線的直徑變化、包括選擇性的開口等偏離理想圓筒的大致圓筒形上升器)。由運(yùn)行中的核反應(yīng)堆堆芯14加熱的主冷卻水向上上升穿過中央上升器20朝向壓力容器的頂部，在此主冷卻水排放、反轉(zhuǎn)流向并穿過在技術(shù)領(lǐng)域：
已知為下降環(huán)腔的外部環(huán)腔向下流向堆芯14，該下水環(huán)腔限定在中央上升器20和壓力容器12的圓筒形內(nèi)壁。
控制棒系統(tǒng)22安裝在反應(yīng)堆堆芯14的上方且包括控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)(CRDM)單元和構(gòu)造成精確地和可控制地將控制棒插入反應(yīng)堆堆芯14或從反應(yīng)堆堆芯14抽出的控制棒導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。說明性控制棒系統(tǒng)22采用布置在壓力容器12內(nèi)的內(nèi)部CRDM單元。合適的內(nèi)部CRDM設(shè)計的某些說明性實(shí)例包括:2010年12月16日公開的美國公開第2010/0316177A1號的 Stambaugh 等人的 “Control RodDrive Mechanism for Nuclear Reactor”,其全部內(nèi)容以參見方式納入本文，2010年12月16日公開的國際公開W02010/144563A1的Stambaugh等人的 “ControlRod Drive Mechanism for Nuclear Reactor”，以及其全部內(nèi)容以參見方式納入本文。一般而言，控制棒包括中子吸收材料，且通過抽出控制棒增加反應(yīng)或通過插入控制棒減少反應(yīng)。所謂“灰色”控制棒可連續(xù)調(diào)整以提供反應(yīng)的增量調(diào)整。所謂“停堆”控制棒設(shè)計成在緊急事件中盡可能快地插入反應(yīng)堆堆芯以停止核反應(yīng)。各種混合控制棒設(shè)計也是已知的。例如，灰棒可包括在緊急事件中松開控制棒的機(jī)構(gòu)，以便其掉入反應(yīng)堆堆芯14中由此實(shí)現(xiàn)停堆棒的功能。
PffR 10是包括布置在限定在中央上升器20和壓力容器12的內(nèi)壁之間的下水環(huán)腔中的內(nèi)部蒸汽發(fā)生器的一體式PWR。蒸汽發(fā)生器24為向下流動的主冷卻劑和向上流動的二次冷卻劑提供獨(dú)立但靠近的流路。二次冷卻劑在給水入口 26處進(jìn)入環(huán)形給水空腔28、流入蒸汽發(fā)生器24的底部且向上穿過蒸汽發(fā)生器24，在蒸汽發(fā)生器24中二次冷卻劑被靠近的向下流動的主冷卻劑加熱以轉(zhuǎn)化成蒸汽。蒸汽進(jìn)入環(huán)形蒸汽空腔30，在蒸汽空腔30中蒸汽通常向下流動以在蒸汽出口 32處排出。
圖1沒有說明蒸汽發(fā)生器24和主冷卻劑和二次冷卻劑通路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。通常，蒸汽發(fā)生器24包括蒸汽發(fā)生器管和容納管的周圍容積(或“殼”)，從而提供彼此熱連通但彼此流體隔離的兩條靠近的流路(即管內(nèi)流路和管外流路)。在某些實(shí)施例中，主冷卻劑向下流過蒸汽發(fā)生器管(即“管側(cè)”)而二次冷卻劑向上流過周圍容積(即“殼側(cè)”)。在另外實(shí)施例中，主冷卻劑向下流過周圍容積(即“殼側(cè)”)而二次冷卻劑向上流過蒸汽發(fā)生器管(即“管偵r)。在任一構(gòu)型中，蒸汽發(fā)生器管可具有各種幾何形狀，諸如垂直直管(有時稱為直筒式直流蒸汽發(fā)生器或“0STG”)、圍繞中央上升器20的螺旋管(其全部內(nèi)容以參見的方式納入本文的2010年12月16日公開的美國公開第2010/0316181A1號的Thome等人的“IntegralHelical Coil Pressurized WaterNuclear Reactor”中通過說明性實(shí)例描述的某些實(shí)施例)等等。蒸汽發(fā)生器24可包括諸如一體式節(jié)能器的各種附加特征。
壓力容器12限定在PWR運(yùn)行時包含過冷狀態(tài)的主冷卻劑的密封容積。為此，PffR包括布置在壓力容器12頂部的內(nèi)部穩(wěn)壓器容積36。在PWR運(yùn)行過程中，穩(wěn)壓器容積36容納蒸汽泡，蒸汽泡的壓力控制在壓力容器12的運(yùn)行的PWR容積中(即在穩(wěn)壓器容積36下方的容積)的主冷卻水的壓力。
壓力通過諸如將水加熱以產(chǎn)生蒸汽來增加壓力的電阻加熱器，以及/或?qū)⒗渌畤娙胝羝菀越档蛪毫Φ膰娏芷鞯暮线m裝備來控制。通過說明性實(shí)例，在某些實(shí)施例中，壓力容器12的密封容積中的主冷卻劑壓力在約2000psia的壓力和約300° C(剛要流入反應(yīng)堆堆芯14之前的冷管段)到320° C (剛要從反應(yīng)堆堆芯14排出之后的熱管段)的溫度。這些僅僅是說明性過冷狀態(tài)，且還考慮有其他操作壓力和溫度的不同范圍。雖然示出內(nèi)部穩(wěn)壓器36，但可替代地考慮采用通過合適管系與壓力容器的上部連接的外部穩(wěn)壓器。
繼續(xù)參照圖1和進(jìn)一步參照圖2和3，穩(wěn)壓器容積36通過限制但不是完全阻擋穩(wěn)壓器容積36和運(yùn)行的PWR容積之間的流體連通的合適隔板結(jié)構(gòu)與運(yùn)行的PWR容積隔開。而且，在說明性實(shí)施例中，主冷卻劑流由靠近穩(wěn)壓器容積36布置的反應(yīng)堆冷卻劑泵(RCP) 40驅(qū)動。由于每個RCP 40包括轉(zhuǎn)動地驅(qū)動葉輪/泵殼組件44的葉輪的泵馬達(dá)42，因此這些RCP 40相對較重。在圖2中示出說明性RCP的某些細(xì)節(jié)，其中最左邊RCP 40示出側(cè)剖視圖以揭示諸如位于泵殼44eas內(nèi)部的葉輪44imp以及將泵馬達(dá)42連接到葉輪44imp的驅(qū)動軸46。說明性RCP 40是通常與沸水反應(yīng)堆系統(tǒng)一起使用的類型，且具有在水中的葉輪/殼組件44和外置的泵馬達(dá)42，泵馬達(dá)42的內(nèi)部可能是干的(即與壓力容器內(nèi)的主冷卻劑隔開)或者是濕的(即浸入或者至少暴露于來自壓力容器內(nèi)的主冷卻劑)。泵馬達(dá)42還可有諸如濕輪子和干定子的混合設(shè)計。在干輪子的情形中，驅(qū)動軸46穿過軸承或其他密封的容器貫穿件。為了提供周向均勻的泵作用，通常有多個RCP 40，例如，8個RCP 40，但也可考慮更少或更多的泵。RCP 40以相同角度間隔繞圓筒形壓力容器12的圓筒軸線間隔開。說明性的RCP設(shè)置成預(yù)裝單元且安裝在大小設(shè)置成允許葉輪/泵殼組件44進(jìn)入的開口 48 (見圖3)?；蛘?，開口可做成更小，例如大小設(shè)置成僅允許驅(qū)動軸進(jìn)入，并且采用多步驟實(shí)施安裝，如Shargots2011年5月17日提交的共同待審美國專利申請第13/109120號中進(jìn)一步描述的，其全部內(nèi)容以參見方式納入本文。
由于前面所述,RCP 40有相當(dāng)?shù)目傊亓俊Ｔ撝亓坑蓧毫θ萜?2支承,且具體上由其中開口 48限定的壓力容器的一部分支承，該壓力容器的部分必須進(jìn)一步能形成合適壓力邊界。在某些實(shí)施例中，將壓力容器成形成包括適當(dāng)厚的水平壁架，開口形成于該壁架中以安裝RCP，由此來提供適當(dāng)承壓能力。然而，可估計所需的壁架的厚度是相當(dāng)大的。在說明性實(shí)施例中，通過采用跨越圓筒形壓力容器12內(nèi)徑的泵支承板50提供適當(dāng)承壓能力。泵支承板50的一部分50pb形成圓筒形壓力容器12的壓力邊界的一部分，且開口 48形成于泵支承板50的限定壓力邊界的一部分50pb中。由于泵支承板50是板且是水平的(即，定向成橫向于圓筒形壓力容器12的圓筒軸線)，因此限定壓力邊界的部分50pb形成適于在垂直方向上安裝RCP 40的水平壁架(即，它們的驅(qū)動軸46與圓筒形壓力容器12的圓筒軸線平行定向)。
為了提供足夠承壓能力，泵支承板50較佳地是諸如鍛造碳鋼板的單片鍛造板。泵支承板50的厚度基于需要的承壓能力設(shè)計，然而，由于跨越圓筒形壓力容器12內(nèi)徑的幾何形狀(因此在泵支承板50中沒有中心開口)與具有大中心開口的環(huán)形壁架相比增強(qiáng)了承重能力，因此厚度基本上小于環(huán)形泵支承壁架所要求的厚度。
泵支承板50還用于將內(nèi)部穩(wěn)壓器容積36與壓力容器的運(yùn)行的PWR容積(即，在穩(wěn)壓器容積36下方的容積)隔開。然而，為了作為穩(wěn)壓器運(yùn)行，必須有一些內(nèi)部穩(wěn)壓器容積36和運(yùn)行的PWR容積之間的流體連通，雖然該流體連通是被阻礙的。為此，一個或多個波動管線52和一個或多個通氣管54穿過泵支承板50。波動管線52在正常PWR運(yùn)行過程中供應(yīng)受阻礙的流體連通以將運(yùn)行的PWR容積中的壓力補(bǔ)償?shù)椒€(wěn)壓器容積36中的(受控制的)壓力。波動管線52的下端可選地包括閉合板和側(cè)孔或洞使得流體連通通過下端的側(cè)面中的孔或洞穿過該端部。諸如同心波動管線的其他構(gòu)型可附加地或替代地用于擋住或擴(kuò)散穿過波動管線52的流動。通氣管54容納壓力在壓力容器12中升高的意外情況。通氣管54提供釋放壓力的較大流體通道。然而，不期望通氣管54在PWR正常運(yùn)行過程中引導(dǎo)流體(且因此促進(jìn)對流熱轉(zhuǎn)移)。因此，通氣管54延伸足夠遠(yuǎn)向上進(jìn)入穩(wěn)壓器容積36使得其頂端在正常PWR運(yùn)行過程中處于蒸汽泡中。開口 52、54確實(shí)對泵支承板50的承壓能力產(chǎn)生不利影響。然而，由于這些開口 52、54小(以便阻礙穿過支承板50的流體連通)，因此其對承壓能力的影響是有限的。而且，在某些實(shí)施例中，波動管線52不是位于泵支承板50的中心。偏離中心定位的波動管線52 (以及通氣管54)與中心定位的波動管線相比，有望增強(qiáng)泵支承板50的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
另外有利的是，在穩(wěn)壓器容積36和運(yùn)行的PWR容積之間具有良好隔熱。隔熱便于精確控制穩(wěn)壓器容積36中的壓力和溫度，且限制運(yùn)行的PWR容積的熱量損失。泵支承板50通常由鋼或具有相對高導(dǎo)熱性的某些其他金屬制成，且因此不能提供充分隔熱。因此，在某些實(shí)施例中，隔熱板56布置在泵支承板50的上方。隔熱板在內(nèi)部穩(wěn)壓器容積36和運(yùn)行的PWR容積之間提供比由泵支承板50提供的熱障大的熱障。在某些實(shí)施例中，隔熱板56與泵支承板50間隔開。在該情形中，隔熱板56和泵支承板50之間的間隙包括由隔熱板56提供的熱障的一部分。在某些實(shí)施例中，隔熱板56和泵支承板50之間的間隙充滿不流動的主冷卻水。由于在正常PWR運(yùn)行過程中泵支承板50和隔熱板59都浸入主冷卻水，因此這可簡單通過具有提供流體連通進(jìn)入間隙的開口來實(shí)現(xiàn)。在一個方法中，在隔熱板56和泵支承板50的頂部之間有小間隙。該間隙穿過隔熱板56中的小連通孔充有主冷卻水。由此暫時捕集在間隙中的水是具有適于提供穩(wěn)壓器容積36和運(yùn)行的PWR容積之間熱障的隔熱性能的滯水?；蛘撸煽紤]用空氣或另一隔熱流體充滿隔熱板56和泵支承板50的頂部之間的間隙(在這種情形中，間隙必須氣密封)，或用在PWR環(huán)境中堅固耐用的隔熱固體材料充滿間隙。
隔熱板56通?？缭綀A筒形壓力容器12的內(nèi)直徑，但可考慮在隔熱板的外邊緣和壓力容器壁之間有小間隙。這個間隙可用作滯水進(jìn)入隔熱板56和泵支承板50的頂部之間的間隙的進(jìn)入點(diǎn)。隔熱板56不是承重結(jié)構(gòu)部件，且不形成圓筒形壓力容器12的壓力邊界的任何部分。因此，隔熱板56可由任何具有在PWR環(huán)境中堅固耐用的合適熱特性的材料制成。在某些實(shí)施例中，隔熱板56是不銹鋼板(例如，通過支架與泵支承板50間隔開的1/4英寸厚的不銹鋼盤)。
繼續(xù)參照圖2和3，向上流出中央上升器20、反向并向下流入環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的主冷卻水所經(jīng)受的流阻通過中央上升器20上孔的適當(dāng)成形來降低。在說明性實(shí)施例中，中空圓筒形中央上升器20具有徑向擴(kuò)展的合并入環(huán)形隔板62的上孔60，該環(huán)形隔板62將環(huán)形隔板62上方的上空腔64與環(huán)形隔板62下方的下空腔66隔開。說明性徑向擴(kuò)展的上孔60平滑地徑向擴(kuò)展以平滑地合并入環(huán)形隔板。然而，應(yīng)當(dāng)理解，平滑徑向擴(kuò)展可在某些實(shí)施例中使用接近所說明的平滑徑向擴(kuò)展的一系列逐步徑向擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)。說明性環(huán)形隔板62的外周界密封抵靠壓力容器12的內(nèi)壁以提供在環(huán)形結(jié)合部位的上下空腔64、66之間的流體隔離。環(huán)形隔板62包括位于下水環(huán)腔的徑向外側(cè)(且因此在環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的徑向外側(cè))的開口。這些開口提供上空腔64和下空腔66之間的流體連通。在說明性實(shí)施例中，RCP 40的對應(yīng)一個的葉輪/泵殼組件44充滿每個這種開口，從而RCP 40將主冷卻劑從上空腔64泵送入下空腔66。
在說明性實(shí)施例中，上空腔64由徑向擴(kuò)展的上升器上孔60的表面和環(huán)形隔板62的頂部以及由泵支承板50的下表面和由壓力容器12的內(nèi)壁的一部分限定。在實(shí)施例中，其中泵支承板50可省略，上空腔64的頂部由諸如內(nèi)部穩(wěn)壓器的隔熱板的另一表面(例如見圖8)或由采用外部穩(wěn)壓器的實(shí)施例中的壓力容器的上壁限定。
下空腔66由徑向擴(kuò)展的上孔60的“底部”或“背側(cè)”和由環(huán)形隔板62的底部以及由中央上升器20的外表面和壓力容器12的內(nèi)壁限定。下空腔66的底部由壓力容器20的壁架的內(nèi)壁形成的“底壁”68界定。底壁68從下降環(huán)腔(下水環(huán)腔)的上端徑向地向外延伸(或者，同樣地在說明性實(shí)施例中，底壁68從環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的上端徑向地向外延伸)。
一般而言，流動分析發(fā)現(xiàn)具有合并入隔開上下空腔64、66的環(huán)形隔板62的徑向擴(kuò)展的上孔60的該設(shè)計與諸如采用突然90°轉(zhuǎn)變的美國公開第2010/03161281A1號所示的多種設(shè)計相比顯著地降低了壓降和湍流。發(fā)現(xiàn)，與將主冷卻劑從上空腔64流到下空腔66穿過的開口放置在下降環(huán)腔的外側(cè)位置組合的該設(shè)計促進(jìn)主冷卻劑徑向和周向都均勻地流入環(huán)形空腔的上端(換言之，與將RCP 40放置在環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的外側(cè)位置組合的該設(shè)計促進(jìn)主冷卻劑徑向和周向都均勻地流入蒸汽發(fā)生器24的上端)。
然而，該布置還出現(xiàn)了不想要的現(xiàn)象。流動分析表明，流動的一部分撞擊從環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的上端向外徑向延伸的底壁68，且接著噴射橫穿在蒸汽發(fā)生器24上端的管束而不是均勻地向下流入管束。發(fā)現(xiàn)，附加布置在下空腔66中以將來自RCP 40的主冷卻劑流擴(kuò)散進(jìn)入下降環(huán)腔的流動擴(kuò)散器明顯減少了該流動噴射效應(yīng)。然而，大的流動擴(kuò)散器會增加不想要的流阻。發(fā)現(xiàn)，呈遠(yuǎn)離下空腔66的底壁68延伸的較低輪廓的環(huán)形堰(或堰部)70的形式的流動擴(kuò)散器提供期望的噴射效應(yīng)抑制作用而不會伴隨有流阻的大量增加。環(huán)形堰70在環(huán)形蒸汽發(fā)生器24外側(cè)但在RCP 40內(nèi)側(cè)。
參照圖4-6，示出流動模式以說明這些效應(yīng)。圖4和5示出計算不包括堰70的設(shè)計的流路。流體滯留在靠近徑向擴(kuò)展的上升器上孔60的彎曲部分，且小湍流出現(xiàn)在RCP 40的入口側(cè)。然而，在環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的頂部的外側(cè)部分的流量部分地側(cè)向流動，產(chǎn)生進(jìn)入蒸汽發(fā)生器24的非均勻流動。因此，穿過蒸汽發(fā)生器的內(nèi)側(cè)管(或在具有殼側(cè)主冷卻劑流的蒸汽發(fā)生器的情形中，穿過殼的內(nèi)側(cè)部分)的流量將明顯高于穿過蒸汽發(fā)生器的外側(cè)管(或在具有殼側(cè)主冷卻劑流的蒸汽發(fā)生器的情況中，穿過殼的外側(cè)部分)的流量。如圖6中所見，增加堰70明顯減少了該徑向非均勻性。堰70將流動精確地擴(kuò)散在噴射區(qū)域中，使得幾乎完全消除噴射效應(yīng)而增加僅很小的額外流阻。
可以使用流動仿真分析來很容易地設(shè)計堰70的精確構(gòu)造。一般而言，由于可預(yù)料到流阻會隨著堰70的高度增加而增加，因此堰70將制成盡實(shí)際可能的低而仍提供期望的噴射抑制。說明性堰70具有矩形截面的環(huán)形幾何形狀，但期望有合適的其他構(gòu)型。環(huán)形幾何形狀有助于提供周向均勻性；然而，仿真分析表明該效應(yīng)次于徑向效應(yīng)，以及在某些實(shí)施例中，可考慮用非連續(xù)堰替代所說明的連續(xù)環(huán)形堰70，例如用位于對準(zhǔn)每個RCP 40且省略堰的中間區(qū)域的堰。還期望有矩形截面可被傾斜結(jié)構(gòu)或圓形結(jié)構(gòu)替代。圓形堰有望與流動擴(kuò)散器一樣降低其流阻和其效應(yīng)，因此有可能使用具有基本上與較小矩形堰同樣效應(yīng)的較大圓形堰。
雖然說明性平滑徑向擴(kuò)展的上升器上孔60提供如圖4-6所示的流動優(yōu)點(diǎn)，還可考慮使用諸如定向于與可選地包括諸如美國公開第2010/0316181 Al號所示的開口的水平隔板成90°的直的垂直上升器上孔的其他構(gòu)型。這種布置還可與安裝在圖1-3所示的位置的RCP 40連接，但葉輪/泵殼組件44連接布置在水平隔板的開口中。這種設(shè)計還包括由隔板隔開的上空腔和下空腔。
參照圖3以及進(jìn)一步參照圖7，在任一這種實(shí)施例中或在圖3的實(shí)施例中，應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)(ECCS)回水管線噴嘴76適于布置成將水Wrces噴入上空腔64。在瞬變工況過程中，這能夠有利于ECCS噴射的布置。噴入上空腔64的ECCS噴射噴嘴76的位置允許ECCS在反應(yīng)堆堆芯14的上方高處進(jìn)行噴射(見圖1)。這降低了反應(yīng)堆堆芯14在事故情況過程中未被覆蓋的風(fēng)險。此外，定位噴入上空腔64的ECCS噴射噴嘴76將噴射點(diǎn)放置在RCP 40的抽吸側(cè)上，這允許ECCS回水管線76在比當(dāng)噴射點(diǎn)位于RCP的排放側(cè)上時所需更低的壓力下運(yùn)行。通過在RCP 40的抽吸側(cè)上進(jìn)行ECCS水噴射，穿過RCP 40的差壓主動地用泵抽吸來自ECCS回水管線76的冷卻水，這增強(qiáng)了 ECCS性能(至少用于其中RCP 40運(yùn)行的事故場景)。說明性ECCS回水管線噴嘴76事實(shí)上貫穿反應(yīng)堆壓力邊界進(jìn)入下空腔，且接著彎曲90°以貫穿環(huán)形隔板62并進(jìn)入其噴射ECCS水的上空腔64?？蛇x地，ECCS回水管線噴嘴76可分支成這樣一種關(guān)系以允許ECCS冷卻劑輸送到靠近兩個(或更多個)RCP 40的多個噴射點(diǎn)。
參照圖8，另一可考慮的變型是用形成于壓力容器12中的弓狀環(huán)形壁架50’替代圖1-3的泵支承板50。在圖8中，弓狀環(huán)形壁架50’的開口 48’用于以與所述的圖1_3的泵支承板50中的開口的相同的方式安裝RCP。在數(shù)字仿真分析中，發(fā)現(xiàn)設(shè)計符合具有長軸和短軸之間比例為2:1的橢圓形頭部的弓狀環(huán)形壁架50’提供泵承壓強(qiáng)度的可選構(gòu)型。弓狀環(huán)形壁架50’的優(yōu)點(diǎn)是弓狀幾何形狀增強(qiáng)了抵抗內(nèi)壓的強(qiáng)度，這與其他幾何形狀相比能夠使用更小殼厚度的弓狀環(huán)形壁架50’。由于開口 48’成形成提供RCP想要的(例如，垂直的)定向，因此弓狀環(huán)形壁架50’的缺點(diǎn)是其鍛造成本可能較高且可能使RCP的安裝復(fù)雜化。另外，開口 48’的成形和弓狀環(huán)形壁架50’的弓狀形狀可能需要更長的用于RCP的驅(qū)動軸。
參照圖9，所示的具有合并入將上下空腔64、66隔開的環(huán)形隔板62的徑向擴(kuò)展的上孔60的中空圓筒形上升器還可考慮用于其他設(shè)計。圖9示出采用自然循環(huán)的設(shè)計(或者，可替代地，采用位于遠(yuǎn)離穩(wěn)壓器的某處的RCP)。在該實(shí)施例中，圖1-3的泵支承板50由于無需支承RCP而省略了，且隔熱板56’設(shè)計成提供穩(wěn)壓器容積36和運(yùn)行的PWR容積之間的熱障。隔熱板56’可例如包括具有中間充滿不流動的主冷卻水的間隙的兩間隔開的不銹鋼板。在圖9的實(shí)施例中，徑向擴(kuò)展的上孔60合并入其外周界不密封抵靠壓力容器12內(nèi)壁的更改的環(huán)形隔板62’。相反，環(huán)形間隙90將環(huán)形隔板62’的外周界相對圓筒形壓力容器的內(nèi)壁隔開。環(huán)形間隙90提供上下空腔64、66之間的流體連通。環(huán)形間隙在下降環(huán)腔的徑向外側(cè)(以及因此在環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的徑向外側(cè))，因此通過圖9的設(shè)計也同樣可實(shí)現(xiàn)例如圖4-6中所示的流動均勻性。環(huán)形間隙90的大小可選擇成優(yōu)化諸如阻力、下空腔66的流動均勻性以及向下流入環(huán)形蒸汽發(fā)生器24的流動特征。雖然不是說明性的，還可考慮將隔板62’的外周界成形以有助于形成流動特征。
已說明和描述較佳實(shí)施例。顯然，在閱讀和理解前述詳細(xì)說明書后會有各種修改和變型。意指本發(fā)明詮釋為包括迄今為止的所有修改和變型，只要這些修改和變型在所附權(quán)利要求
及其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括: 壓水反應(yīng)堆，所述壓水反應(yīng)堆包括: 核堆芯，所述核堆芯包含裂變材料， 圓筒形壓力容器，所述圓筒形壓力容器具有垂直定向的圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的所述核堆芯，以及 中空圓筒形中央上升器，所述中空圓筒形中央上升器布置成與所述圓筒形壓力容器同心并在所述圓筒形壓力容器內(nèi)；下降環(huán)腔，所述下降環(huán)腔限定在所述中空圓筒形中央上升器和所述圓筒形壓力容器之間， 其中所述中空圓筒形中央上升器具有合并入環(huán)形隔板的徑向擴(kuò)展的上孔，所述環(huán)形隔板將所述環(huán)形分間隔板上方的上空腔與所述環(huán)形隔板下方的下空腔隔開，且 其中，所述上空腔與所述徑向擴(kuò)展的上孔流體連通而所述下空腔與所述下降環(huán)腔流體連通。
2.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于:環(huán)形間隙將所述環(huán)形隔板的外周界與所述圓筒形壓力容器的內(nèi)壁隔開，所述環(huán)形間隙提供所述上下空腔之間的流通連通，所述環(huán)形間隙在所述下降環(huán)腔的徑向外側(cè)。
3.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于:所述環(huán)形隔板與所述圓筒形壓力容器的內(nèi)壁形成環(huán)形密封，所 述環(huán)形隔板包括位于所述下降環(huán)腔的徑向外側(cè)以提供所述上空腔和所述下空腔之間流體連通的開口。
4.如權(quán)利要求
3所述的設(shè)備，其特征在于:還包括: 反應(yīng)堆冷卻劑泵，所述反應(yīng)堆冷卻劑泵布置在所述環(huán)形隔板中的所述開口以將反應(yīng)堆冷卻水從所述上空腔泵入所述下空腔。
5.如權(quán)利要求
4所述的設(shè)備，其特征在于:所述壓水反應(yīng)堆還包括: 泵支承板，所述泵支承板跨接所述圓筒形壓力容器的內(nèi)徑并形成所述圓筒形壓力容器的壓力邊界的一部分，所述反應(yīng)器冷卻劑泵由所述泵支承板支承。
6.如權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于:所述泵支承板包括單片鍛造板。
7.如權(quán)利要求
3所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 蒸汽發(fā)生器，所述蒸汽發(fā)生器布置在所述下降環(huán)腔中，其中從所述下空腔穿過所述蒸汽發(fā)生器的向下主冷卻劑流加熱與所述向下主冷卻劑流流體隔離的穿過所述蒸汽發(fā)生器的向上二次冷卻劑流。
8.如權(quán)利要求
7所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓水反應(yīng)堆還包括: 泵支承板，所述泵支承板跨接所述圓筒形壓力容器的內(nèi)直徑并形成所述圓筒形壓力容器的壓力邊界的一部分，所述反應(yīng)堆冷卻劑泵由所述泵支承板支承。
9.如權(quán)利要求
8所述的設(shè)備，其特征在于: 所述圓筒形壓力容器的上部限定內(nèi)部穩(wěn)壓器容積， 所述泵支承板將所述內(nèi)部穩(wěn)壓器容積與所述壓力容器的包括至少所述上下空腔、所述下降環(huán)腔以及由所述中空圓筒形中央上升器包含的容積的運(yùn)行的壓水反應(yīng)堆容積隔開，以及 所述泵支承板包括穿過所述泵支承板的波動管線。
10.如權(quán)利要求
9所述的設(shè)備，其特征在于:所述波動管線不是位于所述泵支承板的中心。
11.如權(quán)利要求
9所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓水反應(yīng)堆還包括: 隔熱板，所述隔熱板布置在所述泵支承板上方并與所述泵支承板間隔開，所述隔熱板在所述內(nèi)部穩(wěn)壓器容積和所述運(yùn)行的壓水反應(yīng)堆容積之間提供比由所述泵支承板提供的熱障大的熱障。
12.如權(quán)利要求
9所述的設(shè)備，其特征在于，所述PWR還包括: 流動擴(kuò)散器，所述流動擴(kuò)散器布置在所述下空腔中以將主冷卻劑流從所述環(huán)形隔板中的所述環(huán)形間隙或開口擴(kuò)散進(jìn)入所述下降環(huán)腔。
13.如權(quán)利要求
12所述的設(shè)備，其特征在于，所述下空腔部分地由從所述下降環(huán)腔的上端徑向向外延伸的底壁限定，以及所述流動擴(kuò)散器包括: 遠(yuǎn)離所述下空腔的所述底壁延伸的堰。
14.如權(quán)利要求
13所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴，所述應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴布置成將水噴入所述上空腔。
15.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓水反應(yīng)堆還包括: 流動擴(kuò)散器，所述流動擴(kuò)散器布置在所述下空腔中以將主冷卻劑流從所述環(huán)形隔板中的所述環(huán)形間隙或開口擴(kuò)散進(jìn)入所述下降環(huán)腔。
16.如權(quán)利要求
15所述的設(shè)備，其特征在于:所述下空腔部分地由從所述下降環(huán)腔的上端徑向向外延伸的底壁限定，`以及所述流動擴(kuò)散器包括: 遠(yuǎn)離所述下空腔的所述底壁延伸的堰。
17.如權(quán)利要求
16所述的設(shè)備，其特征在于:所述堰包括圍繞所述下降環(huán)腔的上端的環(huán)形堰。
18.如權(quán)利要求
15所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴，所述應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴布置成將水噴入所述上空腔。
19.一種設(shè)備,包括: 壓水反應(yīng)堆，所述壓水反應(yīng)堆包括: 核堆芯，所述核堆芯包含裂變材料， 圓筒形壓力容器，所述圓筒形壓力容器具有垂直定向的圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的所述核堆芯， 中空圓筒形中央上升器，所述中空圓筒形中央上升器布置成與所述圓筒形壓力容器同心并在所述圓筒形壓力容器內(nèi)；下降環(huán)腔，所述下降環(huán)腔限定在所述中空圓筒形中央上升器和所述圓筒形壓力容器之間，以及 環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板將所述環(huán)形隔板上方的上空腔與所述環(huán)形隔板下方的下空腔隔開; 其中所述上空腔與所述中空圓筒形上升器的上孔流體連通而所述下空腔與所述下降環(huán)腔流體連通；以及 其中從所述上空腔到所述下空腔的流路布置在所述下降環(huán)腔的外側(cè)。
20.如權(quán)利要求
19所述的設(shè)備，其特征在于:堰遠(yuǎn)離所述下空腔的所述底壁延伸進(jìn)入所述下空腔；且 所述堰載所述下降環(huán)腔的徑向外側(cè)以及 所述堰在從所述上空腔到所述下空腔的所述流路的徑向內(nèi)側(cè)。
21.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其特征在于:所述堰包括環(huán)形堰。
22.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括: 反應(yīng)堆冷卻劑泵，反應(yīng)堆冷卻劑泵布置成通過布置在所述下降環(huán)腔外側(cè)的從所述上空腔到所述下空腔的流路將主冷卻劑從所述上空腔泵入所述下空腔。
23.如權(quán)利要求
22所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓水反應(yīng)堆還包括: 泵支承板，所述泵支承板跨接所述圓筒形壓力容器的內(nèi)直徑并形成所述圓筒形壓力容器的壓力邊界的一部分，所述反應(yīng)堆冷卻劑泵由所述泵支承板支承。
24.如權(quán)利要求
23所述的設(shè)備，其特征在于: 所述圓筒形壓力容器的上部限定內(nèi)部穩(wěn)壓器容積， 所述泵支承板將所述內(nèi)部穩(wěn)壓器容積與所述壓力容器的包括至少所述上下空腔、所述下降環(huán)腔以及由所述中空圓筒形中央上升器包含的容積的運(yùn)行的壓水反應(yīng)堆容積隔開，以及 所述泵支承板包括穿過所述泵支承板的波動管線。
25.如權(quán)利要求
24所述的設(shè)備，其特征在于:所述波動管線不是位于所述泵支承板的中心。
26.如權(quán)利要求
24所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 隔熱板，所述隔熱板布置在所述泵支承板上方并與所述泵支承板間隔開，所述隔熱板在所述內(nèi)部穩(wěn)壓器容積和所述運(yùn)行的PWR容積之間提供比由所述泵支承板提供的熱障大的熱障。
27.如權(quán)利要求
26所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴，所述應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴布置成將水噴入所述上空腔。
28.—種設(shè)備,包括: 壓水反應(yīng)堆，所述壓水反應(yīng)堆包括: 核堆芯，所述核堆芯包含裂變材料， 圓筒形壓力容器，所述圓筒形壓力容器具有垂直定向的圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的所述核堆芯， 中空圓筒形中央上升器，所述中空圓筒形中央上升器布置成與所述圓筒形壓力容器同心并在所述圓筒形壓力容器內(nèi)；下降環(huán)腔，所述下降環(huán)腔限定在所述中空圓筒形中央上升器和所述圓筒形壓力容器之間，以及 泵支承板，所述泵支承板跨接所述圓筒形壓力容器的內(nèi)直徑，其中所述泵支承板的一部分形成所述圓筒形壓力容器的壓力邊界的一部分；以及 反應(yīng)堆冷卻劑泵，所述反應(yīng)堆冷卻劑泵由所述泵支承板的形成所述圓筒形壓力容器的壓力邊界的一部分的部分支承，所述反應(yīng)堆冷卻劑泵布置成將從所述中空圓筒形中央上升器排出的主冷卻水泵入所述下降環(huán)腔。
29.如權(quán)利要求
28所述的設(shè)備，其特征在于:所述泵支承板包括單片鍛造板。
30.如權(quán)利要求
29所述的設(shè)備，其特征在于: 所述圓筒形壓力容器的上部限定內(nèi)部穩(wěn)壓器容積， 所述泵支承板將所述內(nèi)部穩(wěn)壓器容積與所述壓力容器的包括至少所述上下空腔、所述下降環(huán)腔以及由所述中空圓筒形中央上升器包含的容積的運(yùn)行的壓水反應(yīng)堆容積隔開，以及 所述泵支承板包括穿過所述泵支承板的波動管線。
31.如權(quán)利要求
30所述的設(shè)備，其特征在于:所述波動管線不是位于所述泵支承板的中心。
32.如權(quán)利要求
30所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 隔熱板，所述隔熱板布置在所述泵支承板上方并與所述泵支承板間隔開，所述隔熱板在所述內(nèi)部穩(wěn)壓器容積和所述運(yùn)行的PWR容積之間提供比由所述泵支承板提供的熱障大的熱障。
33.如權(quán)利要求
32所述的設(shè)備，其特征在于:所述隔熱板與所述泵支承板和所述隔熱板與所述泵支承板之間的間隙間隔開，所述間隙包括由所述隔熱板提供的所述熱障的一部分。
34.如權(quán)利要求
34所述的設(shè)備，其特征在于:所述隔熱板與所述泵支承板之間的所述間隙包含停滯的主冷卻水。
35.一種設(shè)備,包括: 壓水反應(yīng)堆，所述壓水反應(yīng)堆包括: 核堆芯，所述核堆芯包含裂變材料， 圓筒形壓力容器，所述圓筒形壓力容器具有垂直定向的圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的所述核堆芯， 中空圓筒形中央上升器，所述中空圓筒形中央上升器布置成與所述圓筒形壓力容器同心并在所述圓筒形壓力容器內(nèi)；下降環(huán)腔，所述下降環(huán)腔限定在所述中空圓筒形中央上升器和所述圓筒形壓力容器之間，以及 環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板將所述環(huán)形隔板上方的上空腔與所述環(huán)形隔板下方的下空腔隔開；以及 應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴， 所述應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴布置成將水噴入所述上空腔。
專利摘要
一種壓水反應(yīng)堆包括包含裂變材料的核堆芯；具有垂直定向圓筒軸線和包含浸入主冷卻水中的核堆芯的圓筒形壓力容器；以及布置成與壓力容器同心并在壓力容器內(nèi)的中空圓筒形中央上升器。下降環(huán)腔限定在中央上升器和壓力容器之間。中央上升器具有合并入環(huán)形隔板的徑向擴(kuò)展的上孔，該隔板將隔板上方的上空腔與隔板下方的下空腔隔開。上空腔與徑向擴(kuò)展的上孔流體連通而下空腔與下降環(huán)腔流體連通。堰可從遠(yuǎn)離下空腔的底壁延伸進(jìn)入下空腔。應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)回水管線噴嘴可布置成將水噴入上空腔。泵支承板跨越壓力容器的內(nèi)徑并形成壓力容器的壓力邊界的一部分，且反應(yīng)堆冷卻劑泵由泵支承板支承。或者，冷卻劑泵由形成于壓力容器的上部中的弓狀環(huán)形壁架支承。
文檔編號G21C15/18GKCN103106928SQ201210448079
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月9日
發(fā)明者S·J·夏高茨, M·W·阿萊斯, M·J·愛德華, A·C·淮特恩, Y·R·李, J·C·米爾曼, R·麥克吉利夫雷 申請人:巴布科克和威爾科克斯核能股份有限公司, 巴布考克及威爾考克斯加拿大有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan