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具有集成在容器中的板式或微通道熱交換器的核反應(yīng)器的制作方法與工藝

文檔序號(hào):12041355閱讀:500來(lái)源:國(guó)知局
具有集成在容器中的板式或微通道熱交換器的核反應(yīng)器的制作方法與工藝
具有集成在容器中的板式或微通道熱交換器的核反應(yīng)器本發(fā)明總體涉及核反應(yīng)器。更具體地,本發(fā)明涉及核反應(yīng)器,該類型的核反應(yīng)器包括:-容器,-設(shè)在容器中的芯部,-設(shè)置在容器中的至少一個(gè)板式熱交換器,-用于將次級(jí)流體提供至熱交換器的至少一個(gè)管道,和用于從熱交換器排出次級(jí)流體的管道,排出管道延伸穿過(guò)所述容器。在本文的其余部分中,術(shù)語(yǔ)“板式熱交換器”被認(rèn)為是涵蓋以下兩個(gè)概念:-板式交換器;-微通道交換器。為低或中等功率的電力生產(chǎn)核反應(yīng)器,非限制性地,約100MW和高達(dá)500兆瓦,經(jīng)濟(jì)可行性基于反應(yīng)器的制造和維護(hù)的時(shí)間和投資優(yōu)化??紤]到改善該類型反應(yīng)器的可行性的途徑之一是設(shè)計(jì)某些部分(模塊),使得它們可至少部分地在廠房制造、裝配和測(cè)試,然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)與那里的其它模塊組裝。在這方面,有必要增加組成反應(yīng)器的不同內(nèi)部模塊的緊湊性,使得這些模塊可運(yùn)輸。因此,本發(fā)明的目的在于反應(yīng)容器及其內(nèi)部零件的尺寸優(yōu)化。FR2348458描述了一種核反應(yīng)器,包括分布在容器中圍繞核反應(yīng)器的芯部的多個(gè)熱交換器。本文件中所提出的交換器具有基于板隔間組的設(shè)計(jì),其具有分別連接至上、下游彎曲管件的上、下游次級(jí)流體收集器,該上、下游彎曲管件具有垂直定向的端部。用于這種類型反應(yīng)器的容器的垂直體積不是最優(yōu)的,本發(fā)明的目的在于提出一種新的結(jié)構(gòu),以滿足上述的可配置性和緊湊性要求。在這方面,本發(fā)明涉及上述類型的核反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器包括用于將熱交換器附接至容器的區(qū)域,排出管道延伸穿過(guò)該區(qū)域。因此,容器的同一區(qū)域同時(shí)允許熱交換器的附接以及排出管道的穿過(guò)。這有助于使核反應(yīng)器特別緊湊。特別是,次級(jí)流體排出管道特別短。因此,該管道幾乎沒(méi)有占用容器中的任何空間,從而釋放空間以容納該反應(yīng)器的其它內(nèi)部部件。在特定的情況下,當(dāng)該熱交換器具有連接到次級(jí)流體排出管道的次級(jí)流體出口孔時(shí),附接裝置包括從出口孔散布的多個(gè)附接構(gòu)件。因此,相同的部件使其能夠?qū)峤粨Q器附接到容器,并將出口孔連接至排出管道。這樣的結(jié)構(gòu)特別緊湊。在這種情況下,熱交換器最好包括用于將熱交換器附接至容器并圍繞次級(jí)流體出口的凸緣,這種固定方法特別堅(jiān)固和緊湊。核反應(yīng)器包括一個(gè)或多個(gè)板式熱交換器,例如至少四個(gè)板式熱交換器。在具體實(shí)施例中,它包括都設(shè)置在容器中的四個(gè)或六個(gè)板式熱交換器。此熱交換器設(shè)置在容器附近,并且優(yōu)選地由單一的附接裝置附接,該單一的附接裝置相對(duì)于容器的壁是懸臂的。這樣的附接方法能夠騰出該容器的中心區(qū)域,以在那里安裝其它設(shè)備,或騰出分隔件,使其能夠引導(dǎo)主流體的流動(dòng)。核反應(yīng)器例如是壓水反應(yīng)器。與次級(jí)流體相同,反應(yīng)器的主流體則是水。在這種情況下,熱交換器是一蒸汽發(fā)生器,次級(jí)流體以液體狀態(tài)穿過(guò)容器,并且在熱交換器中在主流體分出的熱量的作用下汽化。主流體和/或次級(jí)流體可以與水不同,諸如液態(tài)金屬(例如鈉)或氣體。熱交換器可以不是蒸汽發(fā)生器。該容器通常至少部分地填充有主流體。主流體在反應(yīng)器中的芯部加熱,并從芯部流向形成在一個(gè)或多個(gè)板式熱交換器中的一個(gè)或多個(gè)主流體入口。主流體穿過(guò)板式熱交換器后,主流體循環(huán)至主泵的吸入口,主泵將主流體排至芯部。通常,主泵的運(yùn)動(dòng)部件容納在容器內(nèi)??商娲兀鞅檬峭耆湓谌萜魍饷娌⑼ㄟ^(guò)管道連接到該容器。該容器包括使其能夠在芯部、熱交換器和一個(gè)或多個(gè)主泵之間引導(dǎo)主流體的流動(dòng)的內(nèi)部分隔件。如上面所指出的,該熱交換器通常通過(guò)多個(gè)附接構(gòu)件被附接到所述容器,圍繞下游貫穿件定位使其能夠?qū)⒋渭?jí)流體排出通過(guò)該容器并圍繞交換器的第二流體出口孔。在非優(yōu)選的替代實(shí)施例中,用于將熱交換器連接到容器的附接構(gòu)件,不圍繞下游貫穿件和孔布置。它們例如可以被定位在相鄰于貫穿件的區(qū)域。用于將所述熱交換器附接到容器的區(qū)域的裝置在這里是指設(shè)置成用于承受交換器的重力以及主熱機(jī)械應(yīng)力并將它們傳遞至容器的的裝置。通常,位于容器的區(qū)域中,由排出管道通過(guò)的附接裝置承受熱交換器的重量的至少70%。有利地,它承載熱交換器的重量的100%。因此,在這種情況下,熱交換器完全由連接到容器的區(qū)域中并由排出管道通過(guò)的附接裝置支撐。因此,它被附接到容器的一單一區(qū)域。因?yàn)樵摕峤粨Q器可熱膨脹,這特別有利。由于熱交換器是板式的,并因此具有相對(duì)堅(jiān)實(shí)的金屬結(jié)構(gòu)這一事實(shí),這特別重要。有利地,該容器具有一個(gè)基本上垂直的中心軸線,附接裝置將熱交換器的上端附接到容器。由此,交換器的上端構(gòu)成固定點(diǎn),熱交換器的熱膨脹沿向下的方向進(jìn)行。這有利于最大限度地減小在熱交換器上的應(yīng)力。優(yōu)選地,核反應(yīng)器包括引導(dǎo)裝置,該引導(dǎo)裝置適于限制熱交換器的下部在水平平面的行進(jìn),并允許該下部沿相對(duì)于容器垂直的方向移動(dòng)。因此,熱交換器在下部被引導(dǎo),以便防止其在受到?jīng)_擊或地震類型的偏壓的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)或翻倒。然而,因?yàn)橄虏吭谪Q直方向是自由的,熱交換器的熱膨脹的可能性依然存在。優(yōu)選地,所述附接裝置可拆除將熱交換器連接到容器。因此,它很容易從容器中移出的熱交換器,例如用于維護(hù)目的。該附接裝置例如是螺絲或桿型,或者任何其他合適的類型。有利地,所述附接裝置包括將所述熱交換器附接到容器的多個(gè)附接構(gòu)件,所述附接裝置能夠從所述容器外部拆除。因此,不必在所述容器中插入遠(yuǎn)距離受控工具以拆除所述熱交換器。這使得所述熱交換器的拆除更快更方便。此外,所述附接構(gòu)件更容易從容器外部接觸到,所述容器的內(nèi)部通常被堆滿了核反應(yīng)器的內(nèi)部構(gòu)件。通常,所述熱交換器包括彼此平行堆疊的多個(gè)板,所述排出管道沿相對(duì)于所述容器的中心軸線大致徑向的方向穿過(guò)所述容器,所述板大致垂直于所述徑向方向。因此,該板被設(shè)置成與中心在所述容器的中心軸線的圓相切。這種布置使得能夠布置用于收集離開所述熱交換器的次級(jí)流體的收集器,這里稱作下游次級(jí)收集器,容易使得它與排出管道對(duì)準(zhǔn)。實(shí)際上,次級(jí)流體排出管道通常包括設(shè)置在所述容器的孔中的下游貫穿件。所述下游貫穿件向內(nèi)限定了用于離開熱交換器的次級(jí)流體的通道。它流體地連接到所述反應(yīng)器的次級(jí)回路。該通道沿相對(duì)于容器的中心軸線大致徑向的方向延伸。由于板的定向,下游次級(jí)收集器也具有大致沿徑向定向,且可以很容易地緊接所述排出管道布置。從而保持排出管道最小。有利的是,下游次級(jí)收集器延伸穿過(guò)所述板。它通常由切入板的開口組成并相互一致布置。這可以很容易地建立一徑向定向的收集器,并且有助于提高熱交換器的緊湊性。在一個(gè)非優(yōu)選的替代方案中,它被安裝在板上,例如在板塊外。這里的貫穿件(traversée)是指一種剛性安裝到容器的堅(jiān)固部件。通常,所述連接裝置將所述熱交換器直接附接到所述貫穿件。這使得可以更容易地布置所述附接裝置,特別是孔允許螺釘或連接桿通過(guò)。通常,附接構(gòu)件圍繞形成于貫穿件中的通道分布。圍繞熱交換器的出口布置的凸緣被壓靠貫穿件的內(nèi)表面。附接構(gòu)件一端附接至所述凸緣。通常,它們完全延伸穿過(guò)貫穿件并具有可從容器的外部接觸的頭部。優(yōu)選地,至少一個(gè)密封墊被置于所述凸緣和貫穿件的內(nèi)面之間。通常,圍繞貫穿件的內(nèi)通道設(shè)有一對(duì)或多對(duì)環(huán)形密封件。有利地,泄漏檢測(cè)通道在每對(duì)密封件之間冒出。優(yōu)選地,這些附接構(gòu)件和下游貫穿件可以從容器的外側(cè)從所述容器移除。在這種情況下,下游貫穿件例如連接在容器的孔中并安裝到容器的外表面以便能夠被拆卸。它是例如使用螺絲或連接桿類型,或任何其他合適類型的裝置來(lái)附接。這使得能夠接觸插在貫穿件的凸緣和內(nèi)面之間的密封墊,特別是處于維護(hù)目的時(shí)。有利地,這些密封件固定到所述貫穿件,并與貫穿件一起從容器拆除。優(yōu)選地,所述反應(yīng)器包括環(huán),所述環(huán)設(shè)置成在所述下游貫穿件已從所述容器拆除后,將所述熱交換器保持懸掛于所述容器。該環(huán)通常同時(shí)圍繞換熱器的凸緣和貫穿件的內(nèi)端。它連接在所述貫穿件的接收孔內(nèi)。替代地,附接裝置將熱交換器直接附接至容器,圍繞或鄰近所述貫穿件。優(yōu)選地,為熱交換器供應(yīng)次級(jí)流體的供給管道包括延伸通過(guò)容器的上游貫穿件,以及將上游貫穿件連接到熱交換器的多個(gè)柔性管道。柔性管道這里指直徑小并能夠在板式熱交換器的熱膨脹作用下變形的管道。相比于幾個(gè)直徑小的管道,將上游貫穿件連接到熱交換器的單個(gè)管道將具有更大的直徑和更高的剛度。貫穿件和板式換熱器是堅(jiān)固部件。有必要?jiǎng)?chuàng)建這兩個(gè)部件之間的柔性連接,以允許所述板式換熱器相對(duì)于貫穿件運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)是通過(guò)柔性管道的變形獲得的。特別地,柔性管道可包括彎曲部,這有利于增加管道在管道的附接點(diǎn)或端部的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用下的靈活性。直徑更大的管道更難獲得這種彎曲部。通常,所述熱交換器包括為熱交換器供應(yīng)次級(jí)流體的至少一個(gè)上游次級(jí)收集器,該上游次級(jí)接收器和上游貫穿件由柔性管道相互連接在一起。上游次級(jí)連接器延伸通過(guò)板。它通常由切入板中的開口組成并布置成相互一致。板式交換器通常具有通道,尤其是微通道。它包括圍繞彼此交替堆疊的主板和副板。主板各自具有第一大面和第二大面,在第一大面中挖空有用于主流體的流動(dòng)通道,該流動(dòng)通道稱作主通道,第二大面沒(méi)有通道。主通道在該第一大面處開口。同樣,副板各自具有第一大面和第二大面,在第一大面中挖空有用于次級(jí)流體的流動(dòng)通道,該流動(dòng)通道稱作次級(jí)通道,第二大面沒(méi)有通道。次級(jí)通道在該第一大面處開口。當(dāng)板相互組裝在一起,主板的第一大面被壓靠副板的第二大面。主通道因此在第一大面處關(guān)閉。同樣,副板的第一大面被壓靠主板的第二大面。次級(jí)通道也在該第一大面處關(guān)閉。這樣的結(jié)構(gòu)能夠獲得非常緊湊、堅(jiān)固的交換器。通常情況下,主通道和次級(jí)通道被蝕刻。這種用于獲得通道的方法很方便的,特別是當(dāng)必須在小截面產(chǎn)生大量通道的時(shí)候。在一個(gè)非優(yōu)選的替代方案中,板式換熱器不是蝕刻板型的。該通道是機(jī)械或激光加工的,或通過(guò)設(shè)置在板之間的插入件形成的。替代地,該通道由挖空主板和副板的相對(duì)的兩個(gè)大的面來(lái)制成。在這個(gè)替代方案中,每個(gè)主板和副板的兩個(gè)大的面具有半個(gè)通道。根據(jù)另一替代方案中,熱交換器不包括通道,主流體和次級(jí)流體在板間循環(huán)而不會(huì)被引導(dǎo)至通道中。優(yōu)選地,所述主板和副板通過(guò)擴(kuò)散焊接于彼此。這種組裝方法,能夠得到所述板之間的非常堅(jiān)固的連接,并允許交換器承受的主側(cè)和次級(jí)側(cè)之間顯著壓力差異。在一個(gè)非優(yōu)選的替代方案中,所述板由其它手段相互組裝。它們可以在板內(nèi)焊接,或用螺釘或連接桿組裝。優(yōu)選地,所述熱交換器包括多個(gè)主通道,所述主通道限定在所述板之間并流動(dòng)有主流體,每個(gè)主通道具有主入口和主出口,所述交換器具有限定水箱的至少一個(gè)罩,所述主入口或主出口在所述水箱中冒出。熱交換器可僅包括覆蓋所述主入口的一個(gè)罩。它也可以僅包括覆蓋主出口的一個(gè)罩。它也可以包括兩個(gè)罩,一個(gè)覆蓋主入口和另一個(gè)覆蓋主出口。覆蓋主入口的罩,除特別情況外,用于在不同的主通道中均勻地分布主流體。它具有在容器的容積中冒出的孔,主流體通過(guò)其穿過(guò)水箱。罩覆蓋所述主出口的目的是為了獲得從主通道流出的主流體,并且將其朝向管道,例如朝向主泵引導(dǎo)。如上面所指出的,該熱交換器通常在豎直方向上伸長(zhǎng)。主入口在熱交換器的一端例如上端冒出。主出口在交換器的另一端例如下端冒出。因此,一個(gè)或多個(gè)罩被定位在熱交換器的上端和/或下端?;蛘?,主流體從底部流向頂部,主入口和出口分別在該交換器的下端和上端冒出。罩通常附接在由相互組裝在一起的板組成的塊上。有利地,它被設(shè)置成能夠拆卸,以允許檢查或操作主通道。它例如螺合在板上。替代地,它焊接在板上。根據(jù)第一實(shí)施例,該容器包括護(hù)罩以及附接在護(hù)罩上并能夠被拆除的蓋,一個(gè)或多個(gè)熱交換器被附接到蓋。因此,特別容易從反應(yīng)器的容器移除熱交換器。它們與蓋作為單件被移除。根據(jù)第二實(shí)施例,該反應(yīng)器包括用于控制芯部的反應(yīng)活性的吸收器,所述吸收器相對(duì)于芯部可垂直地移動(dòng),所述吸收器位于芯部上方且熱交換器位于吸收器下方,所述吸收器為束狀、交叉狀或任何其他合適的形狀。更具體地,吸收器能夠在移至芯部外側(cè)的第一位置和多個(gè)位置之間移動(dòng),在該第一位置處,所述吸收器垂直地位于熱交換器和芯部之間,在所述多個(gè)位置處,吸收器部分或完全插入所述芯部?jī)?nèi)。在這種情況下,該反應(yīng)器包括設(shè)置成用于選擇性地操縱吸收器的機(jī)構(gòu),用于操縱吸收器的機(jī)構(gòu)包括致動(dòng)器和桿,所述致動(dòng)器垂直地位于熱交換器上方,所述桿將所述致動(dòng)器連接至所述吸收器,核反應(yīng)器具有圍繞所述桿分布的多個(gè)熱交換器通常,致動(dòng)器放置在容器蓋上方,并由蓋支撐。熱交換器沿容器的護(hù)罩布置,從而在容器的中部釋放了顯著自由的容積,以允許桿通過(guò)。在第一實(shí)施例中,用于操縱吸收器的機(jī)構(gòu)豎直地安置是熱交換器和芯部之間,該吸收器用于控制芯部的反應(yīng)活性。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面參考所附附圖提供的作為參考和非限制性的詳細(xì)描述中體現(xiàn),其中:-圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的核反應(yīng)器的上部的立體圖,容器的一部分被切掉以露出的熱交換器;-圖2是圖1中的核反應(yīng)器的一區(qū)域的放大圖,該結(jié)構(gòu)的一部分被切掉以露出交換器的下游次級(jí)收集器和相應(yīng)的下游貫穿件;-圖3是圖1和圖2中的核反應(yīng)器的熱交換器的局部分解立體圖;-圖4是圖3的熱交換器的橫截面局部示意圖;-圖5是圖4的熱交換器的板的分解立體圖;-圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的核反應(yīng)器的立體圖,該結(jié)構(gòu)的一部分被切掉以露出核反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)備;和-圖7是圖6中的核反應(yīng)器的部分的放大圖,該結(jié)構(gòu)的一部分被切掉以顯示主泵的內(nèi)部元件。在圖1中部分示出的核反應(yīng)器1是壓水堆型。它包括:-容器3,-設(shè)在容器3中的芯部5,-設(shè)置在容器3中的四個(gè)板式熱交換器,-次級(jí)回路9,除特別情況外,對(duì)于每個(gè)熱交換器,其包括用于將次級(jí)流體提供至熱交換器的管道11和用于從熱交換器排出次級(jí)流體的管道13;-保證在容器3內(nèi)部,尤其是泵14和內(nèi)部分隔件中的主流體的流動(dòng)的構(gòu)件。容器3豎直定向,并具有豎直的中心軸線X。它在下部包括護(hù)罩15和下底,護(hù)罩15僅部分地在圖1中示出,下底被示意地出示固定到護(hù)罩。容器3還包括蓋17,蓋可拆除地連接在護(hù)罩15的上周緣19。蓋17則包括同軸于軸線X的周壁21和在壁21的上端閉合壁21的上底23。交換器7是蝕刻板型熱交換器。如圖4和圖5所示,每個(gè)熱交換器7包括多個(gè)主板25和多個(gè)副板27,彼此層疊交替。每個(gè)主板25具有第一大面,其中挖空的流動(dòng)通道29用于主流體。第二大面不具有通道。同樣地,每個(gè)副板27具有第一大面,其中挖空的多個(gè)通道31被設(shè)置用于次級(jí)流體的流動(dòng)。第二大面不包括通道。因此,在給定的主板25中挖空的通道被疊層中緊接更高位置處的副板27的第二大面?zhèn)认蚍忾]。同樣,給定板中的次級(jí)通道31封閉于疊層中緊接更高位置處的主板25的第二大面。主板和副板通過(guò)擴(kuò)散焊接于彼此。熱交換器7包括向次級(jí)通道31供給次級(jí)流體的上游次級(jí)收集器33(圖3),以及收集離開次級(jí)通道31的次級(jí)流體的下游次級(jí)收集器35。上游次級(jí)收集器33由切入主板和副板25、27的開口(圖未示)組成,這些開口彼此相一致地布置。下游次級(jí)收集器35也是由切入主板和副板的開口37(在圖5中可見(jiàn))組成,各個(gè)開口互相匹配地布置。次級(jí)通道31各自在上游次級(jí)收集器33的上游端冒出,并在下游次級(jí)收集器35的下游端冒出。每個(gè)交換器7還包括其他四個(gè)其他板39和41。板39也覆蓋圖4的板的疊層中最高位置和最低位置處的主板或副板的大面,外板39中的一個(gè)覆蓋位于疊層頂點(diǎn)的主板的第一大面。另一外板39覆蓋位于板的疊層的最底部的主板的第二大面。如圖3所示,然而,板在垂直方向具有細(xì)長(zhǎng)形狀。下游次級(jí)收集器35延伸通過(guò)板的上端,上游次級(jí)收集器33延伸通過(guò)板的下端。因此每個(gè)板由朝上的上邊緣43、朝下的下邊緣(未示出)以及由兩個(gè)相對(duì)的側(cè)邊緣45界定(見(jiàn)圖5)。側(cè)向外板41覆蓋主板25和副板27的側(cè)邊緣45。上、下游次級(jí)收集器33、35沿著與主板和副板25、27和外板39垂直的方向伸長(zhǎng)。上游次級(jí)收集器33在兩個(gè)外板39處封閉。下游次級(jí)收集器35在板39封閉,但通過(guò)出口孔47延伸通過(guò)另一出口板39,如圖3所示。外板39圍繞孔47具有凸臺(tái)49,凸臺(tái)49形成用于將交換器7附連至蓋的壁21的凸緣。主通道25各自具有在主板的上邊緣43冒出的入口端,和在主板的下邊緣冒出的出口端。如圖3所示,側(cè)向板39各自具有延伸通過(guò)主板和副板的上邊緣43的延伸部51。該熱交換器還包括上罩53,上罩53與兩個(gè)延伸部51共同界定水箱54,水箱54覆蓋板的上邊緣43。主通道29通過(guò)各自的入口端在水箱中冒出。此外,上罩53包括使水箱與容器內(nèi)部連通的入口55。因此使得不同的主通道29中的主流體均勻分布。也就是說(shuō),在不同的主通道中主流體流率是基本相同的。在示出的替代實(shí)施例中,交換器不包括在下側(cè)的罩。主通道29通過(guò)其各自的出口端直接在容器的內(nèi)部容積中冒出。如圖1和3所示,次級(jí)供給管道11包括上游壁貫穿件57和多個(gè)柔性管道59。容器蓋的周壁21包括壁貫穿件57連接在其中的孔。貫穿件被剛性地附接到容器蓋且可密封地連接于該孔的邊緣。貫穿件57具有內(nèi)通道61,次級(jí)流體通過(guò)內(nèi)通道延伸通過(guò)壁21。內(nèi)通道61朝著上游方向流體連接至次級(jí)流體流動(dòng)泵。內(nèi)通道61朝著下游方向流體連接至柔性管道59。通過(guò)通道61延伸通過(guò)壁21的次級(jí)流體分布在不同的柔性管道59中。如圖1和圖3所示,柔性管道59為例如與交換器7的截面相比具有小直徑的管。它們各自總體上具有非對(duì)稱U。每個(gè)管道59具有從貫穿件57向下延伸的第一分支61,然后大致水平的中間部分63,以及最后比所述第一分支61短得多,從該水平部分63向上升起的第二分支65。第二分支65在次級(jí)上游收集器33冒出。第一分支61有幾個(gè)曲線半徑很大的彎。用于次級(jí)流體的各排出管道13還包括安裝在蓋的周壁21的孔中的壁貫穿件67。如圖2所示,貫穿件67包括圓柱形主段69,圓柱形主段69接合在壁21的孔71中,且內(nèi)部界定用于次級(jí)流體的通道73。主段69內(nèi)端向容器的內(nèi)側(cè)突出,且主段69向外側(cè)凸出。貫穿件67還包括與段69成單件的凸緣75,凸緣75圍繞主段69的外端徑向延伸。通道73相對(duì)于容器的豎直中心軸線X沿著大致徑向方向延伸。凸緣75被壓靠容器蓋的外表面,并通過(guò)連接桿78剛性地連接到蓋。主段69朝向容器的外側(cè),越過(guò)凸緣75,延伸一蘑菇頭79。蘑菇頭79以凸緣81結(jié)束。通道73完全延伸穿過(guò)蘑菇頭79,并在凸緣81的中心冒出。凸緣81能夠?qū)⒇灤┘B接至一管線(圖未示),該管線將熱交換器連接至蒸汽機(jī)。貫穿件的主段69由圍繞通道73的環(huán)形表面83朝向容器內(nèi)側(cè)界定。環(huán)形表面83在與所述徑向方向大致垂直的平面內(nèi)延伸,通道73沿著該徑向方向延伸。這形成支撐凸緣49的承載臺(tái)階。此外,裝置85確保了熱交換器7到容器的附接。此裝置85包括將熱交換器7固定至貫穿件67的多個(gè)連接桿87。連接桿各自具有擰入形成在凸緣49的孔89中的一端。它們?cè)谥鞫?9的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸,通過(guò)后者,并在朝向容器外側(cè)的凸緣75的面上凸出。螺母91擰在連接桿93的凸出端93。連接桿87圍繞通道73和孔47規(guī)則分布。連接桿87因而將凸緣49偏置抵靠貫穿件的環(huán)形表面83。在該位置,如圖2所示,通道73與出口47相一致地布置。更具體地,下游次級(jí)收集器35在徑向方向上對(duì)準(zhǔn)通道73。下游次級(jí)收集器35和通道73都是直線形,且布置在彼此的延伸部。環(huán)狀密封墊131插在凸緣49和環(huán)形表面83之間。在圖示的例子中,兩對(duì)密封件131被圍繞通道131定位。泄漏檢測(cè)通道133在每對(duì)密封件之間冒出。密封件131各自置于形成在環(huán)形表面83的槽中,并且固定到該表面。至少一對(duì)環(huán)形密封墊135插在凸緣75和容器蓋的外表面之間。如上所述,連接桿78與連接桿87可從容器3的外側(cè)拆除。一旦連接桿被移除,就能夠移除容器的孔71外側(cè)的壁貫穿件67,特別能對(duì)密封墊131和135進(jìn)行維護(hù)。一旦貫穿件67被從孔移除,環(huán)137被設(shè)置用于將熱交換器保持懸掛于容器蓋。環(huán)135通常同時(shí)包圍著凸緣49和貫穿件的主段69的端部。它接合在孔71中,并被徑向插在段69和孔的壁之間。在貫穿件67從孔移除的期間,熱交換器3徑向楔入在內(nèi)部分隔件和容器之間,并由環(huán)137支撐和保持在貫穿件的軸線中。在這種情況下,熱交換器7在容器蓋的周壁21的附近被懸臂式安裝。如圖1所示,四個(gè)熱交換器7圍繞軸線X彼此間隔90°布置。這四個(gè)熱交換器7之間的容器中心區(qū)95,因此被釋放并允許主流體從反應(yīng)器的芯部流向上底23。緊接上底23下面的容積97是空的,主流體從該容積通過(guò)孔55流入四個(gè)交換器54的水箱54。次級(jí)流動(dòng)管道11被定位在容器的位于兩個(gè)熱交換器7之間的容積99中,這些容積99被周壁21徑向朝外分隔開,并且被兩個(gè)交換器7的側(cè)板41朝向容器的內(nèi)部分隔開。核反應(yīng)器還包括設(shè)置成引導(dǎo)容器中主流體的流動(dòng)的內(nèi)部分隔件,如圖2中示出的分隔件101。分隔件101特別地引導(dǎo)主流體通過(guò)容積95從芯部向上流動(dòng)至容積97,從主通道的構(gòu)件流至主泵部分,且還從主泵出口流動(dòng)至芯部。圖1和圖2中只示出了這些分隔件中的一部分。每個(gè)熱交換器7只采用凸緣49固定到側(cè)壁21。也就是說(shuō),每個(gè)交換器7在其上端被剛性地連接到容器,其下端并不剛性地連接到容器。然而,交換器在下部被引導(dǎo),以防止交換器在受到?jīng)_擊或地震類型的偏置時(shí)圍繞垂直軸線樞轉(zhuǎn)或傾倒。為此,外側(cè)板41各自帶有凸起部分103。該凸起部分103呈現(xiàn)垂直的細(xì)長(zhǎng)棒的形狀。凸起部分103與導(dǎo)軌(未示出)配合,導(dǎo)軌例如由內(nèi)部分隔件101支撐。凸起部分103可在導(dǎo)軌內(nèi)沿豎直方向自由滑動(dòng),從而允許交換器向下膨脹。當(dāng)反應(yīng)器工作時(shí),主流體在反應(yīng)器的芯部5被加熱。在穿過(guò)反應(yīng)器的芯部5后,它流向容器的頂部,特別地流過(guò)容積95流向位于蓋的上底下方的容積97。它通過(guò)孔55穿過(guò)熱交換器7的水箱54,并分布在主通道29。它離開熱交換器7的下端的主通道并被分隔件101引導(dǎo)至主泵14的部分。主泵14將主流體排出至反應(yīng)器的芯部5。次級(jí)流體通過(guò)形成在上游貫穿件的通道61穿過(guò)反應(yīng)器的容器3。在通道61的出口處,它分布在柔性管道59中。柔性管道59將次級(jí)流體向上游次級(jí)收集器33引導(dǎo)。在每個(gè)熱交換器7中,次級(jí)流體通過(guò)上游次級(jí)收集器33分布在熱交換器的次級(jí)管道31中。次級(jí)流體在主流體分出的熱量的作用下汽化。蒸汽被下游次級(jí)收集器35收集,流入通道73并流出容器。然后它流向渦輪機(jī),接著被冷凝。次級(jí)泵隨后將次級(jí)流體排出至貫穿件57。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,熱交換器7被固定到容器的蓋3,使得熱交換器7與容器蓋作為單件移除?,F(xiàn)在將參照?qǐng)D6和7概述本發(fā)明的第二實(shí)施例。下面將僅描述第二實(shí)施例和第一實(shí)施例之間的不同之處。相同的元件或兩個(gè)實(shí)施例中執(zhí)行相同功能的元件將使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示。圖6中的核反應(yīng)器包括圍繞容器的軸線并彼此間隔60°周向分布的六個(gè)熱交換器7。熱交換器7各自由附接裝置85附接至容器的護(hù)罩19,而不附接至蓋。各個(gè)熱交換器7在其下部包括罩105(見(jiàn)圖7)。它在其上部不包括罩53。在此第二實(shí)施例中,熱交換器的外板39相對(duì)于主板和副板向下方凸出。它們與罩105一起限定了一水箱。該水箱覆蓋主通道29的出口端,這些構(gòu)件的開口位于水箱中。罩105能夠捕獲離開熱交換器的主流體并將其朝向圖7所示的主泵107的吸入口定向。為此,罩105具有在管道中冒出的出口孔109,該管道由設(shè)置在容器中的內(nèi)部分隔件111界定。主泵107包括嵌設(shè)在管道中的轉(zhuǎn)子112。它也包括電機(jī)113和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子112的軸115。電機(jī)113設(shè)置在容器的外部,軸115延伸穿過(guò)所述容器。在圖6中示出的核反應(yīng)器中,反應(yīng)器的芯部117位于容器的下部。核反應(yīng)器還包括可以相對(duì)容器移動(dòng)的多個(gè)吸收器119,吸收器119被設(shè)置用于控制芯部的反應(yīng)活性。吸收器119每個(gè)都可以在芯部?jī)?nèi)部的多個(gè)插入位置之間選擇性地在豎直方向上移動(dòng)。在下部位置處,吸收器119完全插入芯部117中。在上部位置處,吸收器119被完全移出芯部。然后,他們位于芯部117上方。如圖6所示,熱交換器7被定為成位于吸收器119的上方。核反應(yīng)器還包括設(shè)置成用于操縱吸收器119的機(jī)構(gòu)121。該機(jī)構(gòu)包括致動(dòng)器123和豎直定向固定至吸收器119的桿125。致動(dòng)器123設(shè)置成沿著豎直方向移動(dòng)桿125。熱交換器7沿護(hù)罩15定位在容器的外周。它們限定了在它們之間的中央通道,桿125設(shè)置在該中央通道中。致動(dòng)器123由蓋17支撐。在圖1至圖5的實(shí)施例中,熱交換器7位于容器蓋17中。吸收器的用于控制芯部的反應(yīng)活性的操縱機(jī)構(gòu)位于熱交換器下方。在圖6和圖7所示第二實(shí)施例中,從容器移除換熱器7的過(guò)程如下。蓋17首先被拆卸并從護(hù)罩19分離。致動(dòng)器123和至少部分的桿125與蓋作為單件被移除。然后,將各熱交換器連接至容器的連接桿87被拆卸,且每個(gè)交換器分別從容器中移除。
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