核电系统用板式换热器芯体.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110514041A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910785094.0(22)申请日2019.08.23(71)申请人兰州兰石换热设备有限责任公司地址730050甘肃省兰州市兰州新区黄河大道西段520号(72)发明人王彦龙王森杨进纳李效波朱海舟马胜军(74)专利代理机构甘肃省知识产权事务中心62100代理人马小瑞(51)Int.Cl.F28D9/00(2006.01)F28F3/08(2006.01)F28F9/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称核电系统用板式换热器芯体(57)摘要本发明公开了一种核电系统用板式换热器芯体，它包括数组由板片组成的板对，板片为六边形或正四边形蜂窝状排布的凹凸波纹单元拓扑结构，每张板片上的波纹单元包括交错布置的凸波纹和凹波纹；组成一组板对的两张板片相互扣合，相抵触的凹波纹的外壁焊接密封，两张板片中凸波纹的外壁形成冷介质侧流道；相互叠加的相邻的两组板对相抵触的凸波纹外壁焊接密封，两组板对中凹波纹的外壁形成熔盐侧流道；熔盐侧流道与冷介质侧流道相互垂直无交汇点；板对的侧边通过连接板焊接密封。蜂窝状结构使得整张板片高温熔盐被均匀降温，使板片在能够承受的温度下完成换热工作，保证熔盐能够顺畅流通。CN110514041ACN110514041A权利要求书1/1页1.一种核电系统用板式换热器芯体，它包括数组相互叠加的板对（5），每组板对（5）包括两张相对置的板片（6），其特征在于：所述板片（6）为六边形蜂窝状排布的凹凸波纹单元拓扑结构，每张板片（6）包含数个波纹单元，每个波纹单元包括正三角形排布的凸波纹（7）和正三角形排布的凹波纹（8），凸波纹（7）与凹波纹（8）交错布置；组成一组板对（5）的两张板片（6）相互扣合，相抵触的凹波纹（8）的外壁焊接密封，两张板片（6）中凸波纹（7）的外壁形成冷介质侧流道（2）；相互叠加的相邻的两组板对（5）相抵触的凸波纹（7）外壁焊接密封，两组板对（5）中凹波纹（8）的外壁形成熔盐侧流道（1）；熔盐侧流道（1）与冷介质侧流道（2）相互垂直无交汇点；板对（5）的侧边通过连接板（3）焊接密封。2.一种核电系统用板式换热器芯体，它包括数组相互叠加的板对（5），每组板对（5）包括两张相对置的板片（6），其特征在于：所述板片（6）为正四边形蜂窝状排布的凹凸波纹单元拓扑结构，每张板片（6）包含数个波纹单元，每个波纹单元包括矩阵状排布的凸波纹（7）和凹波纹（8），凸波纹（7）与凹波纹（8）交错布置；组成一组板对（5）的两张板片（6）相互扣合，相抵触的凹波纹（8）的外壁焊接密封，两张板片（6）中凸波纹（7）的外壁形成冷介质侧流道（2）；相互叠加的相邻的两组板对（5）相抵触的凸波纹（7）外壁焊接密封，两组板对（5）中凹波纹（8）的外壁形成熔盐侧流道（1）；熔盐侧流道（1）与冷介质侧流道（2）相互垂直无交汇点；板对（5）的侧边通过连接板（3）焊接密封。3.根据权利要求1或2所述的核电系统用板式换热器芯体，其特征在于：所述连接板（3）的两条内侧壁上均焊接有数块交错排布的折流板（4），折流板（4）的外侧边焊接在连接板（3）上，内侧边延伸至熔盐侧流道（1）内，折流板（4）的长度小于熔盐侧流道（1）的宽度。4.根据权利要求3所述的核电系统用板式换热器芯体，其特征在于：所述折流板（4）的内侧边向下倾斜，折流板（4）与连接板（3）之间的夹角为70°-85°。2CN110514041A说明书1/3页核电系统用板式换热器芯体技术领域[0001]本发明涉及换热设备技术领域，具体的说是一种核电系统用板式换热器芯体。背景技术[0002]熔盐堆核能系统是第四代先进核能系统候选堆中唯一的液态燃料堆，被认为是钍资源利用的理想堆型，相比于传统核能材料，具有高固有安全性、核废料少、防扩散性能和经济性更好等特点。熔盐堆是核裂变反应堆的一种，其主冷却剂是一种熔融态的混合盐，它可以在高温下工作时保持低蒸汽压，从而降低机械应力，提高设备的安全性。熔盐堆使用高温熔盐作为冷却剂，具有高温、低压、高化学稳定性、高热容等热物特性，无需使用沉重而昂贵的压力容器，适合建成紧凑、轻量化和低成本的小型模块化反应堆。此外熔盐堆采用无水冷却技术，只需少量的水即可运行，可在干旱地区实现高效发电。[0003]熔盐堆高温熔盐运行温度在700℃以上，相当于常温状态下换热设备中冷热两侧介质压力差达到10MPa，要求换热芯体承受压力高，普通板式换热器芯体能承受压力差一般在6MPa以下；微通道热交换器（PCHE）换热器芯体能承受压力差虽然可以达到60MPa，但因换热设备芯体内介质流通通道直径仅有0.5-1mm左右，而熔盐粘度大，容易