外壁面带条纹的压力容器.pdf

本发明涉及压水堆核电厂熔融物堆内滞留技术领域，具体公开了一种外壁面带条纹的压力容器。本发明所述的一种外壁面带条纹的压力容器，该压力容器包括圆柱筒结构的压力容器筒身和其下端盖状结构的下封头，在压力容器下封头起始位置至压力容器筒身靠近下封头的外壁上沿周向分布有条纹，其中，压力容器下封头起始位置与中轴线的夹角起始角度θ的范围为0°～60°。本发明所述的外壁面带条纹的压力容器，其条纹整体形状呈锯齿形，从而一方面增加了压力容器外壁面与流体的接触面积，另一方面可以搅动近壁面处流体，从而可以使流体受热更加均匀，增强流体的换热能力，提高流体在压力容器外壁面相应位置处的临界热流密度。

1.  一种外壁面带条纹的压力容器，该压力容器（1）包括圆柱筒结构的压力容器筒身和其下端盖状结构的下封头，其特征在于：在压力容器（1）下封头起始位置至压力容器筒身靠近下封头的外壁上沿周向分布有条纹（2），其中，压力容器下封头起始位置与中轴线的夹角起始角度θ的范围为0°～60°。

2.  根据权利要求1所述的一种外壁面带条纹的压力容器，其特征在于：所述的压力容器（1）和条纹（2）为一体成型。

3.  根据权利要求1或2所述的一种外壁面带条纹的压力容器，其特征在于：所述的条纹（2）为沿压力容器（1）外壁轴向呈周期性的锯齿形结构。

4.  根据权利要求3所述的一种外壁面带条纹的压力容器，其特征在于：所述的条纹（2）锯齿形结构的周期长度λ为4mm～40mm。

5.  根据权利要求3所述的一种外壁面带条纹的压力容器，其特征在于：所述的条纹（2）锯齿形结构的锯齿高度H为3mm～10mm。

6.  根据权利要求3所述的一种外壁面带条纹的压力容器，其特征在于：所述的条纹（2）锯齿形结构的锯齿宽度W为3mm～10mm。

外壁面带条纹的压力容器
技术领域
本发明属于压水堆核电厂熔融物堆内滞留技术领域，具体涉及一种外壁面带条纹的压力容器。
背景技术
在现有的非能动压水堆核电厂的设计中，采用了很多严重事故缓解策略。例如在AP1000核电厂中，采用了熔融物堆内滞留（IVR，In-vessel retention）的技术来确保反应堆压力容器下封头不发生失效，使堆芯熔融物滞留在压力容器内。IVR技术是在核电厂发生事故的条件下将水注入反应堆堆腔，使反应堆压力容器浸于水中，依靠水的沸腾冷却压力容器壁面并保持压力容器的完整性。然而，IVR措施的成功需要满足一定的条件，例如压力容器壁面的热流密度必须小于当地临界热流密度。压力容器壁面热流密度与当地临界热流密度的比值是评价IVR有效性的关键指标之一，其比值越小说明IVR措施裕量越大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外壁面带条纹的压力容器，其可以提高压力容器外壁面临界热流密度，提高熔融物滞留措施的有效性，进一步提高核电厂安全性。
本发明的技术方案如下：一种外壁面带条纹的压力容器，该压力容器包括圆柱筒结构的压力容器筒身和其下端盖状结构的下封头，在压力容器下封头起始位置至压力容器筒身靠近下封头的外壁上沿周向分布有条纹，其中，压力容器下封头起始位置与中轴线的夹角起始角度θ的范围为0°～60°。
所述的压力容器和条纹为一体成型。
所述的条纹为沿压力容器外壁轴向呈周期性的锯齿形结构。
所述的条纹锯齿形结构的周期长度λ为4mm～40mm。
所述的条纹锯齿形结构的锯齿高度H为3mm～10mm。
所述的条纹锯齿形结构的锯齿宽度W为3mm～10mm。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种外壁面带条纹的压力容器，其条纹整体形状呈锯齿形，从而一方面增加了压力容器外壁面与流体的接触面积，另一方面可以搅动近壁面处流体。在核电厂事故工况下，当压力容器浸在水中 的时，流体流经压力容器外壁面时，受条纹影响，将在压力容器外壁面处产生搅浑，从而可以使流体受热更加均匀，增强流体的换热能力，提高流体在压力容器外壁面相应位置处的临界热流密度，有利于实施核电厂堆内熔融物滞留措施，提高核电厂在事故情况下的安全性。
附图说明
图1为本发明所述的一种外壁面带条纹的压力容器立体示意图；
图2为本发明所述的一种外壁面带条纹的压力容器底视图；
图3为图1中压力容器纵向截面的局部放大图；
图中：1、压力容器；2、条纹。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1～3所示，一种外壁面带条纹的压力容器，包括压力容器1和其外壁上一体成型的条纹2，其中，压力容器1包括圆柱筒结构的压力容器筒身和其下端盖状结构的下封头，在压力容器1下封头起始位置至压力容器筒身靠近下封头的外壁上沿周向分布有条纹2，其中，压力容器下封头起始位置与中轴线的夹角起始角度θ为0°，条纹2呈锯齿形，在沿外壁面轴向呈周期性，其周期长度λ为4mm，锯齿的高度H为3mm，周期出现的锯齿宽度W为3mm。
实施例2
如图1～3所示，一种外壁面带条纹的压力容器，包括压力容器1和其外壁上一体成型的条纹2，其中，压力容器1包括圆柱筒结构的压力容器筒身和其下端盖状结构的下封头，在压力容器1下封头起始位置至压力容器筒身靠近下封头的外壁上沿周向分布有条纹2，其中，压力容器下封头起始位置与中轴线的夹角起始角度θ为30°，条纹2呈锯齿形，在沿外壁面轴向呈周期性，其周期长度λ为20mm，锯齿的高度H为6mm，周期出现的锯齿宽度W为6mm。
实施例3
如图1～3所示，一种外壁面带条纹的压力容器，包括压力容器1和其外壁上一体成型的条纹2，其中，压力容器1包括圆柱筒结构的压力容器筒身和其下端盖状结构的下封头，在压力容器1下封头起始位置至压力容器筒身靠近下封头的外壁上沿周向分布有条纹2，其中，压力容器下封头起始位置与中轴线的夹 角起始角度θ为60°，条纹2呈锯齿形，在沿外壁面轴向呈周期性，其周期长度λ为40mm，锯齿的高度H为10mm，周期出现的锯齿宽度W为10mm。
本发明所述的一种外壁面带条纹的压力容器，其在核电厂发生严重事故时，堆芯熔化和坍塌，熔融物逐渐聚集在压力容器1下封头内。在上述过程中，电厂将通过自动或手动方式实施堆腔淹没，将压力容器1浸泡在水中，压力容器加热外部的水，使水发生沸腾，从而带走压力容器热量，维持压力容器不被损坏。本发明在压力容器外壁面上形成条纹，条纹2为锯齿形。在上述事故过程中，当流体流经压力容器1外壁面时，一方面条纹2增加了压力容器1与流体的接触面积，另一方面受锯齿形条纹2的影响，流体将受到搅浑，使得压力容器1外壁面相应位置处的临界热流密度得到提高，有利于实施核电厂堆内熔融物滞留措施，提高核电厂在事故情况下的安全性。