一种非能动气溶胶去除装置及核电厂的制作方法

本发明具体涉及一种非能动气溶胶去除装置及核电厂。

背景技术：

1、当核电厂发生严重事故后，反应堆堆芯熔化损坏，大量放射性物质会通过一回路破口或者阀门向安全壳内释放。放射性物质对人体有辐射危害，比如其中的伽马射线等。气溶胶是放射性物质的主要载体，放射性气溶胶可能通过安全壳破口、安全壳上配置的通风系统、安全壳墙体上的缝隙等途径释放到安全壳外。因此对气溶胶进行有效去除就可以减少放射性物质向环境释放的威胁。

2、目前，核电厂气溶胶自然去除主要分为干式和湿式两种方法。干式去除主要利用高压电磁场约束的方法，通过约束气溶胶颗粒，达到净化目的；湿式去除，则是利用能动喷淋将气溶胶颗粒包裹在水滴中，通过重力沉降在安全壳地面上。然而以上方法均需要能动电源作支持，但是能动系统本身存在一定的失效风险，且核电厂发生严重事故后，一旦发生全厂断电情况也会造成能动系统不可用的问题，最终导致无法及时有效去除放射性气溶胶。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种非能动气溶胶去除装置，该装置提供了非能动去除方案，故规避了能动系统的失效风险以及断电事故风险，从而延长备用应急电源系统的接入时间要求，提高了事故缓解能力和整体安全性。本发明还提供一种核电厂。

2、本发明提供一种非能动气溶胶去除装置，包括去除箱，所述去除箱呈由四面侧壁围合成两端开口的箱体，所述去除箱的两端开口沿安全壳内流体自然循环方向布置，以使安全壳内流体通过两端开口穿过去除箱，所述去除箱的侧壁内表面上设置有吸附材料层，所述吸附材料层为由气流吹动后通过摩擦产生静电的材料层，用于在流体穿过去除箱的过程中通过静电吸附去除流体携带的气溶胶。

3、进一步地，所述吸附材料层包括第一纤维丝和第二纤维丝，所述第一纤维丝为腈纶丝，第二纤维丝为除腈纶外的其他化纤丝，所述第一纤维丝和第二纤维丝穿插交错布置在去除箱的侧壁内表面上，第一纤维丝和第二纤维丝由气流吹动后互相摩擦产生静电。

4、进一步地，相邻的所述第一纤维丝和第二纤维丝之间的间距不大于第一纤维丝/第二纤维丝的长度。

5、进一步地，所述去除箱的侧壁内表面上单位面积中，所述第一纤维丝和第二纤维丝以1：1的比例平均分布。

6、进一步地，所述去除箱内部设有风扇，所述风扇包括叶片和固定轴，所述固定轴的两端分别固定在去除箱中相对的两面侧壁上，所述叶片可回转连接在固定轴上，所述叶片在流体穿过去除箱的过程中，受流体流动驱动回转从而将气流吹动至去除箱的侧壁内表面上。

7、进一步地，所述去除箱中，流体进入去除箱一端的开口大于流出去除箱一端的开口，去除箱的侧壁内表面呈衔接两端开口的斜面。

8、进一步地，所述去除箱的侧壁内表面倾斜角度为5°～15°。

9、进一步地，所述去除箱的侧壁内表面上开设有条形槽，所述条形槽设有多个，各条形槽沿流体自然循环方向分布，且均沿垂直于流体自然循环方向设置，各条形槽的槽口均朝向去除箱中设有较大开口的一端，各条形槽的内部设有吸附材料块。

10、进一步地，所述吸附材料块为纳米材料块和/或聚合物吸附材料块。

11、进一步地，非能动气溶胶去除装置还包括导流板，所述导流板的板片与安全壳内流体自然循环方向平行，所述去除箱夹设在安全壳内壁和导流板的板片之间。

12、进一步地，所述导流板呈筒状结构，且与安全壳同轴设置，所述去除箱设有多个，各去除箱均匀排布在安全壳内壁和导流板之间的环形区域中。

13、本发明还提供一种核电厂，包括安全壳以及上述的非能动气溶胶去除装置，所述非能动气溶胶去除装置布置在安全壳内，用于去除安全壳内的放射性气溶胶。

14、本发明提供的非能动气溶胶去除装置，其去除箱的两端开口沿安全壳内流体自然循环方向布置，以使安全壳内流体通过两端开口穿过去除箱，而去除箱的内表面上设置有由气流吹动后通过摩擦产生静电的吸附材料层，当安全壳内流体自然循环流动过程中，穿过去除箱时会使吸附材料层产生静电，从而通过静电吸附去除流体携带的气溶胶。

15、本去除装置的去除箱充分利用了安全壳内流体的自然循环流动机制，两端设置开口既不干涉自然循环流动进程，又能够通过流动实现静电吸附，整个过程完全无需能动系统驱动，而是以非能动形式实现气溶胶去除，因此规避了能动系统带来的能动失效风险以及断电事故风险，从而延长备用应急电源系统的接入时间要求，提高了核电厂的事故缓解能力和整体安全性。

技术特征：

1.一种非能动气溶胶去除装置，其特征在于：包括去除箱(1)，所述去除箱(1)呈由四面侧壁围合成两端开口的箱体，

2.根据权利要求1所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述吸附材料层(11)包括第一纤维丝和第二纤维丝，所述第一纤维丝为腈纶丝，第二纤维丝为除腈纶外的其他化纤丝，

3.根据权利要求2所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：相邻的所述第一纤维丝和第二纤维丝之间的间距不大于第一纤维丝/第二纤维丝的长度。

4.根据权利要求2所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述去除箱(1)的侧壁内表面上单位面积中，所述第一纤维丝和第二纤维丝以1：1的比例平均分布。

5.根据权利要求1所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述去除箱(1)内部设有风扇(12)，所述风扇(12)包括叶片(121)和固定轴(122)，

6.根据权利要求1所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述去除箱(1)中，流体进入去除箱(1)一端的开口大于流出去除箱(1)一端的开口，

7.根据权利要求6所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述去除箱(1)的侧壁内表面倾斜角度为5°～15°。

8.根据权利要求6所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述去除箱(1)的侧壁内表面上开设有条形槽(13)，

9.根据权利要求8所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述吸附材料块(14)为纳米材料块和/或聚合物吸附材料块。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：还包括导流板(2)，所述导流板(2)的板片与安全壳(3)内流体自然循环方向平行，

11.根据权利要求10所述的非能动气溶胶去除装置，其特征在于：所述导流板(2)呈筒状结构，且与安全壳(3)同轴设置，

12.一种核电厂，其特征在于：包括安全壳(3)以及权利要求1至11中任一项所述的非能动气溶胶去除装置，

技术总结本发明提供一种非能动气溶胶去除装置，包括去除箱，所述去除箱呈由四面侧壁围合成两端开口的箱体，所述去除箱的两端开口沿安全壳内流体自然循环方向布置，以使安全壳内流体通过两端开口穿过去除箱，所述去除箱的侧壁内表面上设置有吸附材料层，所述吸附材料层为由气流吹动后通过摩擦产生静电的材料层，用于在流体穿过去除箱的过程中通过静电吸附去除流体携带的气溶胶。本发明的非能动气溶胶去除装置提供了非能动去除方案，故规避了能动系统的失效风险以及断电事故风险，从而延长备用应急电源系统的接入时间要求，提高了事故缓解能力和整体安全性。本发明还提供一种核电厂。技术研发人员：孙婧,邢继,石雪垚,孙晓晖,王辉,周喆,黄政,常愿,雷宁博,李精精,林盛盛,王贺南受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23