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公开(公告)号：CN117133483A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310943329.0
申请日：2023-07-28
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本申请实施例提供了一种核电源及其发电装置，发电装置用于将堆芯热管传导的热能转化成电能。发电装置包括：多个斯特林发电机；和至少一组换热器组。每组换热器组包括沿多根堆芯热管的冷凝段的延伸方向叠加布置的多个换热器，每个换热器与多根堆芯热管的冷凝段导热连接，每个斯特林发电机的热端导热地连接于一个换热器，以将换热器的热量转换成电能。本申请实施例的核电源及其发电装置，在一台/数台斯特林发电机或一个/数个换热器失效时，所有堆芯热管仍可照常运行，堆芯热量将通过堆芯热管和其余换热器传输至其余斯特林发电机，并产生与正常工况相近的电功率。
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公开(公告)号：CN113223738A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110447386.0
申请日：2021-04-25
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21C15/257 , G21C15/02
摘要： 本发明属于空间核反应堆技术领域，具体涉及一种采用直热管的热管式空间核反应堆电源，包括通过直筒型的热管连接的斯特林发电机(3)和核反应堆的燃料(7)，燃料(7)产生的热能通过直筒型的热管传递到斯特林发电机(3)用于发电。采用一级热管(6)和二级热管(4)交叉且不同方向的布置结构，使得在全部采用直热管的情况下，不存在堆芯射线直接贯穿屏蔽体(5)的问题，核反应堆与斯特林发电机(3)之间无需采用弯曲热管，大大降低了热管的研制难度，提高了全系统的技术成熟度。采用直热管，避免了弯曲导致热管传热性能下降的问题。可以减少堆芯中设置的热管数目，有利于减小堆芯乃至全系统的尺寸和重量。
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公开(公告)号：CN116665946A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310813034.1
申请日：2023-07-04
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21H1/10
摘要： 本申请实施例提供了一种核电源，包括堆芯，堆芯包括多个热离子燃料元件，每个热离子燃料元件内部形成冷却剂通道，用于供冷却剂流动，核电源还包括：冷却剂回路，用于接收来自冷却剂通道的冷却剂，并使冷却剂循环回所述冷却剂通道；多根传热热管，每根传热热管的蒸发段与冷却剂回路导热连接；多组热电转换模块，每组热电转换模块与一个传热热管的冷凝段导热连接，以将传热热管传输的热量转换成电能。本申请实施例利用冷却剂回路将热离子燃料元件的热量导出堆芯，利用传热热管与冷却剂回路进行换热，再利用热电转换元件将传热热管传导的热量转换成电能，使反应堆同时采用热离子转换和其他热电转换，能够大幅提升反应堆电源的热电转换效率。
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公开(公告)号：CN113223738B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110447386.0
申请日：2021-04-25
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21C15/257 , G21C15/02
摘要： 本发明属于空间核反应堆技术领域，具体涉及一种采用直热管的热管式空间核反应堆电源，包括通过直筒型的热管连接的斯特林发电机(3)和核反应堆的燃料(7)，燃料(7)产生的热能通过直筒型的热管传递到斯特林发电机(3)用于发电。采用一级热管(6)和二级热管(4)交叉且不同方向的布置结构，使得在全部采用直热管的情况下，不存在堆芯射线直接贯穿屏蔽体(5)的问题，核反应堆与斯特林发电机(3)之间无需采用弯曲热管，大大降低了热管的研制难度，提高了全系统的技术成熟度。采用直热管，避免了弯曲导致热管传热性能下降的问题。可以减少堆芯中设置的热管数目，有利于减小堆芯乃至全系统的尺寸和重量。
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公开(公告)号：CN115862921A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211674984.2
申请日：2022-12-26
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21H1/10
摘要： 本申请实施例提供一种核电源。核电源包括：堆芯，用于提供热量；多根热管，每根热管的蒸发段插入堆芯内，每根热管的冷凝段向外延伸出堆芯；以及多个热离子转换元件，设置于堆芯外，每个热离子转换元件与一根热管的冷凝段热连接，用于将热管传输的热量转换成电能。本申请实施例提供的核电源，将热离子转换元件设置在堆芯外，并通过热管将堆芯的热量传输至热离子转换元件，使热离子转换元件能够产生电能，从而能够避免由于燃料元件的辐照肿胀导致的热离子转换元件失效。
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公开(公告)号：CN112133458B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202010857548.3
申请日：2020-08-24
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种用于空间核反应堆的非能动自主控制安全棒机构，设置在空间核反应堆的堆芯活性区(9)内，堆芯活性区(9)的顶端设有屏蔽体(6)；非能动自主控制安全棒机构包括通过热管(2)串联在一起的安全棒(3)和跟随体(4)，安全棒(3)用于保证空间核反应堆在发射掉落事故工况下的安全性,跟随体(4)用于堆芯活性区(9)的中子慢化，增加空间核反应堆的反应性。本发明在空间核反应堆启动进入运行状态之后，就不再需要任何控制系统的主动干预，依靠自身的非能动调节即可维持整个寿期的运行；可减小屏蔽体(6)的初始重量，帮助减少燃料装量、减小空间核反应堆重量和体积，降低成本。
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公开(公告)号：CN112133457B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202010856771.6
申请日：2020-08-24
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种空间核反应堆自主运行机构，设置在空间核反应堆内，包括通过直管型的热管(4)相连的密封容器和吸收体(7)，密封容器与热管(4)之间为密封连接，密封容器能够沿热管(4)的轴向做伸缩运动；吸收体(7)用于控制空间核反应堆的反应性的大小。本发明利用气体/液体的热胀冷缩效应，在空间核反应堆温度变化时自发引入一定的反应性，补偿由于燃耗等引起的反应性损失，维持空间核反应堆的临界运行。本发明的系统结构简单，对热管(4)的长度无过高要求，具备很高的可实现性。除空间核反应堆之外，本发明还适用于各种其他类型的核反应堆，其数量、位置、尺寸等均可根据具体的反应堆参数需求进行调整。
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公开(公告)号：CN112133458A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010857548.3
申请日：2020-08-24
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种用于空间核反应堆的非能动自主控制安全棒机构，设置在空间核反应堆的堆芯活性区(9)内，堆芯活性区(9)的顶端设有屏蔽体(6)；非能动自主控制安全棒机构包括通过热管(2)串联在一起的安全棒(3)和跟随体(4)，安全棒(3)用于保证空间核反应堆在发射掉落事故工况下的安全性,跟随体(4)用于堆芯活性区(9)的中子慢化，增加空间核反应堆的反应性。本发明在空间核反应堆启动进入运行状态之后，就不再需要任何控制系统的主动干预，依靠自身的非能动调节即可维持整个寿期的运行；可减小屏蔽体(6)的初始重量，帮助减少燃料装量、减小空间核反应堆重量和体积，降低成本。
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公开(公告)号：CN112133457A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010856771.6
申请日：2020-08-24
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种空间核反应堆自主运行机构，设置在空间核反应堆内，包括通过直管型的热管(4)相连的密封容器和吸收体(7)，密封容器与热管(4)之间为密封连接，密封容器能够沿热管(4)的轴向做伸缩运动；吸收体(7)用于控制空间核反应堆的反应性的大小。本发明利用气体/液体的热胀冷缩效应，在空间核反应堆温度变化时自发引入一定的反应性，补偿由于燃耗等引起的反应性损失，维持空间核反应堆的临界运行。本发明的系统结构简单，对热管(4)的长度无过高要求，具备很高的可实现性。除空间核反应堆之外，本发明还适用于各种其他类型的核反应堆，其数量、位置、尺寸等均可根据具体的反应堆参数需求进行调整。
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