对流的干式安全壳过滤排放系统

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对流的干式安全壳过滤排放系统\n技术领域\n[0001] 本申请要求于2014年7月14日提交的美国临时专利申请No.62/024,348的优先权，该专利申请通过引用合并于此。\n[0002] 本公开总体涉及安全壳过滤排放系统，并且更具体地涉及包括金属纤维过滤器和分子筛的干式安全壳过滤排放系统。\n背景技术\n[0003] 在核电站的不太可能发生以及假设的超过设计基准事件或严重事故的情况下，核反应堆安全壳建筑内的压力能够增大至引起泄漏或者甚至安全壳失效的可能。安全壳过滤排放系统(FCVS)允许在保留裂变产物的同时释放过压(over-pressure)。\n[0004] 历史上已提供两大类安全壳过滤排放系统——湿式和干式。湿式安全壳过滤排放系统使用水溶液作为俘获放射性的主要方法。至于干式安全壳过滤排放系统，不需要水来俘获放射性。干式安全壳过滤排放系统相比湿式安全壳过滤排放系统具有更简单的设计并且压力下降更小。然而，历史上干式安全壳过滤排放系统存在衰变热限制以及可能阻塞的问题。\n发明内容\n[0005] 提供一种用于核反应堆安全壳的干式安全壳过滤排放系统。该干式安全壳过滤排放系统包括外壳以及在外壳内的圆形的和/或长形的气溶胶过滤器，该气溶胶过滤器用于在安全壳的排放过程中从通过外壳的气体中去除污染物气溶胶。该外壳包括：至少一个入口部分，其被构造用于在安全壳的排放过程中引导气体进入气溶胶过滤器；以及出口部分，其用于在安全壳的排放过程中被气溶胶过滤器过滤后的气体。该干式安全壳过滤排放系统可被配置和构造成：当经过出口部分的气流被切断时，对流、辐射以及热传导中的至少一者去除气溶胶过滤器俘获到的气溶胶的衰变热。\n[0006] 根据本发明的一方面的安全壳过滤排放系统，将被用于安全壳的外部，可以包括入口部分和出口部分。该入口部分包括延伸进入碗状结构并在入口管的对面具有管板的管或管道。该出口部分具有相似的设计。管板能够具有允许更好的排热的内部烟囱。或者，能够使用集管代替管板。多个管在入口管板/集管与出口管板/集管之间延伸。这些压力管中的每个压力管都可以包括气溶胶过滤器，优选地为金属纤维过滤器(MFF)，以及碘过滤器，优选地为分子筛(MS)。该压力管被定位为间隔开的排列，允许气流从中间流过。这允许辐射、热传导和/或对流以去除衰变热并且防止金属纤维过滤器和分子筛达到不安全温度。此外，可以在过滤器外部与压力管内表面之间设置气隙。该气隙的大小设置为确保最佳热传递的实现，同时足够大到确保进入过滤器的生产流不过冷(sub-cooled)。除了气隙相当于金属纤维过滤器直径的三分之一之外，本发明设计成热表面(排出热)的面积小于冷表面(接收热)的面积。\n[0007] 根据本发明的另一方面的安全壳过滤排放系统，将被用于安全壳内部，可以包括：\n气溶胶过滤器，其用于在安全壳的排放过程中从流经的气体中去除污染物质；下方入口部分，其用于在安全壳的排放过程中将气体向上引入气溶胶过滤器的下方部分；上方入口部分，其用于在安全壳的排放过程中将气体向下引入气溶胶过滤器的上方部分；以及出口部分，其用于在安全壳的排放过程中气溶胶过滤器过滤后的气体。下方入口部分与上方入口部分被配置成：当经过出口部分的气流被切断时，气体经下方入口部分向上流入、经过气溶胶过滤器的下方部分和上方部分并且经上方入口部分流出，以通过烟囱效应允许对气溶胶过滤器俘获到的气溶胶的衰变热强制对流冷却。\n附图说明\n[0008] 下面参考附图描述本发明，其中：\n[0009] 图1示出了根据本发明的实施方式的干式安全壳过滤排放系统的截面图；\n[0010] 图2A至图2D示出了图1中所示的压力管的更多细节图；\n[0011] 图3示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统的入口部分的局部截面图；\n[0012] 图4A至图4C示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统；\n[0013] 图5A和图5B示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统；\n[0014] 图6A和图6B示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统的截面侧视图；\n[0015] 图6C示出了图6A中在A-A处的截面图；和\n[0016] 图7A和图7B示出了核反应堆安全壳的一个示例，以说明根据本发明的实施方式的安全壳过滤排放系统的载置。\n具体实施方式\n[0017] 本发明的一些实施方式针对的是具有压力管设计的干式安全壳过滤排放系统。典型的干式安全壳过滤排放系统由于聚集到的产生被称为“衰变热”的热量的放射性而到达高温。这种衰变热能够使过滤器表面的温度升高至270℃或者更高，该温度大于CsOH的熔化温度，CsOH为在严重事故中产生的一种气溶胶。因此，熔化的气溶胶能够覆盖过滤器并且阻挡气流(称为滤饼熔化)。此外，典型的干式安全壳过滤排放系统能够达到的温度高达550℃，远高于氢气的自燃温度，该温度能够导致火灾或爆炸。\n[0018] 此外，典型的干式安全壳过滤排放系统设计将冷却管道载置于流出气体的流中。\n这能够使气体过冷，使其潮湿，并且有损过滤器和分子筛的效率。\n[0019] 典型的干式安全壳过滤排放系统的另一顾虑为无法就地清理过滤器。因此，这些已知的安全壳过滤排放系统对气溶胶的承载有限制。\n[0020] 本发明的实施方式能够提供改进的干式安全壳过滤排放系统，其能够克服这些缺点中的一个或多个。在一些实施方式中，安全壳过滤排放系统包括压力管的设计，该设计可以更有效地排热。此外，该压力管设计的实施方式可以不在流动路径内冷却，因此不会有损过滤器的效率。此外，能够在金属纤维过滤器中加入负压脉冲，这能够防止阻塞以及允许操作进入堆芯熔融物与混凝土的相互作用(molten concrete-corium interaction)中，该处积垢能够非常高。在另一实施方式中，安全壳过滤排放系统包括用于在安全壳过滤排放系统不排放时对流地去除衰变热的烟囱设计。\n[0021] 图1示出了根据本发明的实施方式的干式安全壳过滤排放系统10的截面图。安全壳过滤排放系统10包括外壳11，该外壳11具有入口部分12、出口部分14以及压力管28。入口部分12包括延伸进入碗状歧管18的入口管或管道16，该碗状歧管18保持在入口管道16的对面的管板20。出口部分14具有相似的设计，包括延伸进入碗状歧管24的出口管或管道22，该碗状歧管24保持在出口管道22的对面的管板26。多个压力管28在入口管板20与出口管板26之间延伸并且共同限定在轴向上被管板20和管板26夹在中间的圆筒状的外形。每个压力管\n28内收纳有圆筒状金属纤维过滤器30形式的长圆形的气溶胶过滤器，以及分子筛32形式的碘过滤器。在优选实施方式中，金属纤维过滤器30位于每个压力管28的入口侧34，并且分子筛32位于每个压力管28的出口侧36。压力管28以间隔开排列的方式定位，以使空气从间隔\n38之间流过并且与周围空气39对流热传递。间隔开排列允许辐射以及对流热传递以去除衰变热50并且防止金属纤维过滤器30和分子筛32达到不安全的温度。\n[0022] 安全壳过滤排放系统10还包括示例性示出的空气源60，当例如经由设置于出口管道22的可控阀62切断经过出口部分14的气流时，该空气源60用于为从金属纤维过滤器30中去除衰变热提供空气。空气源60提供经过压力管28的对流气流以去除金属纤维过滤器30俘获到的放射性气溶胶的衰变热。空气源60可以被连接到形成于歧管18处的入口部分12的冷却入口64，该冷却入口64可以通过可控阀66打开和关闭。出口部分14也可以包括设置于歧管24的冷却出口68，该冷却出口68可以通过可控阀70打开和关闭。当管道22的出口被阀62关闭时，开口64和开口68可分别被阀66和阀70打开，以使冷却空气由空气源60流入入口部分12、经过压力管28并经由冷却出口68流出出口部分14。\n[0023] 安全壳过滤排放系统10被配置并构造成：当经过出口部分14的气流被切断时，对流、辐射以及热传导去除金属纤维过滤器30俘获到的气溶胶的衰变热。对流热传递经由压力管28的外表面与周围空气而发生，辐射热传递发生在金属纤维过滤器30与压力管28之间，以及热传导通过将衰变热由金属纤维过滤器30传导至压力管28而发生。关于辐射热传递，相比传统系统，每根压力管28的由压力管28的内表面形成的冷表面的面积大于每根压力管28的由金属纤维过滤器30的外表面形成的热表面的面积，以使衰变热由金属纤维过滤器30辐射至压力管28。换言之，安全壳过滤排放系统10被设计成使得用于热传递的冷表面与热表面的表面积的比大于1。其他压力管实施方式——安全壳过滤排放系统110、210、\n310——可被相似地设计。\n[0024] 图2A至图2D说明了图1中示出的压力管28的更多细节图。图2A示出了图1中的一根压力管28的表明气流从中经过的放大截面图，图2B示出了压力管28的沿与图2A相同截面的截面图，图2C示出了压力管28的沿图2B中的A-A方向的截面图，以及图2D示出了压力管28的入口侧34的立体图。气隙40可被设置于金属纤维过滤器30的外表面42与压力管28的内表面\n44之间。气隙40在周向上被界定在间隔件43之间，其中间隔件43径向地在金属纤维过滤器\n30的外表面42与压力管28的内表面44之间延伸，并且气隙40的大小被设置为确保附加热传导的实现，同时不是太大以确保进入金属纤维过滤器30的生产流不过冷。间隔件43可由金属形成，用于通过将衰变热从金属纤维过滤器30传导至压力管28进行热传导。如图2A中示例性示出的，被污染的入口气体46可以进入压力管28的入口侧34、进入气隙40并且沿径向通过进入金属纤维过滤器30以过滤气溶胶。离开金属纤维过滤器30的气溶胶过滤后的气体然后通过隔开金属纤维过滤器30与分子筛32的挡板46上的孔45，然后进入分子筛32以过滤碘。气溶胶过滤后和碘过滤后的出口气体48然后离开分子筛32和压力管28的出口侧36以进入歧管24与离开其他管的气溶胶过滤后和碘过滤后的出口气体48混合。气溶胶过滤后和碘过滤后的出口气体48接下来离开出口管道22并且被释放到核反应堆安全壳的外部。如图2A中示例性示出的，衰变热50被释放到空间38和周围空气39以进行对流热传递。\n[0025] 金属纤维过滤器30俘获否则将被排放到安全壳建筑外部的裂变产物。金属纤维过滤器30可由不锈钢烧结金属纤维形成。在一优选实施方式中，金属纤维过滤器30为市场上可买到的滤筒，这降低了成本并且允许简单地安装和拆卸。例如，可以使用Porvair过滤公司(Porvair Filtration Group)的SINTERFLO烧结不锈钢过滤筒。也可使用其他的替代材料用于滤筒型过滤器。\n[0026] 分子筛32可以是装有吸收碘的介质的滤筒。例如，该介质可以为镀银沸石。银与出现在排放气体中的碘发生反应从而俘获碘并且防止碘被排出到安全壳建筑外。使用市场上可买到的筛介质可以使过滤硬件的成本更低。如果终端用户不需要俘获碘，分子筛部分可以被去掉。\n[0027] 通过使用多组分别在对应的压力管28内的金属纤维过滤器30/分子筛32组，每个单独的金属纤维过滤器30/分子筛32组具有由暴露在周围空气中的压力管28界定的各自的压力边界。这样为处理衰变热而传递的热量不需要如同传统的干式安全壳过滤排放系统设计那样穿过到压力容器(具有更小的表面积比率)的内部。每个压力管28具有足够的表面积以排出所需的热量。通过设置多个相对较小的管，压力管28具有细并且仍然能够处理和与其相当的较厚的压力容器相同的压力的优点。压力管28的大小能够基于工厂布局以及适应于所期望的热传递而设置。压力管28的优选内直径尺寸为大约2英寸至大约10英寸，更优选地公称内直径为4英尺。压力管28的壁厚是直径和压力的函数。具有4英尺的公称内直径，优选的公称壁厚将为1/16英尺。\n[0028] 安全壳过滤排放系统10可以允许比其他使用采暖通风与空调类型的外罩的干式系统更高的压力操作。典型的采暖通风与空调类型的安全壳过滤排放系统使用方形壳体并且在系统前方具有用于将压力降低到大气压力的孔板，由于蒸汽/空气混合物体积膨胀所以需要更大的过滤面积。安全壳过滤排放系统10的压力管中的小直径压力管28能够细并且仍然能够处理蔓延多个压力管28的压力。此外，如果发生氢气燃烧压力峰值，安全壳过滤排放系统10可以容易地处理压力峰值，而采暖通风与空调类型的外壳可能会失效。\n[0029] 每个压力管28内的整体的金属纤维过滤器30和分子筛32不再需要其他干式安全壳过滤排放系统设计中的两个单独的容器/外罩——一个用于金属纤维过滤器并且另一个用于分子筛。\n[0030] 安全壳过滤排放系统10的压力管设计允许无源地(passive)去除衰变热，包括多机组发电厂的高衰变热负荷。衰变热来源于俘获到的气溶胶和碘的放射性衰变。每个金属纤维过滤器30分别靠近各自的压力管28，并且压力管28与周围环境直接连通，因此用于热传递的路径很短。关于已知的干式安全壳过滤排放系统的压力容器的设计，热量必须一直到达压力容器的表面并且具有有限的表面积。对于已知的采暖通风与空调类型的设计，所需的外罩大且具有相对较小的有效表面积，同时冷却管位于生产流内，这能够使流过冷。\n[0031] 因此，安全壳过滤排放系统10是完全无源的、不需要添加水或化学制品。金属纤维过滤器10的表面积增加显著减小了堵塞的可能以及使用压力脉冲技术的可能。去除衰变热的性能将温度保持在低于氢气的自燃温度并且还低于吸湿性气溶胶的熔点。气隙以及几何形状被设计为确保在正常操作期间热损耗不会影响性能，但在空转排放期间，由衰变热积聚的热量能够经由由于较高的温度的辐射热和产生于停滞管(即，在空转期间未在使用的压力管)中的自然对流单体的组合被释放以及通过间隔件43被传导性地去除。\n[0032] 压力管28的相对较小的尺寸允许能够就地清洗金属纤维过滤器30和分子筛32。可添加氮气瓶系统，以在小于0.5秒的压力脉冲下反冲洗压力管28，从而反向清洗过滤器。\n[0033] 图3示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统110的入口部分112的局部截面图。安全壳过滤排放系统110可以与安全壳过滤排放系统10相同的方式构造在管板20的下游。入口部分112包括用于从压力脉冲反冲洗程序中收集气溶胶的池114，该压力脉冲反冲洗程序通过将气体脉冲进每个压力管28的出口侧来实现。\n[0034] 图4A至图4C示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统210。\n图4A示出了安全壳过滤排放系统210的截面图，图4B示出了安全壳过滤排放系统210的透视图以及图4C示出了安全壳过滤排放系统210的断面透视图。除了安全壳过滤排放系统210是被设计用于管束内部冷却之外，安全壳过滤排放系统210以与安全壳过滤排放系统10相同的方式形成。更具体地，安全壳过滤排放系统210包括具有入口部分212、出口部分214以及压力管28的外壳211。入口部分212包括入口管或管道216，该入口管或管道216延伸进入保持在入口管道216的对面的环形管板220的环形歧管218。入口冷却管219被嵌入入口部分\n212并且穿过歧管218和管板220。出口部分214具有相似的设计，其包括出口管或管道222，该出口管或管道222延伸进入保持在入口管道216对面的环形管板226的环形歧管224。形成内部烟囱的出口冷却管227被嵌入出口部分214并且穿过歧管224和管板226。周围空气39沿着中心轴CA进入入口冷却管219并且进入形成于安全壳过滤排放系统210内的内部气隙\n240。周围空气气流242也沿径向地向中心轴CA进入以对流地去除衰变热。然后冷却空气通过出口冷却管227流出。\n[0035] 如图4A所示出的，但在图4B和图4C中省略的，与安全壳过滤排放系统10相似的，安全壳过滤排放系统210也包括示例性示出的空气源260，用于当例如经由设置于出口管道\n222的可控阀262切断经过出口部分214的气流时为从金属纤维过滤器30中去除衰变热而提供空气。空气源260提供经过压力管28的对流的气流以去除金属纤维过滤器30俘获到的放射性气溶胶的衰变热。空气源260可被连接到冷却入口264，该冷却入口264可通过形成于歧管218的入口部分212的可控阀266被打开或关闭。出口部分214也可包括设置于歧管224的冷却出口268，该冷却出口268可通过可控阀270被打开和关闭。当出口管道222的出口被阀\n262关闭时，开口264和开口268可分别被阀266和阀270打开，以使冷却空气由空气源260流入入口部分212、经过压力管28并经由冷却出口268流出出口部分214。\n[0036] 图5A和图5B示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统310。\n图5A示出了干式安全壳过滤排放系统310的入口部分312的部分截面图以及图5B示出了安全壳过滤排放系统310的透视图。压力管28可如图5A所示的水平地或如图5B所示的竖直地配置。相比安全壳过滤排放系统10，安全壳过滤排放系统310包括在入口部分312代替管板\n20的入口集管320以及在出口部分314代替管板26的出口集管326。集管320和集管326分别被连接到入口管道316和出口管道322并且该集管是圆筒状的。压力管28从每个集管320和\n326的一侧大体上沿着集管320和326的全部长度延伸。集管320和326沿纵向地在方向350上延伸，方向350垂直于压力管28纵向地延伸的方向352。集管还可被用于代替安全壳过滤排放系统10、安全壳过滤排放系统110以及安全壳过滤排放系统210中的管板，并且这些实施方式中的压力管也可被配置为水平地而不是竖直地。与安全壳过滤排放系统10、安全壳过滤排放系统210类似的，在优选实施方式中，安全壳过滤排放系统310被构造为具有另外的冷却开口、阀以及空气源，当通过出口部分314的气流被切断时，该空气源用于提供对流的气流以经过压力管28从金属纤维过滤器30中去除衰变热。\n[0037] 安全壳过滤排放系统10、110、210、310被构造为用于安全壳建筑外部或安全壳的内部空间，如下面所述的示例，参考图7A和图7B。安全壳过滤排放系统10、110、210、310可允许比其他(湿式或干式)压力容器设计更轻的构造，其他(湿式或干式)压力容器设计可能需要两个重型压力容器——一个用于过滤器以及一个用于筛。通过增加更多的通道以获得所需的流和/或将每个管板和/或集管的压力管28分成多个组，安全壳过滤排放系统10、110、\n210、310还可允许更简单的模块化。\n[0038] 图6A和图6B示出了根据本发明的另一实施方式的干式安全壳过滤排放系统410的截面图。图6C示出了在图6A中的A-A处的截面图。代替安全壳过滤排放系统10、110、210、310中使用的压力管设计，安全壳过滤排放系统410具有用于对流转移衰变热的烟囱设计并且被构造为用于安全壳420内部。安全壳过滤排放系统410包括双重入口的外壳411，外壳411在本实施方式中由金属形成并且具有出口部分414以及两个入口部分412和413。下方入口部分412包括延伸进入歧管418的入口管或管道416并且上方入口部分413包括延伸进入歧管419的入口管或管道417。入口部分412位于入口部分413的竖直下方。出口部分414包括水平配置的出口管或管道422，并且该出口管或管道422用于从出口歧管424接收气溶胶和碘过滤器气体以及将气体排出安全壳420。纵向水平延伸的圆筒状金属纤维过滤器430形式的多个长圆形的气溶胶过滤器被配置于外壳411的内部、在竖直方向上位于入口部分412和入口部分413之间，例如，在下方入口部分412的上面并且在上方入口部分413的下面。分子筛\n432形式的碘过滤器同样被配置于外壳411的内部、在水平方向上位于金属纤维过滤器430与出口部分414之间。在图6A至图6C所示的示例性实施方式中，如图6C所示，安全壳过滤排放系统410包括以间隔开的方式被配置为5行5列的正方形布局的25个金属纤维过滤器430，使得金属纤维过滤器430被配置为彼此之间的距离为间隔435。在其他实施方式中，可使用不同数量的金属纤维过滤器430并且金属纤维过滤器430可被配置为不同的几何形状。\n[0039] 图6A说明了在安全壳420的正常排放过程中通过安全壳过滤排放系统410的气流。\n在安全壳420的排放过程中，两股被污染的入口气流434和436可同时进入安全壳过滤排放系统410、流过金属纤维过滤器430和分子筛432并且然后离开安全壳过滤排放系统410到安全壳420的外部。第一入口气流434向上流进下方入口部分412并且第二入口气流436向下流进上方入口部分413。相比安全壳420的外部的周围空气440，安全壳420的内部的周围空气\n438的更高的温度和压力导致入口气流434和436进入安全壳过滤排放系统410，并且在出口部分414离开安全壳过滤排放系统410进入安全壳420的外部的空气440。下方入口部分412被配置为用于在安全壳420的排放过程中指引被污染的气流434向上进入金属纤维过滤器\n430的下方部分442，以及上方入口部分413被配置为用于在安全壳420的排放过程中指引被污染的气流436向下进入金属纤维过滤器430的上方部分444。气流434向上流动通过入口管道416进入歧管418并且通过最下方的金属纤维过滤器430或金属纤维过滤器430的底面\n446，同时，气流436向下流动通过入口管道417进入歧管419并且通过最上方的金属纤维过滤器430或金属纤维过滤器430的顶面448。\n[0040] 进入金属纤维过滤器430的被污染的气体通过金属纤维过滤器430的圆筒状外表面450。过滤器450从被污染的气流中去除气溶胶微粒并限定用于气溶胶过滤后的气体454流过的通道452。然后气溶胶过滤后的气体454相对通道452纵向地流动并且水平地流出通道452进入直接相邻的分子筛432。在金属纤维过滤器430的邻近分子筛432的纵向端部433处，金属纤维过滤器430被嵌入管板431，该管板431限定进入分子筛432的气流为气溶胶过滤后的气体454。气溶胶过滤后的气体水平地流过分子筛432被过滤掉碘，并且然后水平地流动通过歧管424和出口管道422以进入安全壳420的外部的周围空气440。\n[0041] 图6B说明了在安全壳过滤排放系统410未排放时，例如，当通过出口部分414的气流被切断时，通过安全壳过滤排放系统410的气流。当安全壳过滤排放系统410未排放时，在周围空气438与周围空气440之间不存在压差，并且气体未被通过入口部分413向下吸入外壳411内。然而，由于入口部分412与入口部分413之间的温度差，气流434进入入口部分412、通过金属纤维过滤器430之间的间隔435并且从入口部分413离开。气流434向上地进入下方部分442的金属纤维过滤器430之间并且从上方部分444离开。更具体地，气流434向上地进入入口管道416、通过歧管418并且经过金属纤维过滤器430的下表面446，然后通过金属纤维过滤器430之间的间隔435并且经过上表面448、进入歧管419并且从出口管道417离开。下方入口部分412和上方入口部分413被相应地配置成：当通过出口部分414的气流被切断时，气体通过下方入口部分412向上流入经过金属纤维过滤器430的下方部分422和上方部分\n444，并且通过上方入口部分413离开，以便允许对金属纤维过滤器430俘获到的衰变热进行强迫对流冷却。\n[0042] 安全壳过滤排放系统410被配置并构造成：当通过出口部分414的气流被切断时，对流和辐射热传递去除金属纤维过滤器430俘获到的气溶胶的衰变热。对流热传递通过金属纤维过滤器30的外表面以及通过烟囱效应向上通过外壳411的气体而发生，并且辐射热传递发生在金属纤维过滤器30与外壳411之间。\n[0043] 通过在双重入口的外壳411内使用一个或多个金属纤维过滤器430或分子筛432，安全壳过滤排放系统410能够解决会发生严重的事故的安全壳420的过压问题，当排放时其允许有两个入口路径，但当不排放以去除衰变热时，由于双重入口的烟囱效应，其能够产生自然的对流热传递路径。双重入口的外壳411通过一个入口高于另一个入口而产生烟囱效应，使得在不排放时，安全壳空气具有显著的能力处理高热负荷以应对各类反应堆设计，其实际通过对流热传递冷却衰变热。安全壳过滤排放系统410的对流设计允许无源地去除衰变热，不需要增加水或化学物质。安全壳过滤排放系统410可处理多部件坎杜型(CANDU)重水堆和沸水反应堆(BWR)以及压水堆(PWR)核电站的高衰变热负荷的去除。\n[0044] 双重入口的外壳411还能够被安装于允许无压力容器外罩的安全壳420的内部，该无压力容器外罩将全部放射性保持在安全壳420的内部并且消除任何外部建筑的需要。在另外的实施方式中，利用两个在不同高度进入的安全壳并且使用压力容器设计，安全壳过滤排放系统410也能够被安装于安全壳420的外部。\n[0045] 在优选的实施方式中，市场上可买到的滤筒金属纤维过滤器，例如Porvair过滤公司(Porvair Filtration Group)的SINTERFLO烧结不锈钢过滤筒，以及市场上可买到的分子筛介质，被用于安全壳过滤排放系统410以实现过滤硬件的低成本。\n[0046] 通过在温度限制内设计烟囱效应，安全壳过滤排放系统410的对流去除衰变热的能力能够保持温度低于氢气的自燃温度并且也低于吸水性气溶胶的熔点。由于热传递是对流的，那么与辐射传热率有关的限制其他干式安全壳过滤排放系统技术的有效性的气溶胶污垢对于安全壳过滤排放系统410来说不是问题。\n[0047] 图7A和图7B示出了核反应堆安全壳500的示例以说明安全壳过滤排放系统210和\n310的载置。在这些实施方式中，核反应堆安全壳500包括从安全壳500的内部504密封并且从安全壳500的外部506密封的内部空间502。在图7A所示的实施方式中，内部空间502包括四个安全壳过滤排放系统210。安全壳过滤排放系统210的入口508被连接到安全壳的内部\n504并且安全壳过滤排放系统210的出口510被连接到安全壳的外部506。在图7B所示的实施方式中，一个安全壳过滤排放系统310被示出在内部空间502内，该安全壳过滤排放系统310具有连接到安全壳的内部504的入口512以及连接到安全壳500的外部506的安全壳过滤排放系统310的出口514。\n[0048] 在先前的说明书中，已经参考特定的示例性实施方式和实施例描述了本发明。然而，将清楚的是，在不偏离如所附的权利要求中所述的本发明的宽广的主旨和范围的情况下，可以对其做出各种修改和改变。说明书和附图因此应以说明性的方式而不以限制性的观念来看待。