技术摘要：
本发明公开了一种深海核能系统的冷却装置，包括液态金属液箱、发电模块及设备冷却模块；发电模块包括反应堆和依次连通的凝汽器、凝水除氧箱、给水泵、蒸汽发生器及汽轮发电机；设备冷却模块包括依次连通的设备冷却换热器、设备冷却泵和待冷却设备；液态金属液箱内设有  全部
背景技术：
深海潜航器是用于在海底从事科学研究、资源勘探和战术侦察的移动工作平台， 其工作环境为千米至数千米深度的深海中。随着任务需求的拓展，对深海潜航器的潜深、可 靠性和振动噪声等要求越来越高。为了实现深海潜航器的长距离、长时间、自主化运行，核 能发电装置已成为其唯一选择。 深海潜航器核能发电装置的海水冷却系统负责提供循环冷却水和设备冷却水，担 任着冷却透平排汽、维持设备运行温度等任务，在保证深海空间站核能动力正常运行及安 全等方面起着重要作用。但当前海水冷却系统存在三大问题。 一是由于核能发电装置中大部分热量需要通过海水冷却系统排向海洋，需要在耐 压壳体上开设多个通海口，设置长距离的高压海水管路，既导致耐压壳体结构强度受损，又 存在通海管路破损风险增大的问题，使其在大潜深下容易出现可靠性问题； 二是海水冷却系统是发电系统振动噪声传向海洋的直接传递通道，不仅在科考活 动中容易对海洋生物造成惊吓，难以实现对海洋环境的真实考察，而且在军事行动中也极 易暴露目标，从而影响作战任务的顺利执行； 三是海水是强腐蚀性的介质，同时携带大量各类海洋垃圾，不仅致使通海管路面 临着严重的腐蚀问题，而且可能导致通海管路的入口过滤器及海水换热器被杂物堵塞，从 而严重影响了核能发电装置的正常安全运行。 综上，核能发电装置的海水冷却系统是深海潜航器中对潜深最敏感、可靠性最薄 弱、噪声最突出的关键系统。因此，如何实现超过千米潜深的深海潜航器的高效、可靠、安静 的海水冷却是目前急需解决的问题，上述问题一经成功解决对于提升我国对深海开发具有 重要意义。
技术实现要素：
鉴于上述技术缺陷和应用需求，本发明实施例提供一种深海核能系统的冷却装 置，以有效解决上述问题，实现超过千米潜深的深海潜航器的高效、可靠、安静的海水冷却。 为解决上述问题，本发明提供一种深海核能系统的冷却装置，包括： 液态金属液箱和设置在所述液态金属液箱内侧的发电模块及设备冷却模块； 所述发电模块包括：反应堆和依次连通的凝汽器、凝水除氧箱、给水泵、蒸汽发生 器及汽轮发电机；所述蒸汽发生器安装在所述反应堆的发热端；所述设备冷却模块包括：依 次连通的设备冷却换热器、设备冷却泵和若干个待冷却设备；所述液态金属液箱内设有用 于填充有液态金属的空腔，所述设备冷却换热器和所述凝汽器与所述空腔连通。 进一步地，所述液态金属液箱为弧形结构，所述弧形结构对应的角度不小于300 度，所述液态金属液箱外安装有耐压壳体。 3 CN 111584101 A 说　明　书 2/6 页 进一步地，所述液态金属液箱内液态金属的径向厚度不小于200mm。 进一步地，所述液态金属液箱内填充的所述液态金属为熔点低于0℃且沸点高于 1000℃的镓铟锡合金。 进一步地，所述凝汽器安装有多个错列布置的凝汽器热管；所述凝汽器热管的冷 端与所述空腔连通，所述凝汽器热管的热端安装在所述凝汽器中。 进一步地，所述设备冷却换热器内安装有多个交叉布置的设备冷却换热器热管； 所述设备冷却换热器热管的冷端与所述空腔连通，所述设备冷却换热器热管的热端安装在 所述设备冷却换热器中。 进一步地，所述设备冷却换热器内还安装有若干个折流板，各所述折流板交错布 置在所述设备冷却换热器中。 进一步地，所述发电模块和所述设备冷却模块的数量为多个。 进一步地，所述反应堆安装有余热导出热管，所述余热导出热管将所述反应堆和 所述空腔连通。 进一步地，所述深海核能系统的冷却装置还包括：纯净水液箱和污水箱；所述纯净 水液箱安装在所述耐压壳体内侧的顶部，所述污水箱安装在所述耐压壳体内侧的底部。 本发明提供的深海核能系统的冷却装置，通过将液态金属液箱中填充有液态金属 的空腔与发电模块和设备冷却模块连通，以海水强迫或自然对流来满足深海潜航器前进或 悬停等情况下冷却需求，实现了核能发电系统的无动力海水冷却，同时解决了传统通海管 路作为振动噪声的传递途径问题，实现全工况范围内深海潜航器的低噪声运行。此外，由于 传统的通海口是发电系统余热排出的唯一通道，因此排出的热海水非常集中导致明显的热 尾迹效应，而本发明提供的冷却装置将余热排出位置扩展到整个耐压壳体，周围海水升温 低且分散，有利于提升红外隐身能力。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例提供的深海核能系统的冷却装置的结构示意图； 图2为本发明实施例提供的液态金属液箱的结构示意图； 图3为本发明实施例提供的冷凝器的结构示意图； 附图标记说明：1、液态金属液箱；2、反应堆；3、凝汽器；4、凝水除氧箱；5、给水泵； 6、蒸汽发生器；7、汽轮发电机；8、设备冷却换热器；9、设备冷却泵；10、待冷却设备；11、液态 金属；12、耐压壳体；13、纯净水液箱；14、污水箱；15、余热导出热管；16、二次屏蔽层。