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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明提出了一种有机‑碱金属联合的双回路空间核能朗肯循环发电系统，包括一次循环回路，二次循环回路和三次循环回路，一次循环回路是以碱金属锂为工质的快中子堆，二次循环回路是高效双回路朗肯循环热电转换子系统，包括高温碱金属顶循环和低温有机底循环，顶循环中引入回热器对进入蒸汽发生器中的工质预热，减小系统吸热量，从而提高系统效率；顶循环中冷凝器为底循环蒸汽发生器，利用沸点较低的有机工质甲苯将热量导出进行二次朗肯循环，降低能量耗损，减少废热排放，实现系统效率提升。三次循环回路是以钠钾合金为工质的热排放子系统，将低温有机朗肯循环废热排放至空间环境，确保系统循环完整性。

主权项：1.一种有机-碱金属联合的双回路空间核能朗肯循环发电系统，其特征在于：所述系统包括：空间核反应堆子系统、双回路朗肯循环热电转换子系统和空间热排放子系统；所述空间核反应堆子系统包括核反应堆1，第一电磁泵2以及位于热交换器中的循环工质的流动管路；所述双回路朗肯循环热电转换子系统，包括高温碱金属顶循环和低温有机底循环，所述高温碱金属顶循环包括蒸汽发生器3，主蒸汽透平机4，回热器5，主冷凝器6和第二电磁泵7，所述低温有机底循环包括有机工质泵9，副蒸汽透平机10和副冷凝器11；在双回路朗肯循环热电转换子系统中，所述蒸汽发生器3出口连通主蒸汽透平机4，主蒸汽透平机4出口连通主冷凝器6，主冷凝器6出口连通第二电磁泵7，第二电磁泵7出口连通回热器5，回热器5连通第三电磁泵8，第三电磁泵8出口连通蒸汽发生器3；所述空间热排放子系统包括第四电磁泵12，辐射散热器13以及冷凝器中循环工质流动管路；所述空间核反应堆子系统和双回路朗肯循环热电转换子系统通过蒸汽发生器3连接；所述双回路朗肯循环热电转换子系统和空间热排放子系统通过副冷凝器11相连接；所述高温碱金属顶循环回路中需要从主蒸汽透平机4中抽取部分未完全膨胀的蒸汽进入回热器5中，高温工质在回热器5中释放能量后与主蒸汽透平机4出口工质混合共同进入主冷凝器6；所述高温碱金属顶循环中主冷凝器6是低温有机底循环中的蒸汽发生器，顶循环中废热被收集用于加热有机工质；所述低温有机底循环的有机工质泵9连通主冷凝器6，主冷凝器6连通副蒸汽透平机10，副蒸汽透平机10连通副冷凝器11，副冷凝器11连通有机工质泵9。

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