具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的解释。

一种采用多级换热功率屏蔽换热器的空间核电系统(如图1)，包含如下装置，1-核反应堆，2-压力缓冲装置，3-气液分离器，4-多级换热功率屏蔽换热器，5-回热器，6-冷却器，7-辐射散热器，8-压缩机，9-发电机，10-涡轮机，11-第二隔离阀，12-第一隔离阀，13-三向旋塞阀，14-电磁泵。系统包括两个回路，一回路包括核反应堆1、压力缓冲装置2、气液分离器3、多级换热功率屏蔽换热器4、电磁泵14，液态金属锂经一回路循环作业。二回路包括多级换热功率屏蔽换热器4、回热器5、冷却器6、辐射散热器7、压缩机8、发电机9、涡轮机10、第二隔离阀11、第一隔离阀12、三向旋塞阀13，氦气经二回路循环作业。

一种多级换热功率屏蔽换热器(如图2)，包含15-液态金属入口，16-管板，17-氦气管壳式入口，18-折流板，19-屏蔽金属换热管，20-屏蔽金属换热板片，21-氦气板式出口，22-液态金属出口，23-氦气板式入口，24-液态金属板式入口，25-氦气管壳式出口。液态锂进入多级换热功率屏蔽换热器的液态金属锂入口，通过屏蔽金属换热管与氦气进行热量交换，然后液态锂进入板式液态金属锂入口，流入液态金属通道，此为换热第一阶段，即管壳式换热阶段。若进行第二阶段，即板式换热阶段，则控制三向旋塞阀使氦气进入板式冷流体入口，流入氦气通道，通过屏蔽金属换热板片与液态锂进行热量交换，然后氦气从板式冷流体出口流出，液态锂从板式热流体出口流出。

一种屏蔽金属换热板片(如图4)，包含有26-液态金属锂通道，27-氦气通道。液态金属锂与氦气通过屏蔽金属换热板片进行换热。

一种采用多级换热功率屏蔽换热器的空间核电系统的工作流程，包括如下过程：

步骤一：一回路中，液态金属锂吸收核热，从核反应堆1流出，通过管路，流进压力缓冲装置2和气液分离器3等辅助装置，再从气液分离器3的出口流进多级换热功率屏蔽换热器4的液态锂通道的入口，进入第一阶段，即管壳式换热阶段，通过屏蔽金属换热管与氦气进行热量交换，热量交换完毕后，在第二阶段，即板式换热阶段，通过屏蔽金属换热板片与氦气进行换热，然后从热流体通道的出口流出，通过管路流进电磁泵加速14，回到核反应堆1。

步骤二：二回路中，氦气从多级换热功率屏蔽换热器的氦气入口b进入，通过换热金属管与液态锂进行热量交换，若不进行第二阶段的板式换热，则从多级换热功率屏蔽换热器的冷流体出口f流出，调节三向旋塞阀13使氦气不流回换热器，第一隔离阀12打开，第二隔离阀11打开。若进行第二阶段的换热，则从多级换热功率屏蔽换热器的冷流体出口f流出，此时第一隔离阀12关闭，第二隔离阀11打开，通过三向旋塞阀13流入多级换热功率屏蔽换热器的氦气板式入口e，与液态锂通过屏蔽金属换热板片进行热量交换，然后从多级换热功率屏蔽换热器的冷流体板式出口c流出。流入涡轮机10做功发电，做功完成流进回热器5与低温氦气进行对流换热，换热完毕，流进冷却器6，通过冷却器6，将废热传给辐射散热器7。流入压缩机8经压缩后，流进回热器5中与高温氦气进行对流换热，换热结束后流入多级换热功率屏蔽换热器4中重新与高温液态金属锂进行热量交换，形成循环。

本发明公开一种采用多级换热功率屏蔽换热器的空间核电系统，属于能源综合利用领域。在该发明的核反应堆发电系统中采用了多级换热功率屏蔽换热器。本换热器由两部分组成，第一部分为低功率管壳换热，第二部分为高功率板式换热。高温液态金属锂从核反应堆流出进入换热器，在低功率管壳换热阶段，通过屏蔽金属换热管与低温氦气进行换热。若不进行第二阶段的高功率板式换热，氦气则直接流出。反之，则通过阀门控制，使氦气进入第二阶段的高功率板式换热，与高温液态锂进行第二阶段换热，满足了不同情况下的使用需要，实现了低功率和高功率的调节，从而合理提高了能源的利用率。并且具有核辐射屏蔽性能，液态金属锂在板片和管路中流动，通过屏蔽金属换热管和屏蔽金属换热板片与氦气进行换热，上述过程是第一道屏蔽，换热器的屏蔽金属外壳是第二道屏蔽，从而防止了外泄，提高了空间核电系统的安全性。且本换热器克服了单一的管壳式换热器换热效率低和单一的板式换热器使用温度受限的缺点，合理利用了两种换热器的优点，增大了换热器的使用范围，保证了使用时的安全稳定，同时换热效率也得到了提高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，如在地面使用时，采用水冷的形式代替辐射散热器；在海洋使用时，利用海水进行散热；换热管和换热版片的材料采用其它屏蔽金属，这些改进也应视为本发明的保护范围。