一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统，包括：试验件，用于模拟MSR壳程；风机系统，为试验件提供流动的空气以模拟蒸汽；管路系统，连接风机系统和试验件；测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器以及检测试验件工况的测量装置。发明专利技术的试验件用于模拟MSR壳程，通过风机系统产生压缩空气来模拟蒸汽从而为试验件提供模拟气体，测量系统中的测量装置可测量试验机的压降，而烟雾发生器产生的烟雾颗粒随压缩空气进入试验件，由测量系统检测空气在试验件内部的流动状态以及分布均匀性，从而为实际产品性能的可靠性提供参考依据。本发明专利技术可应用于核电站MSR的试验。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统，包括：试验件，用于模拟MSR壳程；风机系统，为试验件提供流动的空气以模拟蒸汽；管路系统，连接风机系统和试验件；测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器以及检测试验件工况的测量装置。专利技术的试验件用于模拟MSR壳程，通过风机系统产生压缩空气来模拟蒸汽从而为试验件提供模拟气体，测量系统中的测量装置可测量试验机的压降，而烟雾发生器产生的烟雾颗粒随压缩空气进入试验件，由测量系统检测空气在试验件内部的流动状态以及分布均匀性，从而为实际产品性能的可靠性提供参考依据。本专利技术可应用于核电站MSR的试验。【专利说明】一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统
本专利技术涉及核电试验领域，特别是涉及一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统。
技术介绍
CAP1400大型压水堆核电站是我国自主设计的、具有自主知识产权的核电站，目前需要依据该型核电站的技术条件自主设计适用的汽水分离再热器(MSR)。蒸汽壳程压降和分布均匀性是影响MSR性能的重要指标，因CAP1400 MSR是国内首次自主设计的MSR新产品，结构上与以往核电站MSR的产品有极大的差异，所以为了完全保证产品性能的可靠性，需要充分掌握这两个性能指标的规律。 然而，国内尚未有用于检测MSR中上述两个性能指标的试验系统，虽然国外有公开部分MSR的试验系统，但是仍存在若干的缺点:(1)压降使用传统的U型管测量，即在试验件的壳体上开孔，用导管引出气体通入U型管，使U型管形成液位高度差，直接肉眼观察液面刻度读数。此方法有测量点布置多、导管数量多、U型管占用空间大、读数误差大、无法实时记录数据等缺点；(2)试验件无法直接观察气体在内部的流动状态以及分布均匀性，只能通过测量压力分布间接评估，准确性低。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种保证产品性能可靠性的大流量气体流体试验系统。 本专利技术所采用的技术方案是:一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统，包括:试验件，设有一个进口和一个出口，用于模拟MSR壳程；风机系统，为试验件提供流动的空气以模拟蒸汽；管路系统，通过管道和管件连接风机系统和试验件；测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器以及检测试验件工况的测量装置。测量系统均接入上位计算机的数据采集系统中，由计算机记录、保存各测量参数。 作为上述技术方案的进一步改进，所述试验件由透明的PMMA有机玻璃制成，整个壳体实现完全透明。 作为上述技术方案的进一步改进，所述测量装置包括安装在试验件进、出口的压力变送器及压差传感器。 作为上述技术方案的进一步改进，所述测量装置包括粒子成像测速系统，用于测量试验件内气体流动与分布情况。 作为上述技术方案的进一步改进，所述粒子成像测速系统包括激光器和成像相机，所述激光器与成像相机由同步控制器控制，所述同步控制器连接至上位计算机中。 作为上述技术方案的进一步改进，所述测量装置包括安装在管路系统上的温度计和流量计，所述流量计位于烟雾发生器的上风向。 作为上述技术方案的进一步改进，所述管路系统的管道和管件均由透明有机玻璃制成，使空气的流动可视化。 作为上述技术方案的进一步改进，所述风机系统包括通过管道依次连接的离心风机、空气储罐和干燥机。 作为上述技术方案的进一步改进，所述试验件设有换热区域和汽水分离区域，所述换热区域内设有可拆装的换热件，所述汽水分离区域设有可拆装的分离件。 本专利技术的有益效果是:本专利技术的试验件用于模拟MSR壳程，通过风机系统产生带一定压头的空气来模拟蒸汽从而为试验件提供模拟气体，测量系统中的测量装置可测量试验件的压降，而烟雾发生器产生的烟雾颗粒随空气进入试验件，由测量系统检测空气在试验件内部的流动状态以及分布均匀性，从而为实际产品性能的可靠性提供参考依据。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图和实施方式对本专利技术进一步说明。 图1是本专利技术的系统原理图；图2是试验件的结构示意图；图3是试验件的侧视图。 【具体实施方式】 如图1所示的核电站MSR的大流量气体流体试验系统,包括:试验件I，仅设有一个进口和一个出口，用于模拟MSR壳程；风机系统，为试验件I提供流动的空气以模拟蒸汽；管路系统，通过管道和管件连接风机系统和试验件I ;测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器2以及检测试验件I工况的测量装置。烟雾发生器2能产生粒子，随流动的空气进入试验件I中，起示踪作用，测量装置均接入上位计算机7的数据采集系统中，由计算机记录、保存各测量参数。 在本实施例中，试验件I由透明的PMMA有机玻璃制成，整个壳体完全透明，可由肉眼直接观察气体在内部的流动情况，亦可由测量装置从外部直接记录、检测试验件I内部气体的流动情况和分布情况。 优选的，测量装置包括安装在试验件I进、出口的压力变送器3，用于测量试验件I的压降，压力变送器3能就地读数并接入数据采集系统中。另外试验件I进、出口也同时配备安装压差传感器，直接输出压力差值。 测量装置还包括粒子成像测速系统，用于测量试验件I内气体流动与分布情况。粒子成像测速系统通过拍照成像的技术，在试验件I外部对透明的试验件I内部空气的状况进行测量、记录。粒子成像测速系统包括激光器4和成像相机5，激光器4与成像相机5由同步控制器6控制，同步控制器6连接至上位计算机7中。激光器4放置于试验件I 一侦牝与之配套的成像相机5放置于试验件I另一侧并垂直于激光器4产生的片光源方向，激光器4的激光照射到试验件I表面并将透明的试验件I内部的空气流动和分布情况显示出来，同时由成像相机5拍摄记录并上传至计算机。 在本实施例中，测量装置还包括安装在管路系统上的温度计8和流量计9，流量计9位于烟雾发生器2的上风向，温度计8位于烟雾发生器2的下风向，两者主要用于测量空气参数，保证空气参数在所需范围内。流量计9和温度计8都能就地读数并接入数据采集系统。 作为优选的，管路系统的管道和管件均由透明有机玻璃制成，使空气的流动可视化。管道和管件的连接均采用法兰连接，使管路拆装简易，也有利于重复利用。 作为优选的，风机系统包括通过管道依次连接的离心风机10、空气储罐11和干燥机12。离心风机10能够提供足够的压头，使空气有足够的动力，克服管路和试验件I的阻力而流动；同时离心风机10能够提供足够的流量，当流量达到一定值以后，空气的流动状态即能模拟蒸汽的真实流动状态，测量的试验数据就有意义。空气储罐11和干燥机12分别用于稳定空气压力和消除空气中的水分，使空气的参数更稳定，尽量消除系统误差。 如图2和图3所示，试验件I设有换热区域和汽水分离区域，换热区域内设有可拆装的换热件13，汽水分离区域设有可拆装的分离件14，换热件13与分离件14的可拆装设计可以根据不同的工况和不同的核电项目需求替换不同阻力的部件，使试验件I与实物等效。 本实施例是按照实物以一定缩小比例制作试验件1，模拟MSR的壳程结构，换热区域和汽水分离区域不能按照实物的结构直接缩小，需要采用技术手段将其简化等效，其简化等效的原则是保证试验件I与实物有相似的阻力特性。简化等效的主要手段是:(I)换热区域:实物为数千根带翅片的换热管，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于,包括：试验件，设有一个进口和一个出口，用于模拟MSR壳程；风机系统，为试验件提供流动的空气以模拟蒸汽；管路系统，通过管道和管件连接风机系统和试验件；测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器以及检测试验件工况的测量装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊雄，庄东填，
申请(专利权)人：东方电气广州重型机器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44