The invention provides a flash test system for pipe two-phase flow and method, the system comprises a voltage stabilizing tank, pressure tank is connected with the input end of the nitrogen and water regulation system, voltage output, pre heater, heater circuit is connected with the high pressure water tank, pre heater, the other end of the test section, tube shell type heat exchanger with bypass reflux bypass connection, high pressure pump, loop heater shell and tube type heat exchanger with high pressure pump, circulating pump, shell and tube heat exchanger, plate type heat exchanger are connected with the low pressure water tank. The invention can realize the control of the downstream pressure and temperature stability of flash section, while the influence of several factors on the flash can be controlled, can complete the vapor-liquid two-phase in a certain range of temperature and pressure flow test.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种试验系统及方法,具体地,涉及一种管道两相流闪蒸试验系统及方法。
技术介绍
汽液两相流现象广泛存在于核电、化工、石油等领域中。核电厂二回路系统中存在的汽液两相流及各种相关两相流动现象,在特定运行条件下对系统运行和设备、阀门选择可能存在影响。例如,除了凝汽器等设备以外,加热器疏水系统、给水泵再循环、凝结水泵再循环、除氧器溢放水等管道的调节阀后,过冷的水介质将由于通过低压力恢复的调节阀(或减小阀门开度)的缩流效应及摩擦,造成水流压力降低,若流过调节阀后不能恢复至相应饱和压力以上,就会在下游发生闪蒸(Flashing),在调节阀后的管道内出现汽液两相流,且下游管道中的汽相含率将迅速增加。管道内汽液两相流动将不同于常规流道单相液体管道,长期运行将对阀芯及下游管壁带来冲刷,形成额外的磨损。而在核电系统长期运行的情况下,汽液两相管内流动对管壁的冲刷就必须要考虑进管路系统的设计中以避免由于管壁过量磨损导致的问题。同时闪蒸所产生的非稳态两相流体在高速流动过程中对下游设备和管道产生影响。因此对于闪蒸现象本身和闪蒸所产生的两相流动对管壁的冲刷磨损等作用都需要被探究清楚。根据目前的研究,闪蒸现象的剧烈程度可能由多种因素决定,包括初始不凝气体含量、管壁粗糙度、流体过冷度等。因此对于闪蒸系统的设计要求为系统设计要满足对初始不凝气体含量、管壁粗糙度、流体过冷度等可变因素的控制。同时所设计系统需要保证闪蒸段上下游压力和温度的稳定可控。现有管道两相流闪蒸试验系统不能实现对闪蒸段上下游的压力和温度的稳定控制,不能对于闪蒸的几种影响因素都能加以控制,不能完整的实现在一定温度 ...
【技术保护点】
一种管道两相流闪蒸试验系统,其特征在于,所述管道两相流闪蒸试验系统包括稳压水罐、高压水罐、低压水罐、回路加热器、预加热器、高压水泵、循环水泵、管壳式换热器、板式换热器、氮气稳压系统、试验段、旁通回流旁路,稳压水罐的输入端与氮气稳压系统连接,稳压水罐的输出端、预加热器的一端、回路加热器都与高压水罐连接,预加热器的另一端、试验段、管壳式换热器都与旁通回流旁路连接,高压水泵、回路加热器都与管壳式换热器连接,高压水泵、循环水泵、管壳式换热器、板式换热器都与低压水罐连接,高压水罐上设有加热器孔,加热器孔安装有罐内加热器;罐内加热器、回路加热器以及预加热器控制水温,罐内加热器和回路加热器用于回路水温保持,预加热器用于试验段前水温微调控制,所述低压水罐用作系统冷阱;氮气稳压系统可对压力进行控制。
【技术特征摘要】
1.一种管道两相流闪蒸试验系统,其特征在于,所述管道两相流闪蒸试验系统包括稳压水罐、高压水罐、低压水罐、回路加热器、预加热器、高压水泵、循环水泵、管壳式换热器、板式换热器、氮气稳压系统、试验段、旁通回流旁路,稳压水罐的输入端与氮气稳压系统连接,稳压水罐的输出端、预加热器的一端、回路加热器都与高压水罐连接,预加热器的另一端、试验段、管壳式换热器都与旁通回流旁路连接,高压水泵、回路加热器都与管壳式换热器连接,高压水泵、循环水泵、管壳式换热器、板式换热器都与低压水罐连接,高压水罐上设有加热器孔,加热器孔安装有罐内加热器;罐内加热器、回路加热器以及预加热器控制水温,罐内加热器和回路加热器用于回路水温保持,预加热器用于试验段前水温微调控制,所述低压水罐用作系统冷阱;氮气稳压系统可对压力进行控制。2.根据权利要求1所述的管道两相流闪蒸试验系统,其特征在于,所述稳压水罐的设计压力和高压水罐的设计压力都为6.3MPa,材质都为不锈钢,稳压水罐的体积为0.5m3,高压水罐的体积为2.5m3;所述低压水罐的设计压力为0.63MPa;所述低压水罐的材质为不锈钢,低压水罐的入口处设有笛型管以帮助流体冷却,避免高温两相混流对水罐冲击,同时在低压水罐内设有蒸汽冷却盘管,蒸汽冷却盘管的进出口与低压水罐的冷却水进出口连接,蒸汽冷却盘管用于冷却来不及冷却的蒸汽,保证低压水罐内压力;氮气稳压系统对压力进行控制。3.根据权利要求1所述的管道两相流闪蒸试验系统,其特征在于,所述罐内加热器的加热功率为100Kw,回路加热器的加热功率为单个200Kw,预加热器的加热功率为50Kw;所述罐内加热器和预加热器采用温度反馈器控制,所述回路加热器则单个分为三组加热棒组,每组加热棒进行通断式控制。4.根据权利要求1所述的管道两相流闪蒸试验系统,其特征在于,所述高压水泵的额定转速为2900r/min,扬程为259m,设计流量为42m3/h,旁通回流旁路与预加热器之间设有调节阀门;所述循环水泵额定转速为2900r/min,扬程为32m,设计流量为42m3/h;旁通回流旁路上设有旁路阀门。5.根据权利要求1所述的管道两相流闪蒸试验系统,其特征在于,所述管壳式...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘鹏飞,祝洪青,匡波,陈宝,赵男,刘军良,张贤,
申请(专利权)人:上海交通大学,国核电力规划设计研究院,
类型:发明
国别省市:上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。