模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:15118341 阅读:233 留言:0更新日期:2017-04-09 16:04
本发明专利技术公开了一种模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置及方法,试验装置包括热源模拟体、冷源模拟体、最终热阱换热器、最终热阱水箱、第一管道以及第二管道;热源模拟体和冷源模拟体通过第一管道互连形成一回路;最终热阱换热器设置在最终热阱水箱中,冷源模拟体和最终热阱换热器通过第二管道互连形成二回路;一回路中具有第一换热介质、二回路中具有第二换热介质;热源模拟体加热第一换热介质,第一换热介质在冷源模拟体内与第二换热介质进行热交换。本发明专利技术以反应堆一二回路为原型,使用H2TS方法进行模化,更好地模拟蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统整体现象及局部现象,能够准确模拟反应堆一二回路间水水换热过程,满足需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热工水力试验模拟装置,尤其涉及一种模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置及方法
技术介绍
现有的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置中,包括有模拟了以ACP1000为原型的二次侧非能动余热排出系统,可用于对二次侧非能动余热排出系统的运行特性和可靠性的试验验证,但其仅仅针对反应堆二次侧非能动余热排出系统进行模化,蒸汽发生器一次侧使用电加热模拟,无法准确模拟反应堆一二回路间水水换热过程,不满足需求。同时现有的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置根据功率体积方法进行模化,由于模化方法的缺陷,试验装置模化后呈现出非常差的局部特性,无法满足科研需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,提供一种改进的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,包括热源模拟体、冷源模拟体、最终热阱换热器、最终热阱水箱、第一管道以及第二管道;所述热源模拟体和冷源模拟体通过所述第一管道互连形成一回路;所述最终热阱换热器设置在所述最终热阱水箱中,所述冷源模拟体和最终热阱换热器通过所述第二管道互连形成二回路;在所述一回路中具有第一换热介质、在所述二回路中具有第二换热介质;所述热源模拟体加热第一换热介质,并且,所述第一换热介质在所述冷源模拟体内与所述第二换热介质进行热交换。优选地,在所述一回路中,所述冷源模拟体内的供第一换热介质通过的换热管一端通过一所述第一管道与所述热源模拟体的进口端连接,所述换热管的另一端通过另一所述第一管道与所述热源模拟体的出口端连接。优选地,所述第一管道上还设有流量计和第一阀门;所述流量计设置在所述热源模拟体的进口端,所述第一阀门设置在所述热源模拟体的进口端和冷源模拟体之间、和/或所述热源模拟体的出口端和冷源模拟体之间。优选地,在所述二回路中,所述冷源模拟体的供第二换热介质输出的出口通过一所述第二管道与所述最终热阱换热器的进口端连接,所述冷源模拟体的供第二换热介质进入的进口通过另一所述第二管道与所述最终热阱换热器的出口端连接。优选地,所述第二管道上设有第二阀门;所述第二阀门设置在所述冷源模拟体的出口和所述最终热阱换热器的进口端之间、和/或所述冷源模拟体的进口和所述最终热阱换热器的出口端之间。优选地,该试验装置还包括与所述二回路连通的补水回路和蒸汽排放回路。优选地,所述补水回路包括外接水源的补水管道、以及设置在所述补水管道上的补水阀门;所述蒸汽排放回路包括排放管道以及设置在所述排放管道上的排放阀门。优选地,所述一回路上还设有稳压器,所述稳压器位于所述第一管道上。优选地,该试验装置还包括设置在所述一回路上的主泵。优选地,所述一回路和二回路与原型的一回路和二回路的流通截面积按1:52的比例设置,容积按1:208的比例设置。本专利技术还提供一种模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验方法,包括如下步骤:S1、在一回路中,热源模拟体加热第一换热介质;所述第一换热介质加热升温后流至冷源模拟体,在所述冷源模拟体内与二回路的第二换热介质进行热交换;S2、所述第二换热介质通过热交换后形成饱和蒸汽,蒸汽在二回路中进入最终热阱换热器冷凝,冷凝放出的热量传递给最终热阱水箱。优选地,该试验方法包括自然循环方式和/或强迫循环方式;在所述自然循环方式中,步骤S1包括:S1.1、一回路中,热源模拟体加热,产生的热量由第一换热介质吸收;S1.2、所述第一换热介质吸热后温度升高、密度变小,使得一回路中的驱动力高于阻力,加热后的所述第一换热介质非能动地流至冷源模拟体,在所述冷源模拟体内与二回路的第二换热介质进行热交换;在所述强迫循环方式中,步骤S1包括:S1.1、一回路中,主泵通电工作,建立回路流量;S1.2、一回路的热源模拟体加热,使第一换热介质温度升高;S1.3、所述第一换热介质通过主泵输送至冷源模拟体,在所述冷源模拟体内与二回路的第二换热介质进行热交换。本专利技术的有益效果:以反应堆一二回路为原型,其设备布置与原型一致,更好地模拟蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统整体现象及局部现象,能够准确模拟反应堆一二回路间水水换热过程,满足需求;一次侧回路布置有主泵,一方面可以充分模拟自然循环过程中主泵的阻力特性,另一方面可以运转主泵将回路改为强迫循环,加大了可选择性;使用国际先进的H2TS方法进行模化设计,使得高度方向和直径方向类似缩小,大大保证了局部现象在原型和试验的相似性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明,附图中:图1是本专利技术一实施例的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示,本专利技术一实施例的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,包括热源模拟体1、冷源模拟体2、最终热阱换热器4、最终热阱水箱5、第一管道6以及第二管道7;热源模拟体1和冷源模拟体2通过第一管道6互连形成一回路10;最终热阱换热器4设置在最终热阱水箱5中,冷源模拟体2和最终热阱换热器4通过第二管道6互连形成二回路10。在一回路10中具有第一换热介质、在二回路20中具有第二换热介质;热源模拟体1加热第一换热介质,并且,第一换热介质在冷源模拟体2内与第二换热介质进行热交换。第一换热介质与第二换热介质的热交换,为二回路20提供热源。第一换热介质与第二换热介质可采用水、去离子水或现有技术中常用的其它工作介质;优选水作为换热介质,更好贴合原型,减小失真度。热源模拟体1为堆芯模拟体,堆芯模拟体内部含有与反应堆堆芯原型结构一致的电加热元件,一方面用于对第一换热介质进行加热,使一回路的温度升至蒸汽发生器二次侧余热排出系统的温度,另一方面,相同的结构也使得流体在反应堆堆芯区域和堆芯模拟体内呈现出相似的流场分布。冷源模拟体2内设有容纳第二换热介质的容置部以及供第一换热介质通过的换热管,冷源模拟体2上设有连通容置部的进口和出口,供第二换热介质进出容置部。换热管可位于容置部内,方便第一换热介质和第二换热介质进行热交换。在一回路10中,冷源模拟体2内的换热管一端通过一第一管道6与热源模拟体1的进口端连接,换热管的另一端通过另一第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,包括热源模拟体(1)、冷源模拟体(2)、最终热阱换热器(4)、最终热阱水箱(5)、第一管道(6)以及第二管道(7);所述热源模拟体(1)和冷源模拟体(2)通过所述第一管道(6)互连形成一回路(10);所述最终热阱换热器(4)设置在所述最终热阱水箱(5)中,所述冷源模拟体(2)和最终热阱换热器(4)通过所述第二管道(7)互连形成二回路(20);在所述一回路中具有第一换热介质、在所述二回路中具有第二换热介质;所述热源模拟体加热第一换热介质,并且,所述第一换热介质在所述冷源模拟体(2)内与所述第二换热介质进行热交换。

【技术特征摘要】
1.一种模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,包括热源模拟体(1)、冷源模拟体(2)、最终热阱换热器(4)、最终热阱水箱(5)、第一管道(6)以及第二管道(7);所述热源模拟体(1)和冷源模拟体(2)通过所述第一管道(6)互连形成一回路(10);所述最终热阱换热器(4)设置在所述最终热阱水箱(5)中,所述冷源模拟体(2)和最终热阱换热器(4)通过所述第二管道(7)互连形成二回路(20);
在所述一回路中具有第一换热介质、在所述二回路中具有第二换热介质;所述热源模拟体加热第一换热介质,并且,所述第一换热介质在所述冷源模拟体(2)内与所述第二换热介质进行热交换。
2.根据权利要求1所述的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,其特征在于,在所述一回路(10)中,所述冷源模拟体(2)内的供第一换热介质通过的换热管一端通过一所述第一管道(6)与所述热源模拟体(1)的进口端连接,所述换热管的另一端通过另一所述第一管道(6)与所述热源模拟体(1)的出口端连接。
3.根据权利要求2所述的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,其特征在于,所述第一管道(6)上还设有流量计(8)和第一阀门(11);所述流量计(8)设置在所述热源模拟体(1)的进口端,所述第一阀门(11)设置在所述热源模拟体(1)的进口端和冷源模拟体(2)之间、和/或所述热源模拟体(1)的出口端和冷源模拟体(2)之间。
4.根据权利要求1所述的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,其特征在于,在所述二回路(20)中,所述冷源模拟体(2)的供第二换热介质输出的出口通过一所述第二管道(7)与所述最终热阱换热器(4)的进口端连接,所述冷源模拟体(2)的供第二换热介质进入的进口通过另一所述第二管道(7)与所述最终热阱换热器(4)的出口端连接。
5.根据权利要求4所述的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,其特征在于,所述第二管道(7)上设有第二阀门(21);所述第二阀门(21)设置在所述冷源模拟体(2)的出口和所述最终热阱换热器(4)的进口端之间、和/或所述冷源模拟体(2)的进口和所述最终热阱换热器(4)的出口端之间。
6.根据权利要求1所述的模拟蒸汽发生器二次侧余热排出系统的试验装置,其特征在于,该试验装置还包括与所述二回路(20)连通的补水回路和蒸汽排放回...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐海岩卢冬华吴小航文青龙李亮国
申请(专利权)人:中广核研究院有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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