The utility model discloses an experimental device for observing the movement of fine particles in supercritical water, which comprises a pressure vessel prepared from the outer wall (4) of a pressure vessel filled with water with particulate matter; a probe (5) whose X-ray emission passes through the outer wall (4) of a pressure vessel and records and collects particulate matter in the pressure vessel in the form of a picture. A protective layer (3) prevents radiation from the probe (5) and strengthens the structural strength of the outer wall (4) of the pressure vessel; a boost pump (1) pressurizes water with particulate matter into the pressure vessel; and a heating plate (6) fixed at the bottom of the pressure vessel, which has particulate matter in the pressure vessel. Water is heated. The device has high compressive strength, and the movement and deposition of particulate matter in the supercritical state can be visualized by the probe. The results of the research are highly reliable.
【技术实现步骤摘要】
一种超临界水中细颗粒运动观测实验装置
本技术属于能源领域和机械应用领域,具体涉及一种超临界水中细颗粒运动观测实验装置。
技术介绍
自从20世纪50年代以来,人们开始逐渐探索使用核能进行发电。在环境保护成为大趋势的前提下,大力安全地发展核电,已经成为节能减排的重要途径和方法。超临界水堆(SCWR)是六种第四代核反应堆中唯一以轻水做冷却剂的反应堆,它是在现有水冷反应堆技术和超临界火电技术基础上发展起来的革新设计。与目前运行的水冷堆相比,它具有系统简单、装置尺寸小、热效率高、经济性和安全性更好的特点。这让SCWR成为一种比较有前途的先进核能系统。在超临界水堆的压力容器中,冷却剂在正常工况下并不会达到超临界状态。在正常工况下,冷却剂会对回路管道、燃料组件等产生冲蚀,会在冷却剂中形成一定量的冲蚀产物;这些冲蚀产物以细颗粒的形式存在,随冷却剂一起运动。另外,冷却剂在生产过程中有可能掺杂着某些不溶性物质,如果这些物质熔点较高,那么在冷却剂的工作状态下依然以固态颗粒形式存在。这些细颗粒掺杂在冷却剂中,将影响冷却剂的流动性和膨胀性,从而降低冷却剂的能量转化能力;细颗粒随着冷却剂流动过程中对管道和相关设备的冲刷还会加速设备的老化和磨损,危及设备和系统的安全性;另外,当发生严重事故时,冷却剂中的颗粒物如果与冷却剂一起排放到环境中,将会危害环境。当超临界水堆发生严重事故工况时,例如,失流事故,此时,压力容器中的冷却剂基本不再循环流动,无法实现冷却作用,使得反应堆中压力容器的内部压力极易升高,使冷却剂升至超临界压力状态。细颗粒物质在超临界压力状态下随冷却剂在压力容器中流动,其对冷却 ...
【技术保护点】
1.一种超临界水中细颗粒运动观测实验装置,其特征在于,该实验装置包括:由压力容器外壁(4)制备的压力容器,其内填充有带有颗粒物质的水;探头(5),其发射端和接收端对称设置于压力容器外壁(4)的侧壁外侧并固定于防护层(3)的内壁,所述探头(5)发射的X射线透过压力容器外壁(4),并以图片形式记录和收集压力容器外壁(4)内颗粒物质的运动情况;防护层(3),其包覆在探头(5)和压力容器外壁(4)的外周,防止探头(5)的射线辐射到装置外部,并加强压力容器外壁(4)的结构强度;升压泵(1),其与压力容器外壁(4)的下部连接,并将带有颗粒物质的水加压注入压力容器中;和,固定设置于压力容器底端的加热板(6),其对压力容器内的带有颗粒物质的水进行加热。
【技术特征摘要】
1.一种超临界水中细颗粒运动观测实验装置,其特征在于,该实验装置包括:由压力容器外壁(4)制备的压力容器,其内填充有带有颗粒物质的水;探头(5),其发射端和接收端对称设置于压力容器外壁(4)的侧壁外侧并固定于防护层(3)的内壁,所述探头(5)发射的X射线透过压力容器外壁(4),并以图片形式记录和收集压力容器外壁(4)内颗粒物质的运动情况;防护层(3),其包覆在探头(5)和压力容器外壁(4)的外周,防止探头(5)的射线辐射到装置外部,并加强压力容器外壁(4)的结构强度;升压泵(1),其与压力容器外壁(4)的下部连接,并将带有颗粒物质的水加压注入压力容器中;和,固定设置于压力容器底端的加热板(6),其对压力容器内的带有颗粒物质的水进行加热。2.根据权利要求1所述实验装置,其特征在于,所述压力容器外壁(4)的耐受压力为22~27MPa。3.根据权利要求1或2所述实验装置,其特征在于,所述压力容器外壁(4)的侧壁上固接有位置和大小与探头(5)适...
【专利技术属性】
技术研发人员:周涛,马栋梁,王尧新,李兵,冯祥,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:新型
国别省市:北京,11
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