一种在试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统技术方案

本发明专利技术涉及安全壳内气溶胶试验技术领域，具体公开了一种在试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统。该系统包括试验容器，以及与试验容器同时相连接的气溶胶发生系统、水温控制系统、蒸汽发生系统、气溶胶测量系统以及氢气燃烧系统，其中，试验容器为侧壁带有夹层的筒体结构，其通过水温控制系统对试验容器内部的温度进行控制；气溶胶发生系统可产生气溶胶并输送至试验容器；蒸汽发生系统可为试验容器提供固定温度的饱和蒸汽；氢气燃烧系统通过对氢气燃烧控制，为试验容器生成所需的膨胀气流。该系统能够尽可能提供真实气溶胶环境的试验模拟，方便系统、全面对三代核电厂的非能动安全壳内气溶胶迁移行为进行试验模拟研究。

A test system for measuring aerosol concentration and behavior under test conditions

【技术实现步骤摘要】
一种在试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统
本专利技术属于安全壳内气溶胶试验
，具体涉及一种在试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统。
技术介绍
在传统的第二代压水堆中，一般采用干式密封安全壳。安全壳由钢筋混凝土制成，并专门设置了安全壳喷淋系统，可以在事故工况下，降低安全壳内的压力和温度。第三代大型先进压水堆AP1000中设置了非能动安全壳冷却系统，该系统由一台与安全壳屏蔽构筑物结构合为一体的储水箱、从水箱经由流量分配装置将水输送至安全壳壳体的管道，以及相关的仪表、管道和阀门构成。核电厂在严重事故情况下，放射性物质以气体、蒸汽、气溶胶形式释放。其中，气溶胶是悬浮在气体中的固态或液态颗粒，是放射性物质释放的主要载体，其在空间中扩散、分布和沉积等过程，在反应堆严重事故安全领域受到重点关注。在第二代压水堆安全壳中，气溶胶颗粒沉积机理以重力沉降为主，热泳、扩散泳和布朗扩散三种沉积机理相对次要。在第三代先进压水堆AP1000中，由于非能动安全壳冷却系统能够降低钢制安全壳温度，温度相对降低的安全壳形成冷壁，使固体表面和气空间的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统，其特征在于：该系统包括试验容器(21)，以及与试验容器(21)同时相连接的气溶胶发生系统、水温控制系统、蒸汽发生系统、气溶胶测量系统(6)以及氢气燃烧系统，其中，试验容器(21)为侧壁带有夹层的筒体结构，其通过水温控制系统对试验容器(21)内部的温度进行控制；气溶胶发生系统可产生气溶胶并输送至试验容器(21)；蒸汽发生系统可为试验容器(21)提供固定温度的饱和蒸汽；氢气燃烧系统通过对氢气燃烧控制，为试验容器(21)生成所需的膨胀气流；气溶胶测量系统(6)包括气溶胶采样测量模块以及滤膜收集测量模块，通过采样测量模块获得气溶胶的粒径分布；利用滤膜...

【技术特征摘要】
1.一种再试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统，其特征在于：该系统包括试验容器(21)，以及与试验容器(21)同时相连接的气溶胶发生系统、水温控制系统、蒸汽发生系统、气溶胶测量系统(6)以及氢气燃烧系统，其中，试验容器(21)为侧壁带有夹层的筒体结构，其通过水温控制系统对试验容器(21)内部的温度进行控制；气溶胶发生系统可产生气溶胶并输送至试验容器(21)；蒸汽发生系统可为试验容器(21)提供固定温度的饱和蒸汽；氢气燃烧系统通过对氢气燃烧控制，为试验容器(21)生成所需的膨胀气流；气溶胶测量系统(6)包括气溶胶采样测量模块以及滤膜收集测量模块，通过采样测量模块获得气溶胶的粒径分布；利用滤膜收集测量模块利用称重法和扫描电子显微镜观察相结合，分析二次生成的气溶胶的质量和组成。


2.根据权利要求1所述的一种再试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统，其特征在于：所述的试验容器(21)内外壁面之间的夹层中可流通冷却水，形成水套结构，对试验容器(21)内壁进行温度控制；其中，所述的试验容器(21)侧壁内外壁之间水套结构为上中下三层结构，可分别对所述的三层水套中的冷却流体进行单独控制。


3.根据权利要求1或2所述的一种再试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统，其特征在于：所述的试验容器(21)与水温控制系统相连接，所述的水温控制系统包括热交换器(14)、水过滤器(13)、内加热器(12)以及空冷机(17)，所述的热交换器(14)一端通过管道分别与水过滤器(13)、内加热器(12)相连接后，接入试验容器(21)外侧壁下端的水套入水口(11)，所述的热交换器(14)另一端通过稳压器(15)与试验容器(21)外侧壁上端的水套出水口(16)相连接，且热交换器(14)的换热端接入空冷机(17)，利用空冷机管道循环的冷却介质对热交换器(14)中的热量进行交换。


4.根据权利要求3所述的一种再试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统，其特征在于：所述的稳压器(15)设置在试验容器(21)中水套冷却回路的最高位置处，且稳压器(15)连通氮气瓶顶压，用于维持水套回路内压力恒定；所述的热交换器(14)为管壳式热交换器，其与空冷机(17)、内加热器(12)相互配合，对试验容器(21)中水套对冷却介质进行温度控制。


5.根据权利要求1所述的一种再试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统，其特征在于：所述的蒸汽发生系统包括蒸汽发生器(8)及补水箱(7)，其中，蒸汽发生器(8)为圆柱型不锈钢容器，其内部安装有加热器，可产生高温高压蒸汽；蒸汽发生器(8)通过蒸汽供应管路与试验容器(21)下部的手孔相连接，利用长管通入至试验容器(21)水套区域下方，在管口设有挡板，用于蒸汽分流；补水箱(7)通过水泵与蒸汽发生器(8)相连接，通过补水箱(7)为蒸汽发生器(8)供应去离子水。


6.根据权利要求1所述的一种再试验条件下测定气溶胶浓度和行为的试验系统，其特征在于：所述的气溶胶采样测量模块包括光学粒子计数器、凝结核计数器、串级冲击式采样器、差分电迁移率计数器以及光学粒径谱仪，其中，若干个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：季松涛，魏严凇，陈林林，史晓磊，孙雪霆，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11