一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统及方法，包括阻力特性测试系统、吹扫效率测试系统、电源和控制系统；该试验系统实现了解决了偏滤器在EAST真空室内无法精确评估阻力特性和吹扫效率的问题；实现了阻力特性和吹扫效率两部分的自由切换，也避免了偏滤器组件反复拆卸的繁琐；琅牙棒的设计解决了偏滤器组件的不同连接方式的测试，测试并联连接方式的连接个数具有更大灵活性；完成了不同连接模式下的偏滤器组件的阻力特性和吹扫效率测试，测试数据更详细。测试数据更详细。测试数据更详细。

【技术实现步骤摘要】
一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统及方法


[0001]本专利技术涉及单相流、两相流流动
，尤其涉及一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统及方法。

技术介绍

[0002]EAST超导托卡马克装置是受控核聚变装置，偏滤器是热核聚变装置重要的组成部分之一。偏滤器在EAST具有极其重要的作用：1)输出聚变反应的能量；2)氦灰的排除；3)辅助控制等离子体位形；4)减少由等离子体边界进入主等离子体的其他杂志。鉴于偏滤器极其重要的作用，水冷系统必不可少，水冷系统可以提供冷却水将偏滤器的能量带出装置内。由此对于偏滤器的阻力特性进行研究和测试起到了重要的作用。另一方面，装置处于停机状态以及维护状态书，需要对偏滤器中的冷却水进行氮气吹扫，避免部件氧化锈蚀等破坏装置部件，由此对于偏滤器的吹扫效率的测试具有重要的意义。
[0003]现有的偏滤器在EAST真空室内无法精确评估阻力特性和吹扫效率，阻力特性和吹扫效率两部分无法自由切换，偏滤器组件反复拆卸的繁琐。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统及方法。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统，包括有偏滤器阻力特性测试系统、偏滤器吹扫系统和电源系统，所述的电源系统分别给偏滤器阻力特性测试系统和偏滤器吹扫系统供电，所述的偏滤器阻力特性测试系统包括有管路一、管路二、管路三、管路四、水箱一和水泵，水箱一的出口连接水泵，水泵的出口通过管路一连接单个偏滤器模块的入口；所述单个偏滤器模块包括两个串联的偏滤器；
[0006]在管路一上依次设有止回阀、蝶阀一、超声波流量计、压力表一、蝶阀二和压力表二，单个偏滤器模块的出口通过管路二与水箱一的进口连接；
[0007]在管路二上依次设有压力表三、蝶阀三、压力表四和蝶阀四，所述的管路三的一端与管路一连接，连接点位于压力表一与蝶阀二之间，管路三的另一端连接单个偏滤器模块的入口；
[0008]在管路三上依次设有球阀一、球阀二、琅牙棒一、球阀三和球阀四，所述的管路四的一端与管路二连接，连接点位于蝶阀三和压力表四之间，管路四的另一端连接单个偏滤器模块的出口；
[0009]在管路四上依次设有球阀五、球阀六、琅牙棒二、球阀七和球阀八，通过琅牙棒一和琅牙棒二连接偏滤器模块或者通过琅牙棒一和琅牙棒二将五组偏滤器模块进行并联；
[0010]所述的偏滤器吹扫系统包括氮气储瓶，在氮气储气瓶的口部设有球阀九，氮气储瓶的口部分别连接压缩机和管路五的一端，压缩机通过管路六与管路三连接，连接点位于球阀三和球阀四之间；
[0011]在管路六上依次设有压力计、蝶阀五和流量计，所述的管路五的另一端与管路四连接，连接点位于球阀七和球阀八之间；
[0012]在管路五上依次设有旋风分离器和蝶阀六，所述的旋风分离器的出口下方设有水箱二，将水箱二放置在电子秤上面，在管路三和管路四的连接单个偏滤器模块的入口和出口的一端之间安装有压差计。
[0013]进一步的，还包括有控制柜，所述的控制柜与水泵的控制端连接。
[0014]进一步的，所述的琅牙棒一和琅牙棒二结构相同，均有一根主管，在主管上设有五个分支管，在每个分支管上分别设有一个球阀和压力表，琅牙棒一和琅牙棒二的主管分别连接在管路三和管路四上，连接偏滤器模块是通过琅牙棒一和琅牙棒二的第一分支管分别连接偏滤器模块的两端；通过琅牙棒一和琅牙棒二将五组偏滤器模块进行并联具体为：琅牙棒一和琅牙棒二的第一分支管分别连接第一组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第二分支管分别连接第二组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第三分支管分别连接第三组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第四分支管分别连接第四组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第五分支管分别连接第五组偏滤器模块的两端。
[0015]进一步的，偏滤器模块阻力特性测试包括以下步骤：
[0016](1)单个偏滤器模块阻力特性测试：关闭球阀一、球阀五、球阀四和球阀八，打开蝶阀二和蝶阀三，水箱一、水泵、管路一、单个偏滤器模块和管路二构成环路一，阻力特性测试开启；当水泵电机以固定转速n1运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q1，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n2运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q2，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n3运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q3，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n4运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q4，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n5运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q5，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；单个偏滤器模块阻力特性测试进行多组试验，通过测试出的结果绘制阻力与流量的P-Q曲线，得出单个偏滤器模块的阻力特性；
[0017](2)五组偏滤器模块并联的阻力特性测试：再开启琅牙棒一和琅牙棒二的五个支路上的球阀，水箱一、水泵、超声波流量计、压力表一、球阀一、琅牙棒一、五组偏滤器模块并联、琅牙棒二、球阀六、球阀五、压力表四、蝶阀四构成环路三，根据步骤(1)的方法，当水泵电机以某一固定转速运转时，超声波流量计检测出环路三流量，利用压力表一、压力表四检测出五组偏滤器模块并联后的进出口压力；进行多组阻力、流量的测试，通过测试出的结果绘制阻力与流量的P-Q曲线，得出五组偏滤器模块并联后的阻力特性；
[0018]进一步的，偏滤器模块吹扫效率测试包括以下步骤：
[0019](1)单个偏滤器模块吹扫效率测试：停止水泵，关闭球阀三和球阀七，打开蝶阀五和蝶阀六，打开氮气储瓶的球阀九，氮气储瓶、压缩机、压力计、流量计、球阀四、单个偏滤器模块、球阀八、蝶阀六和旋风分离器构成环路四，首先记录干燥的单个偏滤器模块质量m0，记录装满水的单个偏滤器模块质量m，启动压缩机，当压缩机电机以固定转速n1运转时，流量计检测出环路四的流量Q1，利用压差计检测出单个偏滤器模块的进出口压力差Δp1，旋风分离器分离出的水装入电子秤上面的水箱二，测出电子秤稳定后的数值m1；当压缩机电机
以固定转速n2运转时，流量计检测出环路四流量Q2，利用压差计检测出单个偏滤器模块的进出口压力差Δp2，旋风分离器分离出的水装入电子秤上面的水箱二，测出电子秤稳定后的数值m2；当压缩机电机以固定转速n3运转时，流量计检测出环路四流量Q3，利用压差计检测出单个偏滤器模块的进出口压力差Δp3，旋风分离器分离出的水装入电子秤上面的水箱二，测出电子秤稳定后的数值m3；当压缩机电机以固定转速n4运转时，流量计检测出环路四流量Q4，利用压差计检测出单个偏滤器模块的进出口压力差Δp4，旋风分离器分离出的水装入电子秤上面的水箱二，测出电子秤稳定后的数值m4；当压缩机电机以固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统，其特征在于：包括有偏滤器阻力特性测试系统、偏滤器吹扫系统和电源系统，所述的电源系统分别给偏滤器阻力特性测试系统和偏滤器吹扫系统供电，所述的偏滤器阻力特性测试系统包括有管路一、管路二、管路三、管路四、水箱一和水泵，水箱一的出口连接水泵，水泵的出口通过管路一连接单个偏滤器模块的入口；所述单个偏滤器模块包括两个串联的偏滤器；在管路一上依次设有止回阀、蝶阀一、超声波流量计、压力表一、蝶阀二和压力表二，单个偏滤器模块的出口通过管路二与水箱一的进口连接；在管路二上依次设有压力表三、蝶阀三、压力表四和蝶阀四，所述的管路三的一端与管路一连接，连接点位于压力表一与蝶阀二之间，管路三的另一端连接单个偏滤器模块的入口；在管路三上依次设有球阀一、球阀二、琅牙棒一、球阀三和球阀四，所述的管路四的一端与管路二连接，连接点位于蝶阀三和压力表四之间，管路四的另一端连接单个偏滤器模块的出口；在管路四上依次设有球阀五、球阀六、琅牙棒二、球阀七和球阀八，通过琅牙棒一和琅牙棒二连接偏滤器模块或者通过琅牙棒一和琅牙棒二将五组偏滤器模块进行并联；所述的偏滤器吹扫系统包括氮气储瓶，在氮气储气瓶的口部设有球阀九，氮气储瓶的口部分别连接压缩机和管路五的一端，压缩机通过管路六与管路三连接，连接点位于球阀三和球阀四之间；在管路六上依次设有压力计、蝶阀五和流量计，所述的管路五的另一端与管路四连接，连接点位于球阀七和球阀八之间；在管路五上依次设有旋风分离器和蝶阀六，所述的旋风分离器的出口下方设有水箱二，将水箱二放置在电子秤上面，在管路三和管路四的连接单个偏滤器模块的入口和出口的一端之间安装有压差计。2.根据权利要求1所述的一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统，其特征在于：还包括有控制柜，所述的控制柜与水泵的控制端连接。3.根据权利要求1所述的一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验系统，其特征在于：所述的琅牙棒一和琅牙棒二结构相同，均有一根主管，在主管上设有五个分支管，在每个分支管上分别设有一个球阀和压力表，琅牙棒一和琅牙棒二的主管分别连接在管路三和管路四上，连接偏滤器模块是通过琅牙棒一和琅牙棒二的第一分支管分别连接偏滤器模块的两端；通过琅牙棒一和琅牙棒二将五组偏滤器模块进行并联具体为：琅牙棒一和琅牙棒二的第一分支管分别连接第一组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第二分支管分别连接第二组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第三分支管分别连接第三组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第四分支管分别连接第四组偏滤器模块的两端，琅牙棒一和琅牙棒二的第五分支管分别连接第五组偏滤器模块的两端。4.一种EAST偏滤器阻力特性测试及吹扫效率试验方法，其特征在于：偏滤器模块阻力特性测试包括以下步骤：(1)单个偏滤器模块阻力特性测试：关闭球阀一、球阀五、球阀四和球阀八，打开蝶阀二和蝶阀三，水箱一、水泵、管路一、单个偏滤器模块和管路二构成环路一，阻力特性测试开
启；当水泵电机以固定转速n1运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q1，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n2运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q2，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n3运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q3，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n4运转时，超声波流量计检测出环路一流量Q4，利用压力表二、压力表三检测出单个偏滤器模块的进出口压力；当水泵电机以固定转速n5运转时，超...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜葆，胡建生，杨雷，傅鹏，朱黎黎，郭斌，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：