一种用于验证电磁泵性能的实验系统及实验方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于验证电磁泵性能的实验系统及实验方法，涉及电磁泵技术领域，保温罐位于储存罐上方且通过罐间管道连通，罐间管道上设置有第一合金阀；储存罐连接有通断大气的第一气体阀和通断主保护气罐的第四气体阀；保温罐连接有通断大气的第二气体阀和通断次保护气罐的第三气体阀；循环回路管道的进口和出口均与保温罐连接，循环回路管道上设置有电磁泵和监测仪表；需要下降保温罐液位时，打开第三气体阀、第一合金阀和第一气体阀，需要上升保温罐液位时，打开第四气体阀、第一合金阀和第三气体阀。本发明专利技术通过调节各连通位置的通断，能够在运行状态及时对系统中的液面状态进行调整，保证系统处于合适的液位范围内，保证系统的正常运行。系统的正常运行。系统的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于验证电磁泵性能的实验系统及实验方法


[0001]本专利技术涉及电磁泵
，特别是涉及一种用于验证电磁泵性能的实验系统及实验方法。

技术介绍

[0002]快中子反应堆可进一步提高核能的利用，降低核废料危害，已经逐步成为下一代核电技术的重要发展方向。根据冷却剂的种类，快中子反应堆可分为熔融盐堆、钠钾堆和铅铋堆，由于其冷却剂不同，其针对应用领域和市场定位也不同，各具有相应的优势。其中、铅冷堆由于其冷却剂具有较高的化学稳定性、运行稳定、性能可靠等特点，广泛应用在大型地面核电系统中。
[0003]快堆中的冷却剂既是冷却堆芯的物质，又是传递堆芯能量与外界转换器的能量介质。在整个快堆中，冷却剂是处在一个不断循环过程中，需要一个可以驱动冷却剂循环的装置。常规压水堆可采用机械叶轮泵，而当冷却剂为金属合金时，该办法无法实现。由于冷却介质的属性、温度、流速等特点，机械叶轮泵不适用于钠钾堆和铅铋堆。电磁泵具有无叶片、无密封、非接触等优势，已成为钠钾堆和铅铋堆冷却剂的循环装置。目前，电磁泵的设计和制造涉及到电磁学、流体力学、材料学等多个学科，其具有严格的内在联系。但由于其设计和制造设计的参数非常多，参数之间的联系很复杂，多数设计和制造过程中只考虑主要的几个参数，导致设计及制造出来的电磁泵的性能与目标要求存在一定的差距。所以必须对设计及制造出来的电磁泵进行必要的验证，确保其性能指标满足或在目标要求范围内。
[0004]电磁泵的性能主要包括扬程(压差)、流量和效率等。对以上性能目标进行验证，需要一个专业的验证系统。授权公告号为CN 103091355 B的中国专利公开了一种电磁泵驱动液态金属循环传热性能测试装置，该方案用于验证和测量电磁泵驱动液态金属时其可控硅加热系统及传热控制性能，该装置虽然有一定的自控控制功能，用于测量不同电磁泵、加热器以及不同金属组合下的热传导特性，但是无法对电磁泵的重要性能参数进行测试。授权公告号为CN108361187B的中国专利公开了一种电磁泵综合性能测试系统及其使用方法，该系统包括储钠罐、电磁泵、钠缓冲罐、电磁流量计、电加热器、冷阱、校验箱、储气瓶和氩气缓冲罐，该方案可以对电磁泵不同功率不同系统阻力下流量扬程特性、电磁泵允许钠温、电磁泵不同功率下对液态金属钠的加热功率、电磁泵长期运行条件下的流量扬程等多种参数进行测试。但是，长期运行后，钠缓冲罐内液面可能发生变化，如果不及时调整，将会导致系统运行出现问题或引起测量偏差，而该方案并无法在系统进行过程中进行调整。
[0005]因此，如何能够在运行状态及时对系统中的液面状态进行调整，是本领域切实存在和需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于验证电磁泵性能的实验系统及实验方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过调节各连通位置的通断，能够在运行状态及时对系统中的液
面状态进行调整，保证系统处于合适的液位范围内，保证系统的正常运行。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术提供一种用于验证电磁泵性能的实验系统，包括储存罐、保温罐、循环回路管道、主保护气罐和次保护气罐，所述保温罐位于所述储存罐上方且通过罐间管道连通，所述罐间管道上设置有第一合金阀；所述储存罐连接有通断大气的第一气体阀和通断所述主保护气罐的第四气体阀；所述保温罐连接有通断大气的第二气体阀和通断所述次保护气罐的第三气体阀；所述循环回路管道的进口和出口均与所述保温罐连接，所述循环回路管道上设置有电磁泵和监测仪表，所述电磁泵用于带动循环介质在所述循环回路管道和所述保温罐之间循环流动，所述监测仪表用于监测所述电磁泵性能；需要下降所述保温罐内液位时，打开所述第三气体阀、所述第一合金阀和所述第一气体阀，其余阀门关闭，需要上升所述保温罐内液位时，打开所述第四气体阀、所述第一合金阀和所述第三气体阀，其余阀门关闭。
[0009]优选地，所述监测仪表包括位于所述电磁泵入口侧的入口压力计、出口侧的出口压力计、位于所述循环回路管道上的电磁流量计、在所述循环回路管道上分布设置的若干温度监测装置、所述电磁泵的线圈处设置的第五温度检测装置以及所述电磁泵的铁芯处设置的第六温度检测装置。
[0010]优选地，所述储存罐、所述保温罐、所述循环回路管道以及所述罐间管道上均设置有加热装置，所述加热装置包括缠绕的电阻丝和包裹在所述电阻丝外侧的保温棉。
[0011]优选地，所述储存罐的一侧由低到高顺次设置有第一液位检测装置和第二液位检测装置，另一侧由低到高顺次设置有第一温度检测装置和第二温度检测装置，所述第二温度检测装置的高度介于所述第一液位检测装置和所述第二液位检测装置之间，所述第一温度检测装置低于所述第一液位检测装置。
[0012]优选地，所述保温罐的一侧由低到高顺次设置有第三液位检测装置和第四液位检测装置，另一侧由低到高顺次设置有第十温度检测装置和第十一温度检测装置，所述第十一温度检测装置的高度介于所述第三液位检测装置和所述第四液位检测装置之间，所述第十温度检测装置的高度低于所述第三液位检测装置。
[0013]优选地，所述保温罐内底部设置有第一过滤网，所述循环回路管道的进口和出口均位于所述第一过滤网的上方；所述循环回路管道的出口位于进口上方时，还包括第二过滤网，所述第二过滤网的设置高度介于所述循环回路管道的进口和出口之间。
[0014]优选地，所述储存罐顶部设置有第一气压检测装置，所述保温罐顶部设置有第二气压检测装置，所述次保护气罐顶部设置有第三气压检测装置，所述主保护气罐设置有第四气压检测装置。
[0015]本专利技术还提供一种用于验证电磁泵性能的实验方法，应用如前文记载的所述的实验系统，包括以下内容：
[0016]当保温罐内的液位较高时，连通所述保温罐与次保护气罐，连通所述保温罐与储存罐，所述储存罐与大气连通，降低所述储存罐内的压力，所述保温罐内的液位下降；当所述保温罐内的液位下降到合适位置时，断开所述保温罐与所述储存罐的连通，断开所述储存罐与大气的连通；
[0017]当所述保温罐内的液位较低时，连通所述保温罐与所述次保护气罐，连通所述保
温罐与所述储存罐，连通所述储存罐与主保护气罐，增加所述储存罐内的压力，将所述储存罐内的循环介质压入所述保温罐和所述循环回路管道，所述保温罐内的液位上升；当所述保温罐内的液位上升到合适位置时，断开所述保温罐与所述储存罐的连通，断开所述储存罐与所述主保护气罐的连通。
[0018]优选地，包括以下内容：
[0019]S1、将实验系统各部位安装好，储存罐内放置固态循环介质或经熔化重新凝固后的循环介质；
[0020]S2、断开保温罐与次保护气罐的连通，断开所述保温罐与储存罐的连通，保持循环回路管道的畅通，将所述保温罐和所述循环回路管道抽真空，满足真空度要求之后，连通所述保温罐和所述次保护气罐，所述次保护气罐内的保护气体进入所述保温罐和所述循环回路管道内，并呈微负压；
[0021]S3、断开所述储存罐与主保护气罐的连通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于验证电磁泵性能的实验系统，其特征在于：包括储存罐、保温罐、循环回路管道、主保护气罐和次保护气罐，所述保温罐位于所述储存罐上方且通过罐间管道连通，所述罐间管道上设置有第一合金阀；所述储存罐连接有通断大气的第一气体阀和通断所述主保护气罐的第四气体阀；所述保温罐连接有通断大气的第二气体阀和通断所述次保护气罐的第三气体阀；所述循环回路管道的进口和出口均与所述保温罐连接，所述循环回路管道上设置有电磁泵和监测仪表，所述电磁泵用于带动循环介质在所述循环回路管道和所述保温罐之间循环流动，所述监测仪表用于监测所述电磁泵性能；需要下降所述保温罐内液位时，打开所述第三气体阀、所述第一合金阀和所述第一气体阀，其余阀门关闭，需要上升所述保温罐内液位时，打开所述第四气体阀、所述第一合金阀和所述第三气体阀，其余阀门关闭。2.根据权利要求1所述的用于验证电磁泵性能的实验系统，其特征在于：所述监测仪表包括位于所述电磁泵入口侧的入口压力计、出口侧的出口压力计、位于所述循环回路管道上的电磁流量计、在所述循环回路管道上分布设置的若干温度监测装置、所述电磁泵的线圈处设置的第五温度检测装置以及所述电磁泵的铁芯处设置的第六温度检测装置。3.根据权利要求1所述的用于验证电磁泵性能的实验系统，其特征在于：所述储存罐、所述保温罐、所述循环回路管道以及所述罐间管道上均设置有加热装置，所述加热装置包括缠绕的电阻丝和包裹在所述电阻丝外侧的保温棉。4.根据权利要求1所述的用于验证电磁泵性能的实验系统，其特征在于：所述储存罐的一侧由低到高顺次设置有第一液位检测装置和第二液位检测装置，另一侧由低到高顺次设置有第一温度检测装置和第二温度检测装置，所述第二温度检测装置的高度介于所述第一液位检测装置和所述第二液位检测装置之间，所述第一温度检测装置低于所述第一液位检测装置。5.根据权利要求1所述的用于验证电磁泵性能的实验系统，其特征在于：所述保温罐的一侧由低到高顺次设置有第三液位检测装置和第四液位检测装置，另一侧由低到高顺次设置有第十温度检测装置和第十一温度检测装置，所述第十一温度检测装置的高度介于所述第三液位检测装置和所述第四液位检测装置之间，所述第十温度检测装置的高度低于所述第三液位检测装置。6.根据权利要求1所述的用于验证电磁泵性能的实验系统，其特征在于：所述保温罐内底部设置有第一过滤网，所述循环回路管道的进口和出口均位于所述第一过滤网的上方；所述循环回路管道的出口位于进口上方时，还包括第二过滤网，所述第二过滤网的设置高度介于所述循环回路管道的进口和出口之间。7.根据权利要求1所述的用于验证电磁泵性能的实验系统，其特征在于：所述储存罐顶部设置有第一气压检测装置，所述保温罐顶部设置有第二气压检测装置，所述次保护气罐顶部设置有第三气压检测装置，所述主保护气罐设置有第四气压检测装置。8.一种用于验证电磁泵性能的实验方法，其特征在于，应用如权利要求1
‑
7任一项所述的实验系统，包括以下内容：当保温罐内的液位较高时，连通所述保温罐与次保护气罐，连通所述保温罐与储存罐，所述储存罐与大气连通，降低所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈重毅，麻永林，王文君，邢淑清，刘永珍，白庆伟，宫美娜，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：