【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及一种均流混合装置、燃料组件流动传热试验段设备及方法。
技术介绍
1、气冷微堆是一种在高温气冷堆技术基础上研发的新型反应堆堆型，其堆芯由若干个棱柱型燃料组件堆叠构成。为了研究气冷微堆燃料组件内的氦气流动以及热量传热特性，需要开展相关试验来获取测量数据。
2、在进行该试验时，一路氦气(称为“试验气”)流经燃料组件模拟体中的冷却剂孔道，带走燃料组件模拟体中电加热棒释放的热量；另一路氦气(称为“保护气”)流经吊篮与压力容器壁面之间形成的环形空腔，并在试验段设备的后部腔室与温度较高的试验气进行混合(混合后的气体称为“混合气”)，其目的一方面是为了确保压力容器的筒体不超温，另一方面是为了降低试验段设备出口处的氦气温度，从而保护回路下游的金属管道。
3、然而采用目前的上述试验段设计方案时，虽然保护气能够在一定程度上起到降温作用，但是由于试验气和保护气在试验段压力容器的后部腔室中混合得不够均匀充分，导致混合后的氦气靠近中心位置处局部温度较高，仍然会造成下游管道的机械失效。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种均流混合装置，该装置能够提高气体紊流程度，辅助试验段内的保护气和试验气充分混合，避免局部高温导致管道机械失效，本专利技术还提供了一种燃料组件流动传热试验段设备以及方法。
2、本专利技术提供一种均流混合装置，包括均流筒，所述均流筒设置在燃料组件流动传热试验段设备的压力容器内，位于吊篮和出口管道
3、优选的，所述均流筒还包括挡板，所述挡板呈圆环形片状结构，所述挡板沿垂直于压力容器轴线的平面布置，挡板的外边缘连接压力容器内壁，内边缘连接筒体的开口，从而完全覆盖开口和压力容器内壁之间的间隙。
4、优选的，所述筒体呈圆台状结构，其大直径端设置所述开口，小直径端设置所述封口板，且圆台母线与封口板的夹角为70°～80°。
5、优选的，所述筒体的开口直径为压力容器内径的一半，筒体两端的间距与开口直径相等。
6、优选的，各所述通孔的孔径均一致，为15mm～25mm。
7、优选的，多个所述通孔呈多列布置，每列设有6～10个通孔，每列通孔中的各通孔间距为30mm～50mm，各列通孔环绕筒体的轴向均匀分布，且相邻两列通孔之间以筒体轴线为中心的圆心角为10°～30°。
8、优选的，装置还包括折流板，折流板连接在吊篮的外壁上，所述折流板为条形片状结构，沿环绕吊篮的螺旋线布置6圈～10圈，并且相邻各圈的螺距均相等。
9、优选的，所述折流板在吊篮轴向方向上至少覆盖吊篮80％的长度。
10、优选的，所述折流板的宽度为吊篮外径的1/12～1/8。
11、本专利技术还提供一种燃料组件流动传热试验段设备，包括压力容器、下游管道、氦气供给设备，以及上述的均流混合装置，所述压力容器一端连接氦气供给设备，另一端设置的出口管道连接下游管道，内部靠近氦气供给设备侧设有吊篮，另一侧设有腔室，所述吊篮内部设置燃料组件模拟体，所述氦气供给设备用于为燃料组件模拟体提供试验气，以及为压力容器和吊篮之间的环形空腔提供保护气，所述均流混合装置设置在腔室中，用于使试验气和保护气充分混合成混合气，并通过出口管道排出至下游管道。
12、本专利技术还提供一种燃料组件流动传热试验段方法，采用上述的燃料组件流动传热试验段设备，方法具体包括以下步骤：
13、氦气供给设备向压力容器内充入氦气；
14、调节充入氦气，以将充入氦气作为试验气和保护气；
15、启动压力容器内燃料组件模拟体，试验气和保护气通过均流混合装置在压力容器的腔室中充分混合后通过出口管道排出；
16、获取燃料组件流动传热试验段设备的温度分布数据。
17、本专利技术提供一种均流混合装置，其均流筒设置在试验段设备的压力容器的腔室中，故在进行试验时，试验气和保护气在到达腔室时，会先经过均流筒后再到达出口管道，而不是像以往常规试验段一样，通过腔室后直接到达出口管道。
18、而均流筒为一端开口一端封闭的筒体结构，这就使得封口板在试验气和保护气的流动方向上起到了阻断作用，打破了以往二者沿同一方向流动就能够到达出口管道的流动形式，即试验气和保护气的流线方向必须在封口板处发生折弯，故常规情况下一直被包裹在保护气中心的高温试验气得以暴露出来，从而与外部的低温保护气发生换热，而气体又需要通过均流筒侧壁上的通孔才能够到达出口管道，故会进一步提高筒体内的气体流线紊乱程度，能够实现试验气和保护气在试验段出口处的腔室内充分搅浑，使得混合后的气体温度分布更为均匀，避免局部高温导致出口管道以及下游管道的机械失效。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种均流混合装置，其特征在于：包括均流筒(1)，所述均流筒(1)设置在燃料组件流动传热试验段设备的压力容器(2)内，位于吊篮(3)和出口管道(4)之间的腔室(21)中，
2.根据权利要求1所述的均流混合装置，其特征在于：所述均流筒(1)还包括挡板(12)，所述挡板(12)呈圆环形片状结构，
3.根据权利要求1所述的均流混合装置，其特征在于：所述筒体(11)呈圆台状结构，其大直径端设置所述开口(111)，小直径端设置所述封口板(112)，且圆台母线与封口板(112)的夹角为70°～80°。
4.根据权利要求3所述的均流混合装置，其特征在于：所述筒体(11)的开口(111)直径为压力容器(2)内径的一半，筒体(11)两端的间距与开口(111)直径相等。
5.根据权利要求1所述的均流混合装置，其特征在于：各所述通孔(113)的孔径均一致，为15mm～25mm。
6.根据权利要求1所述的均流混合装置，其特征在于：多个所述通孔(113)呈多列布置，每列设有6～10个通孔(113)，每列通孔(113)中的各通孔(113)间距为3
7.根据权利要求1至6中任一项所述的均流混合装置，其特征在于：还包括折流板(5)，折流板(5)连接在吊篮(3)的外壁上，
8.根据权利要求7所述的均流混合装置，其特征在于：所述折流板(5)在吊篮(3)轴向方向上至少覆盖吊篮(3)80％的长度。
9.根据权利要求7所述的均流混合装置，其特征在于：所述折流板(5)的宽度为吊篮(3)外径的1/12～1/8。
10.一种燃料组件流动传热试验段设备，其特征在于：包括压力容器(2)、下游管道、氦气供给设备，以及权利要求1至9中任一项所述的均流混合装置，
11.一种燃料组件流动传热试验段方法，其特征在于，采用权利要求10所述的燃料组件流动传热试验段设备，方法具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种均流混合装置，其特征在于：包括均流筒(1)，所述均流筒(1)设置在燃料组件流动传热试验段设备的压力容器(2)内，位于吊篮(3)和出口管道(4)之间的腔室(21)中，
2.根据权利要求1所述的均流混合装置，其特征在于：所述均流筒(1)还包括挡板(12)，所述挡板(12)呈圆环形片状结构，
3.根据权利要求1所述的均流混合装置，其特征在于：所述筒体(11)呈圆台状结构，其大直径端设置所述开口(111)，小直径端设置所述封口板(112)，且圆台母线与封口板(112)的夹角为70°～80°。
4.根据权利要求3所述的均流混合装置，其特征在于：所述筒体(11)的开口(111)直径为压力容器(2)内径的一半，筒体(11)两端的间距与开口(111)直径相等。
5.根据权利要求1所述的均流混合装置，其特征在于：各所述通孔(113)的孔径均一致，为15mm～25mm。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄政，王云刚，焦健，薛艳芳，朱宝成，孙燕宇，王鼎盛，方俊，张朔婷，董建华，王世民，刘国明，陈巧艳，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。