CN106024079A - 一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法 - Google Patents

一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106024079A
CN106024079A CN201610624091.5A CN201610624091A CN106024079A CN 106024079 A CN106024079 A CN 106024079A CN 201610624091 A CN201610624091 A CN 201610624091A CN 106024079 A CN106024079 A CN 106024079A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
temperature
valve
pressure
pressure vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610624091.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106024079B (zh
Inventor
陈永东
倪利刚
吴晓红
于改革
刘孝根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei General Machinery Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Hefei General Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei General Machinery Research Institute Co Ltd filed Critical Hefei General Machinery Research Institute Co Ltd
Priority to CN201711284393.3A priority Critical patent/CN108231223B/zh
Priority to CN201610624091.5A priority patent/CN106024079B/zh
Publication of CN106024079A publication Critical patent/CN106024079A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106024079B publication Critical patent/CN106024079B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

本发明主要涉及一种非能动余热排出循环性能测试***。本发明包括余热排出循环模拟***、过饱和压力***，余热排出循环模拟***包括堆内热源模拟模块、堆外散热模块，堆内热源模拟模块、堆外散热模块通过管路连通并构成循环测试回路，过饱和压力***使得该测试***内压力超过循环液体在测试温度下的饱和蒸汽压。本发明堆内热源模拟模块用于模拟实际核反应堆内的热源，通过监测循环测试回路中的循环液体的体积流量、堆内热源模拟模块进、出口端温度，堆外散热模块进、出口端温度，从而可以获得余热排出循环模拟***的性能，通过上述性能测试结果即可以对实际中核反应堆所配置的余热排出循环***在事故时的性能做出验证。

Description

一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法
技术领域
本发明属于核反应堆技术领域，具体是涉及一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法。
背景技术
核能是一种清洁、经济的能源，通常情况下很安全，一旦发生事故，将是灾难性的。为了提高反应堆固有安全性，降低事故时堆芯熔毁概率，第三代核能应用引入一种非能动余热排出循环***，该***在无外界动力源的情况下，通过回路中建立的自然循环将堆内的热量排出，以保证反应堆安全。
非能动余热排出循环***性能受堆内热源与堆外冷源温差、堆外换热器散热功率、***管路阻力、堆内热源中心与堆外冷源中心位差等因素影响。目前非能动余热排出循环性能研究只有数值模拟、理论分析，没有测试***对其性能进行测试验证。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法，该测试***用于模拟测试核反应堆事故时非能动余热排出循环***的性能。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种非能动余热排出循环性能测试***，包括余热排出循环模拟***、过饱和压力***，其中所述余热排出循环模拟***包括堆内热源模拟模块、堆外散热模块，所述堆内热源模拟模块、堆外散热模块通过管路连通并构成循环测试回路，所述过饱和压力***使得该测试***内压力超过循环液体在测试温度下的饱和蒸汽压。
进一步的技术方案，所述堆内热源模拟模块包括压力储罐以及对压力储罐内液体进行加热的电加热器，所述堆外散热模块包括换热器；所述压力储罐出口端与所述换热器进口端连通、所述换热器出口端与所述压力储罐进口端连通构成所述循环测试回路；所述过饱和压力***包括稳压罐，所述稳压罐与所述压力储罐进口端连通。
进一步的技术方案，所述循环测试回路由依次连接的左管路、上管路、右管路、下管路构成，其中所述左管路、右管路沿竖直方向布置，所述上管路、下管路沿水平方向布置；所述压力储罐连接于左管路中，所述换热器连接于右管路中，所述压力储罐安装高度低于所述换热器，所述压力储罐内热源中心、换热器散热中心之间的高度差根据实际中反应堆内热源中心与反应堆外散热中心之间的高度差确定。
进一步的技术方案，所述换热器为管式换热器、片式换热器、板翅式换热器、管翅式换热器中的一种，所述换热器通过冷水换热或通过空气换热。
进一步的技术方案，所述左管路上设有用于测量压力储罐进口端压力的第一测压元件、用于测量压力储罐进口端温度的第一测温元件、用于测量压力储罐出口端压力的第二测压元件、用于测量压力储罐出口端温度的第二测温元件；所述右管路上设有用于测量换热器进口端压力的第三测压元件、用于测量换热器进口端温度的第三测温元件、用于测量换热器出口端压力的第四测压元件、用于测量换热器出口端温度的第四测温元件；所述上管路上设有第一阻力阀，所述第一阻力阀的进口端设有第五测压元件，所述第一阻力阀的出口端设有第六测压元件；所述下管路上设有第二阻力阀、流量阀，所述第二阻力阀的进口端设有第七测压元件，所述第二阻力阀的出口端设有第八测压元件；所述左管路高位处设有第一排气阀、第一安全阀。
进一步的技术方案，所述稳压罐与所述压力储罐进口端之间设有连通阀，所述稳压罐进口端设有充液阀，所述稳压罐顶部设有加压阀、第二排气阀、第二安全阀，所述稳压罐旁侧设有用于测量稳压罐内液位高度的液位计。
一种所述的非能动余热排出循环性能测试***的测试方法，包括以下步骤：
S1、测试前准备：打开所述第一排气阀、连通阀、第一阻力阀、第二阻力阀、第二排气阀，通过充液阀给余热排出循环模拟***、压力储罐进行充水，直到水从第一排气阀、第二排气阀处溢出，打开电加热器给压力储罐内的水缓慢加热，使水在循环测试回路中建立循环；同时监测压力储罐出口端的温度，通过调节电加热器的加热功率控制压力储罐出口端温度不超过85℃，直到余热排出循环模拟***内没有气体析出为止，在此过程中，继续通过充液阀给余热排出循环模拟***补水；接着关闭第一排气阀、连通阀、电加热器，打开充液阀，使稳压罐内的水从充液阀排出部分，再关闭充液阀、第二排气阀，打开加压阀、连通阀，通过所述加压阀给测试***加压至超过水在测试温度下的饱和蒸汽压；
S2、测试进行：打开所述电加热器给水加热使得余热排出循环模拟***建立循环，通过调节所述电加热器的加热功率使压力储罐内水温缓慢上升至设定的测试温度，此过程中需要监测测试***中各测温点、测压点的数值变化，所述测温点的数值分别由所述第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件、第四测温元件测得，所述测压点的数值分别由所述第一测压元件、第二测压元件、第三测压元件、第四测压元件、第五测压元件、第六测压元件、第七测压元件、第八测压元件测得；当压力储罐内水温达到测试温度后，测试***稳定10分钟以上，等时间间隔记录所述各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值；
S3、测试结束：关闭电加热器，第一阻力阀、第二阻力阀全开，保持测试***中循环测试回路畅通，待压力储罐内水温降到80℃以下，打开第二排气阀将测试***泄压至常压，再打开第一排气阀，通过充液阀把测试***内水排净，试验结束。
进一步的技术方案，若需要多个工况下的测试数据则在所述S2步骤的基础上通过调节第一阻力阀、第二阻力阀的开度，改变循环测试回路的阻力，待测试***重新稳定10分钟以上，等时间间隔记录在该工况下各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值即可。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明所述堆内热源模拟模块用于模拟实际核反应堆内的热源，所述堆内热源模拟模块与所述堆外散热模块共同构成非能动余热排出循环测试***，通过监测循环测试回路中的循环液体的体积流量、堆内热源模拟模块进、出口端温度，堆外散热模块进、出口端温度，从而可以获得余热排出循环模拟***的性能，比如：所述堆外散热模块的换热性能，余热排出循环模拟***的自然循环驱动力P以及在该自然循环驱动力下P余热排出循环模拟***能够克服的循环阻力ΔP。所述过饱和压力***可以防止所述循环液体发生相变(气化)，确保测试结果的准确性、可靠性。所述测试温度即为堆内热源温度。通过上述性能测试结果即可以对实际中核反应堆所配置的余热排出循环***在事故时的性能做出验证。
(2)本发明通过电加热器对所述压力储罐内的循环液体进行加热以模拟实际核反应堆中的热源，所述循环液体加热后经所述换热器进行换热降温并返回至所述压力储罐内。通过对所述稳压罐加压可以使得整个测试***内的压力超过循环液体(水)在测试温度下的饱和蒸汽压，稳压罐加压的方式可以是：向稳压罐内注入稳定性好的高压气体，比如氮气、空气等。本发明测试***可以在压力不大于25MPa，循环液体温度不高于350℃工况下稳定工作。
(3)本发明所述循环测试回路的设置方式利于循环液体在所述循环测试回路中建立循环，并使得测试过程顺利进行。本发明中所述循环液体被加热后密度减小并向压力储罐上方的出口端运动至所述换热器中，再由所述换热器换热降温后循环返回至所述压力储罐中，所述循环液体的流动无需外加驱动力。
(4)本发明为了测量得到所述压力储罐、换热器的进口端、出口端的压力，所述压力储罐、换热器的进口端、出口端的温度，所述循环液体的体积流量，相应设置了测压元件、测温元件以及流量计；通过所述第一阻力阀、第二阻力阀可以用于改变整个循环测试回路中的阻力，以便于获得不同工况下的测试数据。
(5)本发明所述稳压罐还可以为所述余热排出循环模拟***提供循环液体，所述循环液体由所述充液阀进入稳压罐，再由所述连通阀进入所述余热排出循环模拟***。所述第一排气阀、第二排气阀可以在稳压罐、余热排出循环模拟***内充满循环液体时排出测试***内的气体，以及在测试结束时为测试***进行泄压。所述第一安全阀、第二安全阀用于稳定测试***内的压力，确保测试过程安全。
(6)本发明测试方法简单、易于操作，对应用于核反应堆中的非能动余热排出循环***性能进行了模拟测试验证，为实际中所述非能动余热排出循环***的设计做出了指导，实用意义大。
附图说明
图1是本发明原理示意图。
图中标记的含义如下：
1-稳压罐 2-液位计 3-加压阀 4-第二排气阀 5-第二安全阀
6-充液阀 7-连通阀 8-第一测温元件 9-压力储罐
10-第二测温元件 11-第一测压元件 12-电加热器
13-第二测压元件 14-第一排气阀 15-第一安全阀
16-第五测压元件 17-第一阻力阀 18-第六测压元件
19-第三测压元件 20-换热器 21-第四测压元件 22-第三测温元件
23-第四测温元件 24-流量阀 25-第二阻力阀 26-第七测压元件
27-第八测压元件
具体实施方式
下面结合实施例、附图对本发明技术方案做出更为具体的说明：
实施例1
如图1所示，非能动余热排出循环性能测试***包括余热排出循环模拟***、过饱和压力***，其中所述余热排出循环模拟***包括堆内热源模拟模块、堆外散热模块，所述堆内热源模拟模块、堆外散热模块通过管路连通并构成循环测试回路，所述过饱和压力***使得该测试***内压力超过循环液体在测试温度下的饱和蒸汽压。本发明所述堆内热源模拟模块用于模拟实际核反应堆内的热源，所述堆内热源模拟模块与所述堆外散热模块共同构成非能动余热排出循环测试***，通过监测循环测试回路中的循环液体的体积流量、堆内热源模拟模块进、出口端温度，堆外散热模块进、出口端温度，从而可以获得余热排出循环模拟***的性能，比如：所述堆外散热模块的换热性能，余热排出循环模拟***的自然循环驱动力P以及在该自然循环驱动力下P余热排出循环模拟***能够克服的循环阻力ΔP。所述过饱和压力***可以防止所述循环液体发生相变(气化)，确保测试结果的准确性、可靠性。通过上述性能测试结果即可以对实际中核反应堆所配置的余热排出循环***在事故时的性能做出验证。
所述堆内热源模拟模块包括压力储罐9以及对压力储罐9内液体进行加热的电加热器12，所述堆外散热模块包括换热器20；所述压力储罐9出口端与所述换热器20进口端连通、所述换热器20出口端与所述压力储罐9进口端连通构成所述循环测试回路；所述过饱和压力***包括稳压罐1，所述稳压罐1与所述压力储罐9进口端连通。本发明通过电加热器12对所述压力储罐9内的循环液体进行加热以模拟实际核反应堆中的热源，所述循环液体加热后经所述换热器20进行换热降温并返回至所述压力储罐9内。通过对所述稳压罐1加压可以使得整个测试***内的压力超过循环液体(水)在测试温度下的饱和蒸汽压，稳压罐1加压的方式可以是：向稳压罐1内注入稳定性好的高压气体，比如氮气、空气等。本发明测试***可以在压力不大于25MPa，循环液体温度不高于350℃工况下稳定工作。
所述循环测试回路由依次连接的左管路、上管路、右管路、下管路构成，其中所述左管路、右管路沿竖直方向布置，所述上管路、下管路沿水平方向布置；所述压力储罐9连接于左管路中，所述换热器20连接于右管路中，所述压力储罐9安装高度低于所述换热器20，所述压力储罐9内热源中心、换热器20散热中心之间的高度差根据实际中反应堆内热源中心与反应堆外散热中心之间的高度差确定。本发明所述循环测试回路的设置方式利于循环液体在所述循环测试回路中建立循环，并使得测试过程顺利进行。本发明中所述循环液体被加热后密度减小并向压力储罐9上方的出口端运动至所述换热器20中，再由所述换热器20换热降温后循环返回至所述压力储罐9中，所述循环液体的流动无需外加驱动力。
所述换热器20为管式换热器、片式换热器、板翅式换热器、管翅式换热器中的一种，所述换热器20通过冷水换热或通过空气换热。
所述左管路上设有用于测量压力储罐9进口端压力的第一测压元件11、用于测量压力储罐9进口端温度的第一测温元件8、用于测量压力储罐9出口端压力的第二测压元件13、用于测量压力储罐9出口端温度的第二测温元件10；所述右管路上设有用于测量换热器20进口端压力的第三测压元件19、用于测量换热器20进口端温度的第三测温元件22、用于测量换热器20出口端压力的第四测压元件21、用于测量换热器20出口端温度的第四测温元件23；所述上管路上设有第一阻力阀17，所述第一阻力阀17的进口端设有第五测压元件16，所述第一阻力阀17的出口端设有第六测压元件18；所述下管路上设有第二阻力阀25、流量阀24，所述第二阻力阀25的进口端设有第七测压元件26，所述第二阻力阀25的出口端设有第八测压元件27；所述左管路高位处设有第一排气阀14、第一安全阀15。本发明为了测量得到所述压力储罐9、换热器20的进口端、出口端的压力，所述压力储罐9、换热器20的进口端、出口端的温度，所述循环液体的体积流量，相应设置了测压元件、测温元件以及流量计24；通过所述第一阻力阀17、第二阻力阀25可以用于改变整个循环测试回路中的阻力，以便于获得不同工况下的测试数据。
所述稳压罐1与所述压力储罐9进口端之间设有连通阀7，所述稳压罐1进口端设有充液阀6，所述稳压罐1顶部设有加压阀3、第二排气阀4、第二安全阀5，所述稳压罐1旁侧设有用于测量稳压罐1内液位高度的液位计2。本发明所述稳压罐1还可以为所述余热排出循环模拟***提供循环液体，所述循环液体由所述充液阀6进入稳压罐1，再由所述连通阀7进入所述余热排出循环模拟***。所述第一排气阀14、第二排气阀4可以在稳压罐1、余热排出循环模拟***内充满循环液体时排出测试***内的气体，以及在测试结束时为测试***进行泄压。所述第一安全阀15、第二安全阀5用于稳定测试***内的压力，确保测试过程安全。
实施例2
所述的非能动余热排出循环性能测试***的测试方法，包括以下步骤：
S1、测试前准备：打开所述第一排气阀14、连通阀7、第一阻力阀17、第二阻力阀25、第二排气阀4，通过充液阀6给余热排出循环模拟***、压力储罐1进行充水，直到水从第一排气阀14、第二排气阀4处溢出，打开电加热器12给压力储罐9内的水缓慢加热，使水在循环测试回路中建立循环；同时监测压力储罐9出口端的温度，通过调节电加热器12的加热功率控制压力储罐9出口端温度不超过85℃，直到余热排出循环模拟***内没有气体析出为止，在此过程中，继续通过充液阀6给余热排出循环模拟***补水；接着关闭第一排气阀14、连通阀7、电加热器12，打开充液阀6，使稳压罐1内的水从充液阀6排出部分，再关闭充液阀6、第二排气阀4，打开加压阀3、连通阀7，通过所述加压阀3给测试***加压至超过水在测试温度下的饱和蒸汽压；
S2、测试进行：打开所述电加热器12给水加热使得余热排出循环模拟***建立循环，通过调节所述电加热器12的加热功率使压力储罐9内水温缓慢上升至设定的测试温度，此过程中需要监测测试***中各测温点、测压点的数值变化，所述测温点的数值分别由所述第一测温元件8、第二测温元件10、第三测温元件22、第四测温元件23测得，所述测压点的数值分别由所述第一测压元件11、第二测压元件13、第三测压元件19、第四测压元件21、第五测压元件16、第六测压元件18、第七测压元件26、第八测压元件27测得；当压力储罐9内水温达到测试温度后，测试***稳定10分钟以上，等时间间隔记录所述各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值；
S3、测试结束：关闭电加热器12，第一阻力阀17、第二阻力阀25全开，保持测试***中循环测试回路畅通，待压力储罐9内水温降到80℃以下，打开第二排气阀4将测试***泄压至常压，再打开第一排气阀14，通过充液阀6把测试***内水排净，试验结束。
若需要多个工况下的测试数据则在所述S2步骤的基础上通过调节第一阻力阀17、第二阻力阀25的开度，改变循环测试回路的阻力，待测试***重新稳定10分钟以上，等时间间隔记录在该工况下各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值即可。
所述堆外散热模块的换热性能可以利用下述计算结果进行评价，具体计算过程：
Q＝CpcVρc(tci-tco)/3600
Q：总放热量，单位：KW
Cpc：测试***内循环液体比热，单位：KJ/kgK
V：循环测试回路中循环液体的体积流量，单位：m3/h
Ρc：堆外散热模块中心液体密度，单位：kg/m3
Tci：换热器进口端温度，单位：K
Tco：换热器出口端温度，单位：K
通过测试***得到所述V、Tci、Tco的测试数值，代入上述计算公式即可以得到所述换热器的换热性能，也可以用于评价测试***的放热性能。
所述测试***的循环性能评价：通过测量得到堆内热源模拟模块内热源中心液体密度、堆外散热模块散热中心液体密度以及所述热源中心与散热中心高度差△H，得到自然循环驱动力P，以及在该自然循环驱动力下P作用下，余热排出循环模拟***能够克服的循环阻力△P及产生的流量V。
所述堆内热源模拟模块内热源中心液体密度获得：
测量堆内热源模拟模块进出口端温度thi、tho，求得平均温度thm，通过平均温度thm得到对应的密度ρh。
thi:堆内热源模拟模块进口端温度，单位：K
tho:堆内热源模拟模块出口端温度，单位：K
thm:堆内热源模拟模块内热源平均温度，单位：K
t h m = t h i + t h o 2
ρh:堆内热源模拟模块内热源中心液体密度，单位：kg/m3
所述堆外散热模块散热中心液体密度获得：
测量堆外散热模块进出口端温度tci、tco，求得平均温度tcm，通过平均温度tcm得到对应的密度ρc。
tci:堆外散热模块进口端温度，单位：K
tco:堆外散热模块出口温度，单位：K
tcm:堆外散热模块平均温度，单位：K
t c m = t c i + t c o 2
ρc:堆外散热模块中心液体密度，单位：kg/m3
自然循环驱动力P：
P＝(ρc-ρh)g△H
P：自然循环驱动力，单位：KPa
所述循环阻力△P＝△Ph+△Pc+△Pf1+△Pf2
其中：
ΔP：循环液体在余热排出循环模拟***内流动时产生的阻力，单位：KPa
ΔPh：循环液体流过堆内热源模拟模块时产生的阻力，单位：KPa
ΔP c：循环液体流过堆外散热模块时产生的阻力，单位：KPa
ΔPf1：循环液体流过第一阻力阀时的阻力，单位：KPa
ΔPf2：循环液体流过第二阻力阀时的阻力，单位：KPa
通过堆内热源模拟模块进口端、出口端之间的压差计算得到所述ΔPh；通过堆外散热模块进口端、出口端之间的压差计算得到所述ΔP c；通过第一阻力阀进口端、出口端之间的压差计算得到所述ΔPf1；通过所述第二阻力阀进口端、出口端之间的压差计算得到所述ΔPf2。

Claims (8)

1.一种非能动余热排出循环性能测试***，其特征在于：包括余热排出循环模拟***、过饱和压力***，其中所述余热排出循环模拟***包括堆内热源模拟模块、堆外散热模块，所述堆内热源模拟模块、堆外散热模块通过管路连通并构成循环测试回路，所述过饱和压力***使得该测试***内压力超过循环液体在测试温度下的饱和蒸汽压。
2.如权利要求1所述的非能动余热排出循环性能测试***，其特征在于：所述堆内热源模拟模块包括压力储罐(9)以及对压力储罐(9)内液体进行加热的电加热器(12)，所述堆外散热模块包括换热器(20)；所述压力储罐(9)出口端与所述换热器(20)进口端连通、所述换热器(20)出口端与所述压力储罐(9)进口端连通构成所述循环测试回路；所述过饱和压力***包括稳压罐(1)，所述稳压罐(1)与所述压力储罐(9)进口端连通。
3.如权利要求2所述的非能动余热排出循环性能测试***，其特征在于：所述循环测试回路由依次连接的左管路、上管路、右管路、下管路构成，其中所述左管路、右管路沿竖直方向布置，所述上管路、下管路沿水平方向布置；所述压力储罐(9)连接于左管路中，所述换热器(20)连接于右管路中，所述压力储罐(9)安装高度低于所述换热器(20)，所述压力储罐(9)内热源中心、换热器(20)散热中心之间的高度差根据实际中反应堆内热源中心与反应堆外散热中心之间的高度差确定。
4.如权利要求2所述的非能动余热排出循环性能测试***，其特征在于：所述换热器(20)为管式换热器、片式换热器、板翅式换热器、管翅式换热器中的一种，所述换热器(20)通过冷水换热或通过空气换热。
5.如权利要求3所述的非能动余热排出循环性能测试***，其特征在于：所述左管路上设有用于测量压力储罐(9)进口端压力的第一测压元件(11)、用于测量压力储罐(9)进口端温度的第一测温元件(8)、用于测量压力储罐(9)出口端压力的第二测压元件(13)、用于测量压力储罐(9)出口端温度的第二测温元件(10)；所述右管路上设有用于测量换热器(20)进口端压力的第三测压元件(19)、用于测量换热器(20)进口端温度的第三测温元件(22)、用于测量换热器(20)出口端压力的第四测压元件(21)、用于测量换热器(20)出口端温度的第四测温元件(23)；所述上管路上设有第一阻力阀(17)，所述第一阻力阀(17)的进口端设有第五测压元件(16)，所述第一阻力阀(17)的出口端设有第六测压元件(18)；所述下管路上设有第二阻力阀(25)、流量阀(24)，所述第二阻力阀(25)的进口端设有第七测压元件(26)，所述第二阻力阀(25)的出口端设有第八测压元件(27)；所述左管路高位处设有第一排气阀(14)、第一安全阀(15)。
6.如权利要求4所述的非能动余热排出循环性能测试***，其特征在于：所述稳压罐(1)与所述压力储罐(9)进口端之间设有连通阀(7)，所述稳压罐(1)进口端设有充液阀(6)，所述稳压罐(1)顶部设有加压阀(3)、第二排气阀(4)、第二安全阀(5)，所述稳压罐(1)旁侧设有用于测量稳压罐(1)内液位高度的液位计(2)。
7.一种如权利要求6所述的非能动余热排出循环性能测试***的测试方法，包括以下步骤：
S1、测试前准备：打开所述第一排气阀(14)、连通阀(7)、第一阻力阀(17)、第二阻力阀(25)、第二排气阀(4)，通过充液阀(6)给余热排出循环模拟***、压力储罐(1)进行充水，直到水从第一排气阀(14)、第二排气阀(4)处溢出，打开电加热器(12)给压力储罐(9)内的水缓慢加热，使水在循环测试回路中建立循环；同时监测压力储罐(9)出口端的温度，通过调节电加热器(12)的加热功率控制压力储罐(9)出口端温度不超过85℃，直到余热排出循环模拟***内没有气体析出为止，在此过程中，继续通过充液阀(6)给余热排出循环模拟***补水；接着关闭第一排气阀(14)、连通阀(7)、电加热器(12)，打开充液阀(6)，使稳压罐(1)内的水从充液阀(6)排出部分，再关闭充液阀(6)、第二排气阀(4)，打开加压阀(3)、连通阀(7)，通过所述加压阀(3)给测试***加压至超过水在测试温度下的饱和蒸汽压；
S2、测试进行：打开所述电加热器(12)给水加热使得余热排出循环模拟***建立循环，通过调节所述电加热器(12)的加热功率使压力储罐(9)内水温缓慢上升至设定的测试温度，此过程中需要监测测试***中各测温点、测压点的数值变化，所述测温点的数值分别由所述第一测温元件(8)、第二测温元件(10)、第三测温元件(22)、第四测温元件(23)测得，所述测压点的数值分别由所述第一测压元件(11)、第二测压元件(13)、第三测压元件(19)、第四测压元件(21)、第五测压元件(16)、第六测压元件(18)、第七测压元件(26)、第八测压元件(27)测得；当压力储罐(9)内水温达到测试温度后，测试***稳定10分钟以上，等时间间隔记录所述各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值；
S3、测试结束：关闭电加热器(12)，第一阻力阀(17)、第二阻力阀(25)全开，保持测试***中循环测试回路畅通，待压力储罐(9)内水温降到80℃以下，打开第二排气阀(4)将测试***泄压至常压，再打开第一排气阀(14)，通过充液阀(6)把测试***内水排净，试验结束。
8.如权利要求7所述的非能动余热排出循环性能测试***的测试方法，其特征在于：若需要多个工况下的测试数据则在所述S2步骤的基础上通过调节第一阻力阀(17)、第二阻力阀(25)的开度，改变循环测试回路的阻力，待测试***重新稳定10分钟以上，等时间间隔记录在该工况下各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值即可。
CN201610624091.5A 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法 Active CN106024079B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711284393.3A CN108231223B (zh) 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试方法
CN201610624091.5A CN106024079B (zh) 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610624091.5A CN106024079B (zh) 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711284393.3A Division CN108231223B (zh) 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106024079A true CN106024079A (zh) 2016-10-12
CN106024079B CN106024079B (zh) 2018-01-12

Family

ID=57134088

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610624091.5A Active CN106024079B (zh) 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法
CN201711284393.3A Active CN108231223B (zh) 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711284393.3A Active CN108231223B (zh) 2016-08-02 2016-08-02 一种非能动余热排出循环性能测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN106024079B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106530935A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 福建福清核电有限公司 一种二次侧非能动余热排出***应急补水模拟实验装置
CN107799193A (zh) * 2017-10-25 2018-03-13 中国核动力研究设计院 多环路耦合导热的非能动余排排出***试验模拟装置
CN109520915A (zh) * 2018-12-10 2019-03-26 哈尔滨工程大学 一种低压低高差自然循环试验装置
CN110264867A (zh) * 2019-04-22 2019-09-20 中国舰船研究设计中心 一种蒸汽发生器二次侧动态特性试验模拟装置
CN111210920A (zh) * 2020-01-19 2020-05-29 中广核研究院有限公司 模拟海洋核反应堆流体自然循环回路的试验装置
CN111735648A (zh) * 2020-03-03 2020-10-02 合肥通用机械研究院有限公司 压水堆主蒸发器比例样机热工性能测试***以及测试方法
CN113436760A (zh) * 2021-06-23 2021-09-24 中国核动力研究设计院 热态下非能动余热排出***排热能力调试试验方法
WO2022151765A1 (zh) * 2021-01-14 2022-07-21 中广核研究院有限公司 流量控制装置、余热排出***及流量稳定方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115382585B (zh) * 2022-08-30 2023-10-24 合肥通用机械研究院有限公司 一种低温真空复合实验装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4533514A (en) * 1980-10-17 1985-08-06 Hitachi, Ltd. Nuclear reactor degassing method and degassing system
JPH08278387A (ja) * 1995-04-05 1996-10-22 Toshiba Corp 原子炉水試料採取設備
CN202948737U (zh) * 2012-10-22 2013-05-22 中国核动力研究设计院 一种与主回路直接连接的非能动余热排出***
CN103810930A (zh) * 2014-02-18 2014-05-21 中国核动力研究设计院 二次侧非能动余热排出***热工水力特性实验模拟装置
CN204480678U (zh) * 2014-12-29 2015-07-15 国核华清（北京）核电技术研发中心有限公司 一种核电站非能动余热排出***
CN204720082U (zh) * 2015-06-11 2015-10-21 上海核工程研究设计院 一种非能动余热排出热交换器模拟实验***
CN204834063U (zh) * 2015-06-29 2015-12-02 中国原子能科学研究院 一种非能动余热排出热交换器试验装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010037389A (ko) * 1999-10-16 2001-05-07 이호림 원자로의 부적절노심냉각감시기기에 대한 시험장치 및 방법
JP4430627B2 (ja) * 2006-02-28 2010-03-10 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 沸騰水型原子炉の監視方法及びその監視プログラム
CN102915776B (zh) * 2012-09-27 2016-04-20 中国核电工程有限公司 非能动安全壳热量导出***试验方法
KR101557317B1 (ko) * 2014-10-16 2015-10-07 중앙대학교 산학협력단 응축열전달 실험장치
CN105097056B (zh) * 2015-06-11 2017-10-10 上海核工程研究设计院 一种非能动余热排出热交换器模拟实验***
CN104900278B (zh) * 2015-06-19 2017-02-22 中国核动力研究设计院 一种控制能动与非能动***转换过程中泵流量的模拟方法
CN104952497B (zh) * 2015-06-29 2017-05-03 中国原子能科学研究院 一种非能动余热排出热交换器试验装置
CN105225710B (zh) * 2015-08-26 2017-06-23 西南石油大学 循环回路***的堆芯模拟体和蒸汽发生器模拟体设计方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4533514A (en) * 1980-10-17 1985-08-06 Hitachi, Ltd. Nuclear reactor degassing method and degassing system
JPH08278387A (ja) * 1995-04-05 1996-10-22 Toshiba Corp 原子炉水試料採取設備
CN202948737U (zh) * 2012-10-22 2013-05-22 中国核动力研究设计院 一种与主回路直接连接的非能动余热排出***
CN103810930A (zh) * 2014-02-18 2014-05-21 中国核动力研究设计院 二次侧非能动余热排出***热工水力特性实验模拟装置
CN204480678U (zh) * 2014-12-29 2015-07-15 国核华清（北京）核电技术研发中心有限公司 一种核电站非能动余热排出***
CN204720082U (zh) * 2015-06-11 2015-10-21 上海核工程研究设计院 一种非能动余热排出热交换器模拟实验***
CN204834063U (zh) * 2015-06-29 2015-12-02 中国原子能科学研究院 一种非能动余热排出热交换器试验装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于雷，谢海燕，蔡章生: "非能动余热排出***数学模型研究与运行特性分析", 《核科学与工程》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106530935A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 福建福清核电有限公司 一种二次侧非能动余热排出***应急补水模拟实验装置
CN107799193A (zh) * 2017-10-25 2018-03-13 中国核动力研究设计院 多环路耦合导热的非能动余排排出***试验模拟装置
CN107799193B (zh) * 2017-10-25 2019-11-05 中国核动力研究设计院 多环路耦合导热的非能动余热排出***试验模拟装置
CN109520915A (zh) * 2018-12-10 2019-03-26 哈尔滨工程大学 一种低压低高差自然循环试验装置
CN109520915B (zh) * 2018-12-10 2021-09-10 哈尔滨工程大学 一种低压低高差自然循环试验装置
CN110264867A (zh) * 2019-04-22 2019-09-20 中国舰船研究设计中心 一种蒸汽发生器二次侧动态特性试验模拟装置
CN110264867B (zh) * 2019-04-22 2021-08-03 中国舰船研究设计中心 一种蒸汽发生器二次侧动态特性试验模拟装置
CN111210920A (zh) * 2020-01-19 2020-05-29 中广核研究院有限公司 模拟海洋核反应堆流体自然循环回路的试验装置
CN111735648A (zh) * 2020-03-03 2020-10-02 合肥通用机械研究院有限公司 压水堆主蒸发器比例样机热工性能测试***以及测试方法
WO2022151765A1 (zh) * 2021-01-14 2022-07-21 中广核研究院有限公司 流量控制装置、余热排出***及流量稳定方法
EP4276854A4 (en) * 2021-01-14 2024-06-05 China Nuclear Power Technology Research Institute Co., Ltd FLOW CONTROL DEVICE, HEAT REMOVAL SYSTEM AND FLOW STABILIZATION METHOD
CN113436760A (zh) * 2021-06-23 2021-09-24 中国核动力研究设计院 热态下非能动余热排出***排热能力调试试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106024079B (zh) 2018-01-12
CN108231223A (zh) 2018-06-29
CN108231223B (zh) 2019-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106024079A (zh) 一种非能动余热排出循环性能测试***以及测试方法
CN105869685B (zh) 一种基于模拟核反应堆中子反应性反馈过程的热工水力实验装置的模拟核反应堆中子反应性反馈过程的控制方法
CN106952669B (zh) 一种熔融物堆内滞留压力容器外部冷却试验台架
CN104979025A (zh) 一种反应堆压力容器ivr条件下结构完整性试验平台
CN107784156B (zh) 核动力装置蒸汽排放***参数的计算方法
CN211427169U (zh) 一种燃料电池热管理测试***
CN102324205B (zh) 可实验运行的压水堆及其蒸汽发生器动态仿真模型
CN103810930A (zh) 二次侧非能动余热排出***热工水力特性实验模拟装置
CN207637503U (zh) 用于安全壳热量非能动导出***的试验装置
CN106066235A (zh) 超临界水窄通道自然循环实验装置及方法
CN105097056B (zh) 一种非能动余热排出热交换器模拟实验***
Lorusso et al. ALFRED Steam Generator Assessment: design and pre-test analysis of HERO experiment
KR101557317B1 (ko) 응축열전달 실험장치
CN204760047U (zh) 一种反应堆压力容器ivr条件下结构完整性试验平台
CN110223790A (zh) 一种熔融物堆内滞留压力容器外部冷却试验台架
Murao et al. Experimental study of system behavior during reflood phase of PWR-LOCA using CCTF
Hao et al. Experimental research on reverse flow critical point among parallel U-tubes in SG
CN209624087U (zh) 蒸汽发生器模拟体试验装置
CN103839600B (zh) 一种用于池式自然循环反应堆的流量测量装置及测量方法
CN206672646U (zh) 一种熔融物堆内滞留压力容器外部冷却试验台架
Zhu et al. Subchannel Analysis of Radial Uniform and Non-Uniform Heating Assembly Under Low Mass Flow Rate Conditions
CN106970108A (zh) 安全壳蒸汽凝结传热系数测定实验装置及方法
Zhou et al. Performance of thermal mixing structure of HTR-PM regarding bypass flow and power effect
Euh et al. Development of a test facility to simulate the reactor flow distribution of APR+
Puustinen Natural circulation flow behavior at reduced inventory in a VVER geometry

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 230031 No. 888 Changjiang West Road, Shushan District, Anhui, Hefei

Patentee after: HEFEI GENERAL MACHINERY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

Address before: 230031 No. 888 Changjiang West Road, Shushan District, Anhui, Hefei

Patentee before: HEFEI GENERAL MACHINERY Research Institute