CN210271807U - 冷却剂热段温度测量装置及具有其的压力容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置，包括冷却剂环形测量管，冷却剂环形测量管的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口，冷却剂环形测量管于背向若干冷却剂入口的另一侧设有冷却剂出口，冷却剂经由若干冷却剂入口进入并于冷却剂环形测量管内搅混后由冷却剂出口流出。本实用新型还公开一种压力容器，包括容器本体、冷却剂热段温度测量装置及测温探头，冷却剂热段温度测量装置装设在容器本体内，冷却剂热段温度测量装置包括与内套管相对且靠近设置的冷却剂环形测量管，冷却剂环形测量管的背向内套管的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口，冷却剂环形测量管面向内套管的一侧设有冷却剂出口；测温探头与冷却剂出口对应。

Description

冷却剂热段温度测量装置及具有其的压力容器

技术领域

本实用新型涉及冷却剂热段温度测量技术领域，尤其涉及一种冷却剂热段温度测量装置及具有其的压力容器。

背景技术

目前大型分散型布置压水堆(如EPR)反应堆冷却剂***热管段温度测量信号均需送入反应堆控制与保护***，其测量方法采用的是直插式测量，即在热管段上直接***测温热电阻，因热段管中的冷却剂在足够长度的主管道内进行了充分搅浑流动，测得的冷却剂温度能够充分的代表热段温度，测量精度能够达到一定的要求，信号准确且可靠。

不过，对于采用了紧凑型布置的反应堆冷却剂***(例如，专利号为ZL201721417210.6的中国实用新型专利)，其主设备之间不通过主管道连接，而是采用一种内外套管结构连接蒸汽发生器与压力容器。内外套管结构可以使反应堆冷却剂***布置足够紧凑，取消了传统的主管道。

这种紧凑型一回路布置方案，取消了热段管道，热段温度的测量不能通过在热管段直接***的方法，而是采用了从蒸汽发生器的下降段环腔引出旁路管线，在该旁路管线上设置测温热电阻，引出的旁路管线在主泵的作用下可以从压力低的位置从新返回至反应堆冷却剂***。

然而，上述热段温度的测量方式增加了核一级阀门、管道等，导致***复杂，进而造成可靠性不高、建造成本高企；运行期间也容易造成冷却剂泄漏，机组的剂量率高，运行人员的辐照剂量高；同时检修、定期试验、在役检查的工作量大，运行成本高，且可能无足够的检修和在役检查空间；管道破口后需考虑小LOCA事故的应对，机组安全性降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却剂热段温度测量装置，能够简化***结构，提高可靠性和缩减成本，且不会造成冷却剂泄漏，同时提高了机组的安全性。

本实用新型的另一目的在于提供一种压力容器，能够简化***结构，提高可靠性和缩减成本，且不会造成冷却剂泄漏，同时提高了机组的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置，所述冷却剂热段温度测量装置包括冷却剂环形测量管，所述冷却剂环形测量管的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口，所述冷却剂环形测量管于背向若干所述冷却剂入口的另一侧设有冷却剂出口，冷却剂经由若干所述冷却剂入口进入所述冷却剂环形测量管并于所述冷却剂环形测量管内搅混后由所述冷却剂出口流出。

较佳地，所述冷却剂环形测量管为圆环状。

较佳地，若干所述冷却剂入口沿所述冷却剂环形测量管等距间隔设置。

较佳地，所述冷却剂热段温度测量装置还包括测量通道，所述测量通道固定连接至所述冷却剂环形测量管，所述测量通道与所述冷却剂出口对应，所述测量通道被配置为插设测温探头。

较佳地，所述冷却剂热段温度测量装置还包括固定杆，所述固定杆固定连接至所述冷却剂环形测量管的背向所述测量通道的位置，所述固定杆和所述测量通道垂直连接至所述冷却剂环形测量管且大致呈一线设置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种压力容器，包括容器本体、冷却剂热段温度测量装置以及测温探头，所述容器本体通过内套管和外套管与蒸汽发生器连通；所述冷却剂热段温度测量装置装设在所述容器本体内，所述冷却剂热段温度测量装置包括与所述内套管相对且靠近设置的冷却剂环形测量管，所述冷却剂环形测量管的背向所述内套管的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口，所述冷却剂环形测量管面向所述内套管的一侧设有冷却剂出口，冷却剂经由若干所述冷却剂入口进入所述冷却剂环形测量管并于所述冷却剂环形测量管内搅混后由所述冷却剂出口流出；所述测温探头由所述容器本体的顶盖伸入至所述容器本体，所述测温探头的探测端与所述冷却剂出口对应以探测所述冷却剂出口处的冷却剂温度。

较佳地，所述冷却剂热段温度测量装置还包括测量通道，所述测量通道固定连接至所述冷却剂环形测量管，所述测量通道与所述冷却剂出口对应；所述测温探头插设在所述测量通道内。

较佳地，所述容器本体具有位于其内的上支撑板，所述测量通道穿设固定在所述上支撑板。

较佳地，所述冷却剂环形测量管为圆环状，所述测量通道垂直连接在所述冷却剂环形测量管，所述测量通道与所述顶盖垂直。

较佳地，所述压力容器还包括固定杆，所述固定杆的一端固定连接至所述冷却剂环形测量管，所述固定杆的另一端固定连接至所述容器本体内的堆芯上板，所述堆芯上板位于所述上支撑板的下方。

与现有技术相比，本实用新型的冷却剂热段温度测量装置在使用时装设在压力容器的容器本体内，冷却剂环形测量管相对且靠近内套管设置，若干冷却剂入口背向内套管，冷却剂出口面向内套管，从而使得不同高度和方向的冷却剂可以经由若干冷却剂入口进入冷却剂环形测量管并于冷却剂环形测量管内搅混后再由冷却剂出口流出，而后再从内套管流出，如此通过与冷却剂出口对应设置的测温探头即可探测冷却剂出口处的冷却剂温度，且测得的冷却剂温度均衡且具有代表性，能够避免内套管的入口附近温度分布存在较大梯度差异而造成的冷却剂温度只能代表某一位置的温度的问题，从而可以实现紧凑型布置的反应堆冷却剂***的测量需求。而且，本实用新型无需设置旁路测量管道、阀门、仪表等设备，***得以简化，提高可靠性；而且由于没有核一级阀门的增加，使得建造成本降低；同时，运行期间没有冷却剂泄漏，不会额外增加机组和运行人员的剂量；另外，有效降低了检修、定期试验、在役检查的工作量，使得运行成本降低，也避免了无足够的检修和在役检查空间的情况发生；此外，能够减小一回路压力边界，避免可能的管道破裂，无需考虑LOCA事故，提高了机组的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例冷却剂热段温度测量装置的剖面图。

图2是本实用新型实施例冷却剂热段温度测量装置的与图1相反视角的剖面图。

图3是本实用新型实施例压力容器的剖面图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2，本实用新型公开了一种用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置1，冷却剂热段温度测量装置1包括冷却剂环形测量管10，冷却剂环形测量管10的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口11，冷却剂环形测量管10 于背向若干冷却剂入口11的另一侧设有冷却剂出口12，冷却剂经由若干冷却剂入口11进入冷却剂环形测量管10并于冷却剂环形测量管10内搅混后由冷却剂出口12流出。通常，若干冷却剂入口11为小流量入口，冷却剂出口12为流量明显大于小流量入口的大流量出口。

在一些实施例中，冷却剂环形测量管10为圆环状，从而便于冷却剂的顺畅流动。当然，圆环状的结构仅仅是冷却剂环形测量管10的优选方案之一，冷却剂环形测量管10还可以采用其他环状方案，只要是能够满足冷却剂沿其进行环向流动即可。

在一些实施例中，若干冷却剂入口11沿冷却剂环形测量管10等距间隔设置；通过该设计，更加有利于测得更加均衡且有代表性的冷却剂温度。当然，冷却剂入口11的分布绝不应限制为该具体方案，只要是能够满足沿冷却剂环形测量管10环向分布以能够测得相较单一冷却剂入口的方案更加均衡、有代表性的冷却剂温度即可，具体分布规律不限，冷却剂入口11的数量也不限。

在一些实施例中，冷却剂出口12的数量为一，但不限制为一，也可以设置为两个或者以上，只要被搅混后的冷却剂可以由至少一个冷却剂出口12流出即可。

在一些实施例中，冷却剂热段温度测量装置1还包括测量通道13，测量通道13固定连接至冷却剂环形测量管10，测量通道13与冷却剂出口12对应，测量通道13被配置为插设测温探头2；通过该设计，便于将测温探头2定位在与冷却剂出口12对应的位置，同时也便于通过测量通道13对冷却剂热段温度测量装置1进行固定。优选地，冷却剂环形测量管10为圆环状，测量通道13垂直连接至冷却剂环形测量管10的与冷却剂出口12对应的位置；但不以此为限。

在一些实施例中，冷却剂热段温度测量装置1还包括固定杆14，固定杆14 固定连接至冷却剂环形测量管10的背向测量通道13的位置，固定杆14和测量通道13垂直连接至冷却剂环形测量管10且大致呈一线设置；通过该设计，便于通过固定杆14和测量通道13对冷却剂热段温度测量装置1进行固定。当然，绝不应限制为上述具体技术方案，固定杆14的具体形式、数量以及连接至冷却剂环形测量管10的位置均不作限制，只要能够起到协助固定冷却剂热段温度测量装置1的作用即可。

请参阅图1至图3，本实用新型还公开了一种压力容器，包括容器本体3、冷却剂热段温度测量装置1以及测温探头2，容器本体3通过内套管4和外套管 5与蒸汽发生器(图未示)连通；冷却剂热段温度测量装置1装设在容器本体3 内，冷却剂热段温度测量装置1包括与内套管4相对且靠近设置的冷却剂环形测量管10，冷却剂环形测量管10的背向内套管4的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口11，冷却剂环形测量管10面向内套管4的一侧设有冷却剂出口12，冷却剂经由若干冷却剂入口11进入冷却剂环形测量管10并于冷却剂环形测量管10内搅混后由冷却剂出口12流出；测温探头2由容器本体3的顶盖31伸入至容器本体3，测温探头2的探测端与冷却剂出口12对应以探测冷却剂出口12 处的冷却剂温度。

在一些实施例中，测温探头2的数量与冷却剂出口12的数量均为一。当然，不限制于此，比如，也可以是冷却剂出口12的数量为一，而对应的测温探头2 的数量为两个或以上；或者冷却剂出口12的数量为两个或以上，每一冷却剂出口12处分别对应设有至少一个测温探头2；或者是冷却剂出口12的数量为两个或以上，只有部分冷却剂出口12处对应设有至少一个测温探头2。

在一些实施例中，每一测温探头2分别包括两个热电偶，并可根据两个热电偶测得的数据进行取平均，以能够获取更加均衡的数据，而且能够防止因单个测温探头2失效而导致测温功能丧失。

在一些实施例中，冷却剂热段温度测量装置1还包括测量通道13，测量通道13固定连接至冷却剂环形测量管10，测量通道13与冷却剂出口12对应；测温探头2插设在测量通道13内；通过该设计，便于将测温探头2定位在与冷却剂出口12对应的位置，同时也便于通过测量通道13对冷却剂热段温度测量装置1进行固定。

在一些实施例中，容器本体3具有位于其内的上支撑板32，测量通道13穿设固定在上支撑板32，进而有利于冷却剂热段温度测量装置1的固定。具体而言，上支撑板32上装设有导向管座(图未示)，以便于对测量通道13进行固定。

在一些实施例中，冷却剂环形测量管10为圆环状，测量通道13垂直连接在冷却剂环形测量管10，测量通道13与顶盖31垂直；从而使得测温探头2可以竖直地***连接在冷却剂环形测量管10最上方的测量通道13内，同时也有利于冷却剂热段温度测量装置1的稳固安装。但不应限制在该具体方案，在本实用新型中，只要测温探头2的探测端能够定位在于冷却剂出口12对应的位置即可，测温探头2也可以进行折弯以便于与冷却剂出口12对应。

在一些实施例中，压力容器还包括固定杆14，固定杆14的一端固定连接至冷却剂环形测量管10，固定杆14的另一端固定连接至容器本体3内的堆芯上板 33，堆芯上板33位于上支撑板32的下方；通过该设计，能够将冷却剂热段温度测量装置1进行稳固的安装。具体而言，堆芯上板33处设置有与固定杆14 固定连接的定位固定件(图未示)，以便于稳固结合。应该注意的是，固定杆 14的具体形式、数量以及连接至冷却剂环形测量管10的位置均不作限制，只要能够起到协助固定冷却剂热段温度测量装置1的作用即可。

在一些实施例中，压力容器的两侧分别通过内套管4和外套管5连接有蒸汽发生器，可以于对应两内套管4的位置分别设有冷却剂热段温度测量装置1，且可以对两组测温探头2获取的冷却剂温度取平均来参与堆芯的控制和保护。

由上可知，本实用新型的冷却剂热段温度测量装置1在使用时装设在压力容器的容器本体3内，冷却剂环形测量管10相对且靠近内套管4设置，若干冷却剂入口11背向内套管4，冷却剂出口12面向内套管4，从而使得不同高度和方向的冷却剂可以经由若干冷却剂入口11进入冷却剂环形测量管10并于冷却剂环形测量管10内搅混后再由冷却剂出口12流出，而后再从内套管4流出，如此通过与冷却剂出口12对应设置的测温探头2即可探测冷却剂出口12处的冷却剂温度，且测得的冷却剂温度均衡且具有代表性，能够避免内套管4的入口附近温度分布存在较大梯度差异而造成的冷却剂温度只能代表某一位置的温度的问题，从而可以实现紧凑型布置的反应堆冷却剂***的测量需求。而且，本实用新型无需设置旁路测量管道、阀门、仪表等设备，***得以简化，提高可靠性；而且由于没有核一级阀门的增加，使得建造成本降低；同时，运行期间没有冷却剂泄漏，不会额外增加机组和运行人员的剂量；另外，有效降低了检修、定期试验、在役检查的工作量，使得运行成本降低，也避免了无足够的检修和在役检查空间的情况发生；此外，能够减小一回路压力边界，避免可能的管道破裂，无需考虑LOCA事故，提高了机组的安全性。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置，其特征在于，所述冷却剂热段温度测量装置包括冷却剂环形测量管，所述冷却剂环形测量管的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口，所述冷却剂环形测量管于背向若干所述冷却剂入口的另一侧设有冷却剂出口，冷却剂经由若干所述冷却剂入口进入所述冷却剂环形测量管并于所述冷却剂环形测量管内搅混后由所述冷却剂出口流出。

2.如权利要求1所述的用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置，其特征在于，所述冷却剂环形测量管为圆环状。

3.如权利要求1所述的用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置，其特征在于，若干所述冷却剂入口沿所述冷却剂环形测量管等距间隔设置。

4.如权利要求1所述的用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置，其特征在于，还包括测量通道，所述测量通道固定连接至所述冷却剂环形测量管，所述测量通道与所述冷却剂出口对应，所述测量通道被配置为插设测温探头。

5.如权利要求4所述的用于压力容器的冷却剂热段温度测量装置，其特征在于，还包括固定杆，所述固定杆固定连接至所述冷却剂环形测量管的背向所述测量通道的位置，所述固定杆和所述测量通道垂直连接至所述冷却剂环形测量管且大致呈一线设置。

6.一种压力容器，其特征在于，包括：

容器本体，所述容器本体通过内套管和外套管与蒸汽发生器连通；

冷却剂热段温度测量装置，所述冷却剂热段温度测量装置装设在所述容器本体内，所述冷却剂热段温度测量装置包括与所述内套管相对且靠近设置的冷却剂环形测量管，所述冷却剂环形测量管的背向所述内套管的一侧沿其环向分布有若干冷却剂入口，所述冷却剂环形测量管面向所述内套管的一侧设有冷却剂出口，冷却剂经由若干所述冷却剂入口进入所述冷却剂环形测量管并于所述冷却剂环形测量管内搅混后由所述冷却剂出口流出；及

测温探头，所述测温探头由所述容器本体的顶盖伸入至所述容器本体，所述测温探头的探测端与所述冷却剂出口对应以探测所述冷却剂出口处的冷却剂温度。

7.如权利要求6所述的压力容器，其特征在于，所述冷却剂热段温度测量装置还包括测量通道，所述测量通道固定连接至所述冷却剂环形测量管，所述测量通道与所述冷却剂出口对应；所述测温探头插设在所述测量通道内。

8.如权利要求7所述的压力容器，其特征在于，所述容器本体具有位于其内的上支撑板，所述测量通道穿设固定在所述上支撑板。

9.如权利要求7所述的压力容器，其特征在于，所述冷却剂环形测量管为圆环状，所述测量通道垂直连接在所述冷却剂环形测量管，所述测量通道与所述顶盖垂直。

10.如权利要求8所述的压力容器，其特征在于，还包括固定杆，所述固定杆的一端固定连接至所述冷却剂环形测量管，所述固定杆的另一端固定连接至所述容器本体内的堆芯上板，所述堆芯上板位于所述上支撑板的下方。

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