CN210427510U - 用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，包括经由金属管道依次连接的用于配制试验悬浮液的加药混合箱、用于调节试验悬浮液循环流量的可变频循环泵和用于模拟二回路加热容器的缓冲罐，还包括用于监测试验悬浮液的电导率的在线电导表、用于监测试验悬浮液的pH值的在线pH计、用于在线监测试验悬浮液在连续循环过程中的浊度变化的在线浊度仪和循环路径控制蝶阀。通过本实用新型，可以动态评价分散剂的分散效果；可以研究温度、流速对分散剂分散效果的影响；试验回路管径变化，可模拟不同流场分布；贴近实际应用工况，可以实现分散效果自动评价。

Description

用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置

技术领域

本实用新型涉及核电站技术领域，尤其涉及一种用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置。

背景技术

在机组停堆大修期间，核电站二回路热力设备和管道不可避免的会发生腐蚀，其中，主要腐蚀产物为氧化铁，例如，Fe₃O₄、Fe₂O₃，以及少量Ca、Si、Al氧化物。这些腐蚀产物悬浮在二回路***水中，并在机组启机后向蒸发器内迁移，沉积在蒸发器内，引发蒸发器内部构件的垢下腐蚀，并导致传热管传热效率降低。

向悬浮体系中加入分散剂可以提高颗粒表面排斥力，避免颗粒团聚，使悬浮体系中的颗粒维持悬浮状态，减缓其重力沉降速率。在核电站停机期间，启机冲洗和蒸发器湿保养时注入分散剂，可以将***内腐蚀产物分散，增加***排水时腐蚀产物的去除量，减少二回路腐蚀产物向蒸汽发生器内的迁移，缓解腐蚀产物在蒸发器内的沉积，提升蒸发器运行安全性和经济性。

但是，不同分散剂对核电站常见腐蚀产物分散效果差异较大。因此在加药前，需要针对特定电厂进行分散剂筛选。常规分散效果评估方法一般为静态评估，例如，测量静置悬浮液透射率、浊度、或者测量颗粒表面Zeta电位。相比实际工况，常规评估方法存在以下缺陷：没有考虑水体流动对分散效果的影响；测量条件为室温，没有考虑温度对分散剂分散效果影响；无法评估分散剂对已沉积的腐蚀产物的分散效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，能够简单、快速、有效的评价分散剂分散效果。

本实用新型实施例提供一种用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，包括经由金属管道依次连接的用于配制试验悬浮液的加药混合箱、用于调节所述试验悬浮液的循环流量的可变频循环泵和用于模拟二回路加热容器的缓冲罐，还包括用于监测所述试验悬浮液的电导率的在线电导表、用于监测所述试验悬浮液的pH值的在线pH计、用于在线监测所述试验悬浮液在连续循环过程中的浊度变化的在线浊度仪和第一循环路径控制蝶阀，所述在线电导表和所述在线pH计设置在所述可变频循环泵和所述加药混合箱之间的管道上，所述在线浊度仪设置在所述缓冲罐和所述加药混合箱之间且靠近所述缓冲罐一侧的的管道上，所述第一循环路径控制蝶阀设置在所述缓冲罐和所述加药混合箱之间且靠近所述加药混合箱一侧的管道上。

在本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置中，还包括用于加热所述试验悬浮液的换热模块和第二循环路径控制蝶阀，所述换热模块的一端连接于所述可变频循环泵和所述加药混合箱之间的管道上，另一端经由所述第二循环路径控制蝶阀连接于所述缓冲罐和所述加药混合箱之间的管道上。

在本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置中，所述换热模块采用套管换热，温度控制范围为20～85℃。

在本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置中，还包括连接于所述加药混合箱底部和所述缓冲罐底部的排水模块。

在本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置中，所述加药混合箱内设置有电动搅拌装置。

在本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置中，所述可变频循环泵的泵流量调节范围为0～16m³/h。

在本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置中，所述缓冲罐的罐体两侧对称安装有玻璃视镜。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，将配制好一定浓度的氧化铁和分散剂在加药混合箱中混合均匀，同时加入氨水调节混合液pH，并在线监测试验混合液的电导和pH；当pH和电导满足试验要求后，通过循环泵注入试验回路，通过手动阀门建立第二循环，此时试验混合液开始循环，通过连续检测混合液浊度来评估分散剂对氧化物颗粒的分散效果，浊度变化越慢，分散效果越好；另外，可通过设置换热模块温度、调节循环泵频率来评估不同温度、不同流速下分散剂的分散效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型一实施例提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置的工艺流程图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，词语“相等”、“相同”“同时”或者其他类似的用语，不限于数学术语中的绝对相等或相同，在实施本专利所述权利时，可以是工程意义上的相近或者在可接受的误差范围内。所述“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。“和/或”这一术语包括多个相关记载项目的组合多个相关记载项目中的某一项。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本实用新型的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本实用新型的技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1所示为本实用新型一实施例提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置的结构原理图。如图1所示，本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置包括经由金属管道依次连接的用于配制试验悬浮液的加药混合箱1、用于调节所述试验悬浮液的循环流量的可变频循环泵4和用于模拟二回路加热容器的缓冲罐5，还包括用于监测所述试验悬浮液的电导率的在线电导表2、用于监测所述试验悬浮液的pH值的在线pH计3、用于在线监测所述试验悬浮液在连续循环过程中的浊度变化的在线浊度仪7和第一循环路径控制蝶阀8，所述在线电导表2和所述在线pH计3设置在所述可变频循环泵4和所述加药混合箱1之间的管道上，所述在线浊度仪7设置在所述缓冲罐5和所述加药混合箱1之间且靠近所述缓冲罐5一侧的的管道上，所述第一循环路径控制蝶阀8设置在所述缓冲罐5和所述加药混合箱1之间且靠近所述加药混合箱1一侧的管道上。

进一步地，还包括用于加热所述试验悬浮液的换热模块10和第二循环路径控制蝶阀9，所述换热模块10的一端连接于所述可变频循环泵4和所述加药混合箱1之间的管道上，另一端经由所述第二循环路径控制蝶阀9连接于所述缓冲罐5和所述加药混合箱1之间的管道上。

进一步地，还包括连接于所述加药混合箱1底部和所述缓冲罐5底部的排水模块6。

具体地，加药混合箱1用于配制试验悬浮液，其容积为250L，在内部配有电动搅拌装置。

具体地，在线电导表2和在线pH计3设置在加药混合箱和可变频循环泵之间，用于监测试验悬浮液的pH、电导率是否满足试验需求。

具体地，可变频循环泵4安装在加药混合箱下游，泵流量调节范围为0～16m³/h，用于调节试验悬浮液循环流量，评估不同流速下分散剂的分散效果。

具体地，缓冲罐5布置在换热模块下游，罐体容积为50L，罐体两侧对称安装玻璃视镜，用于模拟二回路加热容器，实现循环回路不同流速分布。

具体地，在线浊度仪7紧靠缓冲罐下游，用于在线监测试验悬浮液连续循环过程中浊度的变化。

具体地，第一循环路径控制蝶阀8和第二循环路径控制蝶阀9，通过两条金属管道分别连接至循环泵加药混合箱和前端，分别用于建立回流至加药混合箱、或内循环。

具体地，换热模块10采用套管换热，用于加热试验悬浮液，被加热管道内径分为4cm、10cm两种，温度控制范围为20～85℃，用于评估温度对分散剂分散效果影响。

本实用新型提供的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置的具体工作过程如下：

1、将配制好一定浓度的氧化铁和分散剂在加药混合箱中混合均匀，同时加入氨水调节混合液pH，并在线监测试验混合液的电导和pH。

2、当pH和电导满足试验要求后，通过循环泵注入试验回路，通过手动阀门建立内循环，此时试验混合液开始循环。

3、通过连续检测混合液浊度来评估分散剂对氧化物颗粒的分散效果，浊度变化越慢，分散效果越好。

4、可通过设置换热模块温度、调节循环泵频率来评估不同温度、不同流速下分散剂的分散效果。

本实用新型提供的模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，包括加药混合箱、可变频循环泵、换热模块、缓冲罐、排水模块等组件，所有组件通过金属管道、阀门连接，形成循环回路，回路上安装有在线浊度仪、在线pH计，在线电导表，所有组件、仪表通过PLC***进行控制。由此，可以动态评价分散剂的分散效果，更加贴近实际应用工况；可以研究温度、流速对分散剂分散效果的影响；试验回路管径变化，可模拟不同流场分布；自动化程度高，可以实现分散效果自动评价。

以上对本实用新型所提供的一种用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，其特征在于，包括经由金属管道依次连接的用于配制试验悬浮液的加药混合箱(1)、用于调节所述试验悬浮液的循环流量的可变频循环泵(4)和用于模拟二回路加热容器的缓冲罐(5)，还包括用于监测所述试验悬浮液的电导率的在线电导表(2)、用于监测所述试验悬浮液的pH值的在线pH计(3)、用于在线监测所述试验悬浮液在连续循环过程中的浊度变化的在线浊度仪(7)和第一循环路径控制蝶阀(8)，所述在线电导表(2)和所述在线pH计(3)设置在所述可变频循环泵(4)和所述加药混合箱(1)之间的管道上，所述在线浊度仪(7)设置在所述缓冲罐(5)和所述加药混合箱(1)之间且靠近所述缓冲罐(5)一侧的的管道上，所述第一循环路径控制蝶阀(8)设置在所述缓冲罐(5)和所述加药混合箱(1)之间且靠近所述加药混合箱(1)一侧的管道上。

2.根据权利要求1所述的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，其特征在于，还包括用于加热所述试验悬浮液的换热模块(10)和第二循环路径控制蝶阀(9)，所述换热模块(10)的一端连接于所述可变频循环泵(4)和所述加药混合箱(1)之间的管道上，另一端经由所述第二循环路径控制蝶阀(9)连接于所述缓冲罐(5)和所述加药混合箱(1)之间的管道上。

3.根据权利要求2所述的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，其特征在于，所述换热模块(10)采用套管换热，温度控制范围为20～85℃。

4.根据权利要求1所述的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，其特征在于，还包括连接于所述加药混合箱(1)底部和所述缓冲罐(5)底部的排水模块(6)。

5.根据权利要求1所述的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，其特征在于，所述加药混合箱(1)内设置有电动搅拌装置。

6.根据权利要求1所述的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，其特征在于，所述可变频循环泵(4)的泵流量调节范围为0～16m³/h。

7.根据权利要求1所述的用于模拟核电站分散剂应用的效果评估试验装置，其特征在于，所述缓冲罐(5)的罐体两侧对称安装有玻璃视镜。

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