[實用新型]一種高溫氣冷堆主冷卻劑風機的保壓檢修密封實驗臺

有效

• 申請號: 201120361501.4
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN202266401U
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 劉瑩;索雙富;溫慶豐;沈強;高志;李永健;黃偉峰;王玉明
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本實用新型屬于保壓系統領域，特別涉及一種高溫氣冷堆主冷卻劑風機的保壓檢修密封實驗臺。

背景技術

高溫氣冷堆是第四代核反應堆的一種，它采用氦氣作為冷卻劑，堆芯出口溫度高達850～1000攝氏度。它具有熱效率高、燃耗轉換比高，本質安全等優點，是我國重點發展的第四代先進核能系統技術之一。高溫氣冷堆一回路系統中，用于驅動冷卻劑在系統內循環流動的風機稱為主風機。主風機是氣冷堆的“心臟”部件，是保障核電運轉安全，控制冷卻介質循環的關鍵部件。

高溫氣冷堆主風機由蝸殼、葉輪、驅動電機、支撐系統、密封系統和風機殼體組成。由于主風機驅動的冷卻介質(氦氣)帶有輻射性，因此為了避免帶有放射性的氦氣泄漏，主風機中要實施對帶放射性的氦氣的密封。目前，主風機主要有兩種結構：一種是軸封式結構——即在葉輪和電機之間安裝軸封系統，另一種是屏蔽電機結構——將驅動電機置于密封金屬筒體內，使之被屏蔽套屏蔽起來。

高溫氣冷堆核電站的一回路冷卻劑循環風機在采用機械密封作為軸封的時候，檢修時面臨泄壓的需求。氣冷堆的工作壓力約為常壓的數60-70倍，一旦泄壓，氣體體積將膨脹為工作時體積的60-70倍，如此大量的帶有放射性的氣體儲藏困難。如果通過排放到大氣泄壓，一方面會導致昂貴的工作氣體(氦氣)大量流失浪費；另一方面排放前必須進行嚴格凈化，致使運營成本大幅提高。如果通過加壓儲存方式泄壓，則需要較長時間，同時，也需要建造一個和核反應堆類似容積的儲氣裝置，在重新啟動氣冷堆時，還要再逐步加壓，整個過程耗時長、難度大，泄壓檢修帶來的經濟損失嚴重。

為此實用新型了高溫氣冷堆主風機的保壓檢修密封裝置，在檢修更換主風機軸封時，反應堆內的壓力不降低。保壓檢修密封的專利申請號為CN201010168182.5，為檢驗保壓檢修密封裝置的工作性能，開發了保壓檢修密封等比實驗臺。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種高溫氣冷堆主冷卻劑風機的保壓檢修密封實驗臺，能在模擬實際工況下，檢驗保壓檢修密封功能和關鍵零部件的可行性及可靠性。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種高溫氣冷堆主冷卻劑風機的保壓檢修密封實驗臺，包括由冷卻水套5、環狀的中間本體13和盆狀的下本體14依次扣合組成的實驗臺本體15，扣合后形成與保壓檢修密封裝置配合的封閉內腔3，冷卻水套5和中間本體13相接處對應保壓檢修密封裝置的一級檢修密封，中間本體13和下本體14相接處對應保壓檢修密封裝置的二級檢修密封，冷卻水套5和中間本體13通過雙頭螺柱12連接，

還包括：

冷卻水系統16，包括冷卻水套5以及為冷卻水套5供水的供水系統，冷卻水套5上有冷卻水入口10、冷卻水出口6以及內部流道11，冷卻水入口10的一端與供水系統相連通，冷卻水入口10的另一端與內部流道11的一端相連通，內部流道11的另一端與冷卻水出口6相連通；

高壓氣源系統17，分別通過第一進氣口7和第二進氣口9為內腔3內部的活塞1提供高壓空氣，高壓氣源系統17還通過第三進氣口4與內腔3連通，第一進氣口7和第二進氣口9位于冷卻水套5上，第三進氣口4位于下本體14上，冷卻水套5頂端開有測量泄漏量的漏氣通道口8；

加熱系統18，位于下本體14底部；

溫度測量系統19，由多個位于內腔3中的溫度傳感器組成，溫度傳感器的分布至少應該覆蓋第三進氣口4、內腔3內部與二級檢修密封等水平位置、內腔3內部與一級檢修密封等水平位置、以及內腔3內部保壓檢修密封裝置頂端等水平位置，用來檢測保壓檢修密封裝置主軸溫度分布及冷卻水套5用橡膠密封周圍的溫度；

螺栓拉力測量系統20，由螺栓拉伸器21、應變片22以及靜態應變儀組成，其中螺栓拉伸器21設置于雙頭螺柱12頭部，應變片22設置于雙頭螺柱12在冷卻水套5內部的光桿部分上。

第一進氣口7和第二進氣口9為豎直孔，第三進氣口4為水平孔。

所述冷卻水入口10處設置水流量計，冷卻水入口10和冷卻水出口6處都設置溫度傳感器，所述漏氣通道口8處設置氣體流量計。

所述高壓氣源系統17分為并聯的檢修密封氣支路23和工作密封氣支路24，檢修密封氣支路23連接第一進氣口7和第二進氣口9，工作密封氣支路24連接第三進氣口4。

所述檢修密封氣支路23的氣壓為18MPa，所述工作密封氣支路24的氣壓在4～7MPa，檢修密封氣支路23和工作密封氣支路24都帶有調節閥和截止閥。

保壓檢修密封裝置通過彈簧支撐安裝在內腔3中。