[發明專利]液氣分離結構及其構成的水位探測器用導向結構

有效

• 申請號: 201310305523.2
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103390437A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 李娜;舒翔;饒琦琦;李燕;鐘元章;夏欣;張宏亮;李寧;李浩;范恒;王留兵
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及用于核反應堆內探測器的液氣分離結構和導向的機械結構，具體是一種液氣分離結構及其構成的水位探測器用導向結構。

背景技術

由于核反應堆堆芯測量系統需要在事故或事故后工況下對反應堆壓力容器水位關鍵點進行持續監測，則需要將水位探測器通過適當的結構引入反應堆內，并利用水和水蒸氣之間的傳熱能力存在顯著差異這一原理實現對水位進行測量的功能。

現核電用壓水型分散布置的反應堆，大多采用將探測器組件集束式整體引出的導向結構，該導向結構要求探測器組件具備一定的彎曲能力，即具備一定的彎曲半徑和轉彎角度，同時要求反應堆結構上封頭腔具備一定的軸向高度。此外，由于水位探測器末端所在位置處于堆芯出口，而從堆芯出口流出的冷卻劑可能會帶有氣泡，若直接流向水位探測器，不進行液氣分離，這將會影響水位探測器測量的準確性，并對水位探測器形成沖擊，從而影響水位探測器的使用壽命。

所以對于上封頭腔軸向高度受限，無法布置集束式探測器組件的反應堆結構，水位探測器引入的導向、保護均沒有達到要求，而且液氣混合使得冷卻劑對水位探測器造成沖擊。

發明內容

本發明的目的在于提供應用于一種液氣分離結構、及其構成的水位探測器用導向結構，解決目前的集束式探測器組件不能適用于現有壓力容器的問題，設計出新的導向結構，用于引入堆內的單根探測器的導向、保護與支承。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

液氣分離結構，包括連接頭，在連接頭上連接有分流體，連接頭與分流體上設置有盲孔，分流體的底部為盲孔的封閉端，在分流體側壁上設置有多個斜孔，所述斜孔的兩端分別位于分流體的內表面和外表面，其中斜孔外表面端口的水平高度大于內表面端口的水平高度。本發明的液氣分離結構是用于核反應堆內的水位探測器導向結構底部的部件，為了與導向結構相連接，必須具有連接頭，連接頭與所連接的管道結構相匹配，在連接頭的下方連接有分流體，使用狀態時，連接頭位于上方而分流體位于下方，連接頭的內部為空腔結構，該空腔與所連接的管道內部連通，連接頭的該空腔在分流體內從上往下延伸形成盲孔，即分流體的底部封閉，側壁與底部形成上部開口的容器，在分流體的側壁上設置有多個斜孔，在使用狀態時，連接頭與分流體通常是同軸連接的，其軸線通常處于豎直方向，此時，斜孔從分流體的外側向其軸線傾斜，即：斜孔在分流體的內壁和外壁均有開口，且外壁的開口水平位置高于其內壁開口的水平位置，如此，在使用時，液氣分離結構與安裝導向組件側壁構成導流結構，斜孔形成了堆芯出口至支承柱柱體內冷卻劑流動通道，又避免了堆芯出口冷卻劑給水位探測器所帶來的沖擊；從堆芯出口流出帶有氣泡的冷卻劑，冷卻劑可沿分流體側面向上流動，依次經過分流體側面斜下向的斜孔、盲孔流入支承柱本體內部，從而浸沒水位探測器；而氣泡則無法通過斜下向的斜孔進入支承柱內，從而實現堆芯出口的冷卻劑的液氣分離。

所述斜孔的軸線與水平面構成向下的夾角α，且0°<α。

所述斜孔均勻地交錯分布，便于液體均勻進入分流體內，在滿足結構強度要求前提下，開孔總面積越大越好。

水位探測器用導向結構，包括安裝在壓力容器頂蓋上的壓力容器貫穿管座，還包括安裝在壓力容器貫穿管座與格架板之間的導向柱、以及安裝在上支承板與上堆芯板之間的支承柱，在支承柱底部安裝有支承柱底座，在支承柱底座中安裝有上述的液氣分離結構。本發明的導向結構主要由兩部分構成：導向部分和支承部分，其中導向部份包括導向柱，導向柱的上端伸入到壓力容器貫穿管座內固定，而壓力容器貫穿管座固定在壓力容器頂蓋上，導向柱的下端固定在格架板上；支承部分的主要部件是支承柱，支承柱的上端固定在上支承板上，其下端固定在上堆芯板上，支承柱位于導向柱的正下方，支承柱安裝在上堆芯板的流水孔上，由導向柱和支承柱構成的整體為探測器提供導向、保護和支承，并能在壓力容器頂蓋開蓋后，為探測器提供臨時的存放，以及實現探測器、導向柱和安裝在格架板上的設備的整體吊裝，同時也減少了拔出和插入探測器的重復操作，降低了操作人員所受劑量，從而避免了多次插拔對探測器的磨損，節省了操作時間，提高了經濟性。

所述導向柱內部為探測器通道，導向柱上端伸入壓力容器貫穿管座內，導向柱下端通過導向柱法蘭固定在格架板上。進一步講，導向柱在整體上呈筒狀結構，其內部空腔形成探測器通道，探測器進入導向柱后，在導向柱的限制下，只能在豎直方向移動，避免受到橫向的外力，很好地保護了探測器，其底部采用法蘭固定的方式，有利于與格架板的配合。