[發(fā)明專利]一種用于液態(tài)金屬反應(yīng)堆換熱器破口事故溫度場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410562963.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN104392754A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 灑榮園;周丹娜;姜華磊;高勝;黃群英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G21C17/017
• 分類號(hào): G21C17/017
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;李新華

1.一種用于液態(tài)金屬反應(yīng)堆換熱器破口事故溫度場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：該裝置主要由液態(tài)金屬存儲(chǔ)罐(1)，液態(tài)金屬閥門(2)，反應(yīng)容器(3)，高壓水管道(4)，厚壁波紋管(5)，氣動(dòng)液壓泵(6)，熱電偶導(dǎo)管(7)，熱電偶集束(8)，加熱絲(9)，熱電偶懸掛支架(10)，熱電偶焊點(diǎn)(11)和保護(hù)氣體管道(12)組成；所述液態(tài)金屬存儲(chǔ)罐(1)，通過管道和液態(tài)金屬閥門(2)與反應(yīng)容器(3)底部相連；所述反應(yīng)容器(3)為一大開口高溫高壓容器，上部通過大型法蘭覆蓋，頂部自上而下伸入一段一進(jìn)一出的高壓水管道(4)；所述高壓水管道(4)進(jìn)口段與厚壁波紋管(5)連接，中部浸沒入液態(tài)金屬中，在適當(dāng)位置加工預(yù)制裂紋；所述熱電偶導(dǎo)管(7)為一U型不銹鋼管道，底部焊接垂直向上灌裝管道；所述熱電偶懸掛支架(10)為多層不銹鋼支架，通過反應(yīng)容器(3)上法蘭的預(yù)制板與焊接固定；每一層上支撐類似靶心布置，便于熱電偶端頭的點(diǎn)焊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液態(tài)金屬反應(yīng)堆換熱器破口事故溫度場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：高壓水管道(4)進(jìn)水端通過耐高溫高壓厚壁波紋管與反應(yīng)容器(3)上法蘭連接，管道中部預(yù)制裂紋，通過安裝在上法蘭的氣動(dòng)液壓泵(6)向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在高溫高壓介質(zhì)中管道的定點(diǎn)斷裂及高壓反應(yīng)容器的微動(dòng)密封。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液態(tài)金屬反應(yīng)堆換熱器破口事故溫度場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：熱電偶集束通過預(yù)焊在反應(yīng)容器(3)上的熱電偶懸掛支架(10)進(jìn)行多點(diǎn)點(diǎn)焊固定，實(shí)現(xiàn)高溫高壓介質(zhì)中溫度瞬變的全方位立體矩陣測(cè)量。

4.一種用于金屬反應(yīng)堆換熱器破口事故溫度場(chǎng)測(cè)量方法，其特征在于：按照權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)的連接，同時(shí)熱電偶集束通過熱電偶導(dǎo)管(7)深入反應(yīng)容器(3)，并且各個(gè)熱電偶端頭通過點(diǎn)焊方式固定在熱電偶懸掛支架上(10)，之后將高溫鉛鉍合金(300℃)通過熱電偶導(dǎo)管(7)底部的垂直導(dǎo)管灌裝如凹陷處，使其自然冷卻形成凝固密封，預(yù)制裂紋的高壓水管道(4)進(jìn)水端同厚壁波紋管(5)上端焊接，厚壁波紋管(5)下端同反應(yīng)容器(3)上法蘭焊接，通過加熱液態(tài)金屬儲(chǔ)藏罐(1)，熔化其中的液態(tài)金屬并開啟液態(tài)金屬閥門(2)，然后通過安裝在液態(tài)金屬儲(chǔ)藏罐(1)上的保護(hù)氣體(12)加壓，注入反應(yīng)容器(3)，之后關(guān)閉液態(tài)金屬閥門(2)，使液態(tài)金屬充滿反應(yīng)容器(3)，此時(shí)開啟氣動(dòng)液壓泵(6)向上推動(dòng)高壓水管(4)進(jìn)水口，實(shí)現(xiàn)管道在預(yù)制裂紋處的斷裂，安裝在熱電偶懸掛支架(10)上的熱電偶(8)進(jìn)行溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過開啟液態(tài)金屬閥門(2)將反應(yīng)容器(3)中的液態(tài)金屬排回到液態(tài)金屬存儲(chǔ)罐(1)中，若實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，部分熱電偶損壞需要更換，通過安裝在熱電偶導(dǎo)管(7)下端的加熱絲進(jìn)行加熱，熔化其中的鉛鉍合金，將需要更換的熱電偶抽出并再次進(jìn)行安裝。