[發(fā)明專利]一種非能動余熱排出熱交換器試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510367535.7
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104952497B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳玉宙;段明慧;呂玉鳳;李偉卿;畢可明;王煒;王含
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;G21C17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述試驗裝置包括傳熱試驗段、穩(wěn)壓器、屏蔽泵、加熱器、循環(huán)泵、換熱器、高位水箱、低位水箱、提升泵、補水泵和噴淋泵；

其中，所述傳熱試驗段、穩(wěn)壓器、屏蔽泵、加熱器組成試驗裝置的主回路系統(tǒng)；所述傳熱試驗段包括3根C形傳熱管和冷卻水箱，所述穩(wěn)壓器與傳熱試驗段的出口管道和屏蔽泵的入口管道相連；所述屏蔽泵與傳熱試驗段的出口管道相連，通過調(diào)節(jié)屏蔽泵前的閥門和旁通閥門，調(diào)節(jié)主回路的流量；所述加熱器安裝在屏蔽泵和傳熱試驗段之間；

所述循環(huán)泵的入口與換熱器的管程出口連接，出口與冷卻水箱的入口管相連；

所述換熱器的管程入口與冷卻水箱的出口管相連，管程出口與循環(huán)泵的入口相連；

所述高位水箱儲存主回路系統(tǒng)用純水，在重力作用下向主回路系統(tǒng)注水；低位水箱儲存主回路系統(tǒng)用純水；

所述提升泵與高位水箱和低位水箱相連，將低位水箱中的水注入高位水箱中；補水泵安裝在低位水箱和穩(wěn)壓器下管口之間，將低位水箱中的水從穩(wěn)壓器底部注入，提升穩(wěn)壓器壓力，且保證穩(wěn)壓器內(nèi)的水面不低于最低液位值；噴淋泵安裝在低位水箱和穩(wěn)壓器上管口之間，將低位水箱中的水通過穩(wěn)壓器頂部噴淋裝置向穩(wěn)壓器中注水。

2.如權(quán)利要求1所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述傳熱試驗段中，每根C形傳熱管由上水平段、豎直段和下水平段三段用卡套連接而成，3根C形傳熱管是分別嵌套在冷卻水箱的3個豎直圓管中；3根C形傳熱管的入口通過上分流器與試驗裝置主回路管道相連，3根C形傳熱管的出口通過下分流器與試驗裝置主回路管道相連。

3.如權(quán)利要求1或2所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述冷卻水箱由3個豎直圓管并聯(lián)與上、下水平圓管連接而成，每個豎直圓管中分別包含了一根C形傳熱管的豎直段；冷卻水箱底部的下水平圓管上具有入口管，上水平圓管具有上法蘭蓋，所述上法蘭蓋上具有出口管，上法蘭蓋上還有另一個出口管用于冷卻水的溢流。

4.如權(quán)利要求1或2所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

在所述C形傳熱管中布置數(shù)根熱偶阱，熱偶阱插入C形傳熱管中并與C形傳熱管壁面銀焊，用三腳支架將其支撐在C形傳熱管中心，熱電偶從熱偶阱的開口端穿進去，在3根C形傳熱管中分別布置10根、12根和13根熱電偶；3根C形傳熱管外壁面具有直接焊接在外壁面的熱電偶，上述3根C形傳熱管外壁面分別布置10根、14根和13根熱電偶，上述外壁面的熱電偶與C形傳熱管中的熱電偶交錯分布；在所述冷卻水箱中布置18根熱偶阱，熱偶阱插入冷卻水箱中，并與水箱壁面焊接，熱電偶穿進熱偶阱中，每個熱偶阱中安裝1根熱電偶。

5.如權(quán)利要求1或2所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述穩(wěn)壓器采用立式圓柱形結(jié)構(gòu)，并且有上、下橢圓形封頭，穩(wěn)壓器穩(wěn)壓過程中，容器內(nèi)氣體排放由排氣閥實現(xiàn)，排氣閥安裝在穩(wěn)壓器的頂端；系統(tǒng)壓力保護通過安裝在穩(wěn)壓器上端的安全閥實現(xiàn)。

6.如權(quán)利要求2所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述加熱器與主回路管道通過法蘭連接，法蘭間加絕緣密封墊片；主回路流體流經(jīng)加熱器，再經(jīng)上分流器流入C形傳熱管；加熱器最大工作壓力為15MPa，最大工作溫度為324℃；加熱器內(nèi)工質(zhì)為純水，加熱器采用Φ32×3mm、長度約4.5m的管子制成，加熱器采用經(jīng)可控硅整流電源整定后的直流低電壓大電流直接輸出到加熱管段上的加熱方式。

7.如權(quán)利要求2所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述循環(huán)泵將冷卻水箱內(nèi)的水抽出，經(jīng)換熱器冷卻后，再注入冷卻水箱，實現(xiàn)冷卻水箱內(nèi)水的循環(huán)和溫度恒定。

8.如權(quán)利要求1所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述換熱器降低從冷卻水箱出來的流體溫度，以實現(xiàn)冷卻水箱內(nèi)水溫恒定，換熱器為蒸發(fā)式換熱器，采用管殼式結(jié)構(gòu)，立式布置，管程換熱管采用U型布置，殼程為圓柱筒體結(jié)構(gòu)，筒體與上下封頭連接，上封頭為橢圓形封頭，下封頭為球形封頭，殼程和管程材質(zhì)均為304不銹鋼。

9.如權(quán)利要求4所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

所述熱偶阱使用Φ3×0.5mm的304不銹鋼無縫管制作而成，鋼管一端封閉，一端開口。

10.如權(quán)利要求1所述的非能動余熱排出熱交換器試驗裝置，其特征在于：

高位水箱為直徑1m、高1.2m的圓柱形水箱，水箱工作溫度為20～90℃，工作壓力為常壓，水箱材質(zhì)為304不銹鋼；低位水箱為1×1×1.3m的立方體水箱，水箱工作溫度為20～90℃，工作壓力為常壓，水箱材質(zhì)為304不銹鋼。