[實用新型]用于非能動安全殼冷卻系統的縮比例試驗臺架的水分配裝置和具有其的試驗臺架

有效

• 申請號: 201520126723.6
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN204423924U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 樊煥然;范普成;施文博;趙瑞昌
• 申請（專利權）人: 國核華清（北京）核電技術研發中心有限公司;國家核電技術有限公司
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯雄軍

技術領域

本實用新型的實施例涉及大型壓水堆非能動安全殼試驗研究領域，尤其涉及一種用于非能動安全殼冷卻系統的縮比例試驗臺架的水分配裝置和一種具有該水分配裝置的試驗臺架。

背景技術

CAP1400非能動安全殼冷卻系統(PCS)綜合性能試驗中，殼外冷卻水的覆蓋率和流量控制是重點和難點之一。試驗證明，在噴放條件和其他邊界條件不變的情況下，冷卻水覆蓋率和流量對殼內壓力曲線和溫度趨勢的影響非常顯著且極其迅速。冷卻水覆蓋率和流量本身也是PCS熱態試驗重要的邊界條件和控制目標。

美國西屋電氣公司(Westinghouse?Electric?Corporation)曾在其非能動安全殼冷卻系統大比例試驗(LST)臺架中應用過類似技術(LST試驗的原型堆為AP600)，其LST試驗安全殼外冷卻水裝置由90°對稱布置的四組弧形管道和J型管組成。每組管組由一條支管進行供水(共有四條支管)，總水源由安全殼頂部的水箱提供。該水分配裝置摒棄了原型堆的分水斗和圍堰的設計形式，采用了全新的、適用于試驗臺架的管路式非能動水分配裝置。試驗證明，該裝置滿足冷卻水殼外覆蓋的基本現象要求，且避免了采用原型堆縮比例水分配裝置可能對環腔氣流產生擾動的問題，在流量的控制上也更為靈活。

但是，據試驗驗證和文獻記載，此形式的水分配裝置主要存在以下問題：

(1)安全殼上封頭靠近中心的部位覆蓋率較低，且冷卻水橫向流動明顯；

(2)冷卻水流量中等或偏小的情況下，在起拱線和殼壁部位易形成條帶狀覆蓋，進而形成“固有干區”，導致殼壁局部溫度過高。且覆蓋率受外壁面結構缺陷影響明顯；

(3)裝置本身不具備流量和覆蓋率“解耦控制”的能力，即，無法實現不同流量下相同覆蓋率的控制目標(水膜厚度變薄)。

實用新型內容

為了解決現有技術中的問題的至少一個方面，例如，提高試驗殼外壁冷態覆蓋率，提出本實用新型。

根據本實用新型的示例性實施例，提出了一種用于非能動安全殼冷卻系統的縮比例試驗臺架的水分配裝置，包括：供水管；與供水管連通的外圈分配管路，用于為試驗殼的除頂部之外的區域提供冷卻水；多個外圈J型管，沿外圈分配管路的圓周方向均勻分布；設置在外圈分配管路下方的二次分配環路，外圈J型管將外圈分配管路中的水引到二次分配環路中，二次分配環路水平布置且內側具有沿圓周方向均勻間隔開布置的相同的多個泄流槽，二次分配環路中的冷卻水自所述多個泄流槽溢出。

可選地，所述泄流槽為V型槽、矩形槽、梯形槽、半圓形槽、橢圓形槽、三角形孔、矩形孔、梯形孔、圓孔、半圓孔、橢圓孔中的一種。

可選地，上述水分配裝置中，所述泄流槽為V型槽；所述V型槽的槽壁之間的夾角為15度，深度為40mm。進一步地，相鄰V型槽的底部之間的距離為35mm。

可選地，所述外圈分配管路由n個獨立外圈支路組成，每一個獨立外圈支路的圓弧長度相同且連接有相同數量的外圈J型管，其中n為不小于4的自然數；所述供水管包括多個供水支管，每一個獨立外圈支路由對應的一個供水支管供水，每一個供水支管上設置有流量計和流量調節閥；所述二次分配環路設置有n個活動隔板，在n個活動隔板均插入配合到二次分配環路內時，所述二次分配環路被隔離為n個獨立的二次分配支路，每一個二次分配支路與一個獨立外圈支路對應，每一個二次分配支路的圓弧長度相同。

進一步可選地，每一個供水支管經由在圓周方向上間隔開的多個供水點向對應的一個獨立外圈支路供水。所述多個供水點可將該獨立外圈支路等分。進一步地，每一個獨立外圈支路由靠近獨立外圈支路的兩個端部的兩個供水點供水。

可選地，n為6。進一步地，每一個獨立外圈支路與10個外圈J型管連通。

可選地，所述二次分配環路還設置有供活動隔板插入的配合插槽。

可選地，上述水分配裝置中，水分配裝置還包括水分配裝置還包括2n個內圈J型管，用于為試驗殼的頂部區域提供冷卻水，每一個內圈J型管的一端與所述多個供水支管中一個對應的供水支管連通，且所有內圈J型管的另一端朝向試驗殼的頂部區域出水，所有內圈J型管的另一端處于一個圓上且在圓周方向上彼此間隔開；由一個供水支管提供給兩個內圈J型管的冷卻水所冷卻的試驗殼的頂部區域的部分與由該同一個供水支管提供給一個獨立外圈支路的冷卻水所冷卻的試驗殼的除頂部之外的區域的部分相對應。

本實用新型的實施例還涉及一種適用于非能動安全殼冷卻系統的縮比例試驗臺架，包括上述的水分配裝置。

利用本實用新型的技術方案，至少可以獲得如下技術效果之一：