[實用新型]核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置

有效

• 申請號: 201520571077.4
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN204760048U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 王榮山;束國剛;柏廣海
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司;中廣核工程有限公司
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

1.一種核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：包括：

用于容納核燃料包殼管的型腔，所述的型腔包括通過密封件分隔形成的位于上部的真空腔和位于下部的淬火腔，在所述密封件上設有通孔，所述核燃料包殼管密封設置在所述通孔中、且上部位于所述真空腔、下部位于所述的淬火腔內；

加熱裝置，其包括自所述核燃料包殼管開口伸入所述核燃料包殼管內的加熱棒、套設在所述加熱棒的外周用于將所述加熱棒與所述核燃料包殼管的內壁絕緣隔開的套管、以及輔助所述加熱棒加熱的輔熱單元，所述套管的材質為石英或陶瓷；

水蒸氣循環裝置，其包括分別與所述淬火腔相連通的水蒸氣發生器和水蒸氣冷凝器；

抽真空裝置，其包括抽真空泵、分別與所述真空腔和淬火腔相連通的管道、以及控制閥；

冷卻裝置，其包括能夠分別向所述真空腔和淬火腔內注入冷卻液的進液單元、以及排液單元；

控制系統，其包括用于控制所述抽真空泵抽真空的第一控制單元、用于控制所述進液單元注入冷卻液的第二控制單元、以及分別用于檢測并監控所述真空腔和所述淬火腔內壓力變化的檢控單元，其中當所述檢控單元顯示所述的真空腔或所述淬火腔內壓力下降時，所述的核燃料包殼管損壞而失效。

2.根據權利要求1所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：所述的核燃料包殼管的下部懸空在所述淬火腔內，且包括管體、焊接在所述管體底部的管底，所述加熱棒的下端部位于所述管體底部和所述管底焊接處的上方，且所述加熱棒的下端部距所述淬火腔底部的距離大于所述焊接處的高度。

3.根據權利要求2所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：在所述淬火腔的側壁上分別設有水蒸氣入口和水蒸氣出口，通過管道分別將所述的水蒸氣入口與所述水蒸氣發生器、所述水蒸氣出口與水蒸氣冷凝器相連通，其中所述的水蒸氣入口的高度大于所述焊接處的高度、小于所述加熱棒下端部距所述淬火腔底部的距離。

4.根據權利要求1所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：所述的密封件為水冷密金屬封件，所述的水冷密金屬封件與所述進液單元相連通；所述的核燃料包殼管與所述通孔由石墨密封圈進行密封。

5.根據權利要求4所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：在所述的水冷密金屬封件和所述真空腔內均設有容納所述冷卻液的容腔，所述的進液單元包括儲液器；分別與所述真空腔的容腔、淬火腔、水冷密金屬封件的容腔相連通的進液管道；以及與所述第二控制單元相連通的進液控制器，其中所述進液控制器能夠接收所述第二控制單元的指令并分別向所述真空腔的容腔、淬火腔、水冷密金屬封件的容腔中注入所述的冷卻液。

6.根據權利要求5所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：所述的第二控制單元包括信息處理器、設置在所述淬火腔上的測溫窗口、能夠透過所述的測溫窗口檢測所述核燃料包殼管溫度的紅外線檢測儀、用于記錄所述紅外線檢測儀檢測溫度值并將信息傳遞至所述信息處理器的監控器，其中由所述信息處理器根據接收到所述核燃料包殼管溫度信息并下達所述的指令。

7.根據權利要求6所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：所述輔熱單元包括加熱控制器、加熱源、用于將所述的加熱源與所述加熱棒相連接的第一導線；以及一端部連接在所述紅外線檢測儀將信息傳遞至所述監控器的支路上、另一端部與所述加熱控制器相連通的第二導線，其中所述的加熱控制器根據接收所述紅外線檢測儀檢測的信息向所述的加熱棒下達加熱指令。

8.根據權利要求1所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：所述的排液單元包括位于所述淬火腔底部的排液管和排液閥。

9.根據權利要求1所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：所述的實驗裝置還包括氣體保護裝置，該氣體保護裝置包括保護氣體存儲器、分別向所述真空腔和淬火腔內通入保護氣體的管道、以及控制閥。

10.根據權利要求9所述的核燃料包殼管在模擬LOCA工況下性能評價的實驗裝置，其特征在于：所述的控制系統還包括用于控制所述氣體保護裝置通入所述真空腔和淬火腔內氣體流量的第三控制單元。