[發(fā)明專利]用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610529726.3 | 申請日： | 2016-07-06 |
| 公開（公告）號： | CN107591214B | 公開（公告）日： | 2023-04-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳穎;陳煉;孫財新;韓昆;常華健;張金龍;徐昕晨;李濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 國核華清（北京）核電技術(shù)研發(fā)中心有限公司 |
| 主分類號： | G21C17/00 | 分類號： | G21C17/00;F27B14/06;F27B14/14 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 孫紀泉 |
| 地址： | 100190 北京市海*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 模擬 熔池 熱源 加熱 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明提供了一種用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括坩堝、電源模塊和多個加熱元件，所述加熱元件的一端布置在坩堝內(nèi)，所述電源模塊與所述加熱元件電連接，其中所述加熱元件為硅鉬棒加熱元件。本發(fā)明提供的加熱系統(tǒng)適于模擬半球形高溫二元氧化物熔池均勻內(nèi)熱源，并且加熱溫度高，功率利用率高，功率控制簡單，對測量儀表的使用無影響。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及安全研究技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)，更具體地涉及一種用于模擬半球形高溫二元氧化物熔池均勻內(nèi)熱源的硅鉬棒加熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)
在反應(yīng)堆嚴重事故發(fā)生時，壓力容器內(nèi)堆內(nèi)構(gòu)件可被衰變熱熔化并移至半球形下封頭內(nèi)，繼而形成具有裂變衰變熱內(nèi)熱源的高溫熔池。普遍認為，該熔池分為上部金屬層和下部氧化物層。當(dāng)前對氧化物層熔池傳熱特性的研究已成為反應(yīng)堆安全研究中的重要部分，然而對熔池均勻內(nèi)熱源的模擬卻成了一大難題。
當(dāng)前主要使用電磁感應(yīng)加熱和電熱管加熱這兩種方式對該條件下的均勻內(nèi)熱源進行模擬。電磁感應(yīng)加熱的加熱溫度較高，但通過交變磁場產(chǎn)生渦流進行加熱致使其對配電的需求校大、功率利用率較低、功率控制復(fù)雜，另外，加熱時熔池內(nèi)無法使用熱電偶等儀表，并且這種加熱方式目前還沒有模擬半球形熔池的實際案例。電加熱管加熱容易按照空間功率分布要求進行布置，并且加熱過程中可使用儀表測量，但因其具有直接接觸加熱的特點，致使其所能加熱的熔體溫度范圍有限(低于1000℃)，并且其外套材料使其不能在氧化物熔池中長期使用。因此，目前并無可用于長期模擬高溫(高于1000℃)半球形熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種具有良好的使用性和較高的穩(wěn)定性的用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)，其能夠適用于半球形高溫二元氧化物熔池均勻內(nèi)熱源的模擬。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)，其能夠彌補電磁感應(yīng)加熱和電加熱管直接接觸加熱這兩種方式在模擬均勻內(nèi)熱源上的不足，加熱溫度高(1000℃-1800℃)，功率利用率高，功率控制簡單，對測量儀表的使用無影響。
本發(fā)明的目的還在于提供一種便于實現(xiàn)加熱元件的固定和組裝的用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出了一種用于模擬熔池內(nèi)熱源的加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括坩堝、電源模塊和多個加熱元件，所述加熱元件的一端布置在坩堝內(nèi)，所述電源模塊與所述加熱元件電連接，其中所述加熱元件為硅鉬棒加熱元件。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述電源模塊被配置為直流電源模塊；多個硅鉬棒加熱元件被分為若干組硅鉬棒加熱元件，各組硅鉬棒加熱元件位于坩堝內(nèi)的不同區(qū)域處，每組硅鉬棒加熱元件與其它組硅鉬棒加熱元件相對獨立地被控制和供電；每個硅鉬棒加熱元件呈U形，包括加熱端和冷端，其中所述加熱端由二硅化鉬形成，所述冷端由與形成所述加熱端的材料不同的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述若干組硅鉬棒加熱元件彼此同心地布置，每組硅鉬棒加熱元件中的硅鉬棒加熱元件具有相同的結(jié)構(gòu)，并且各組硅鉬棒加熱元件之間具有不同的長度。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述若干組硅鉬棒加熱元件為3-8組硅鉬棒加熱元件。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述若干組硅鉬棒加熱元件為5組硅鉬棒加熱元件，共包括72個硅鉬棒加熱元件，其中，第一組硅鉬棒加熱元件包括5個硅鉬棒加熱元件，第二組硅鉬棒加熱元件包括10個硅鉬棒加熱元件，第三組硅鉬棒加熱元件包括14個硅鉬棒加熱元件，第四組硅鉬棒加熱元件包括19個硅鉬棒加熱元件，第五組硅鉬棒加熱元件包括24個硅鉬棒加熱元件，五組硅鉬棒加熱元件以第一組至第五組的順序從內(nèi)向外同心地布置，各組硅鉬棒加熱元件之間的徑向間距相等，各組內(nèi)的硅鉬棒加熱元件之間的周向間距相等。
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