[發明專利]一種新型的用于高壓環境下電加熱模擬件的壓力補償結構

有效

• 申請號: 201610837123.X
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106653111B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 臧金光;李永亮;閆曉;朱海雁;黃彥平;李朋洲
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 唐邦英

技術領域

本發明涉及一種壓力補償結構，尤其涉及一種新型的用于高壓環境下電加熱模擬件的壓力補償結構。

背景技術

為開展堆芯典型熱工水力現象的機理性實驗研究和工程性實驗驗證，之前需預開展堆外電加熱模擬組件實驗研究。電加熱模擬組件包括電加熱件和流道筒體。其中電加熱件用電源釋熱模擬核裂變釋熱代表燃料棒束，流道筒體用于構建流道結構，同時作為壓力邊界營造熱工實驗環境。

為滿足電氣設計的要求，電加熱模擬組件需從兩端貫穿承壓流道。電加熱模擬件位于流道內高壓環境的部分，會受到液體工質壓強的壓迫作用。由于模擬件沿軸向向上和向下的承力面積不同，在壓強作用下會產生軸向非平衡力差。同時模擬件一般自重較大，也會在軸向方向上產生明顯的作用力。非平衡力差與模擬件自重的綜合作用會在模擬件與承壓筒體的接觸面積處產生附加壓強，給承壓筒體密封增加困難，也不利于模擬件的穩固。另外，加熱模擬件在工作時也會出現熱膨脹，產生扭曲變形。

發明內容

為解決加熱模擬件在壓強作用下容易產生軸向非平衡力差、安裝不穩固、承壓筒體密封困難等缺陷，本發明特提供一種新型的用于高壓環境下電加熱模擬件的壓力補償結構。

本發明的技術方案如下：

一種新型的用于高壓環境下電加熱模擬件的壓力補償結構，包括電加熱模擬件、壓蓋以及固定在電加熱模擬件下端的壓桿，壓蓋上端開設有凹槽A，壓桿滑動設置在凹槽A中，壓桿的下端與凹槽A之間形成壓力腔，壓蓋底部開設有與壓力腔相通的取壓孔；還包括上法蘭、下法蘭以及與取壓孔連接的壓力補償裝置；所述電加熱模擬件、壓蓋分別與上法蘭、下法蘭的中心通孔螺紋連接，上法蘭與下法蘭通過螺栓緊固在一起。

進一步，所述壓桿下端外壁上開設有密封槽，還包括設置在密封槽中的O型密封圈。

進一步，所述壓桿上端開設有凹槽B，電加熱模擬件下部與凹槽B通過螺紋連接。

進一步，所述壓力補償裝置包括引壓管以及壓力補償源，引壓管一端與壓力補償源連接，另一端與取壓孔螺紋連接。

本發明的有益技術效果如下：

1、壓桿滑動設置在凹槽A中，壓力腔容積可變，依靠壓蓋與壓桿的相對滑動，可以抵消軸向的熱膨脹量，解決了由于電加熱模擬件自重與非平衡壓差引起的附加載荷，增強了模擬件的安裝可靠性。

2、壓力腔與壓力補償裝置相通相連，由于壓力補償裝置的壓力與流道承壓筒體內壓力接近，壓力腔內液體壓力也與流道承壓筒體內壓力接近，從而可為電加熱模擬件提供壓力補償。

3、O型環密封的設置使得壓桿與壓蓋間的密封適用于較寬的溫度和壓力范圍，增強了壓力補償結構的適用范圍。

4、電加熱模擬件的下部與壓桿上的凹槽B通過螺紋連接，使得電加熱模擬件的壓力載荷及軸向位移能夠沿壓桿傳遞到壓蓋上。

5、在不同實驗工況中，由于承壓筒體與實驗回路的壓力較為接近，使得壓力補償源具有協調性和靈活性。

6、壓桿與電加熱模擬件螺紋連接，電加熱模擬件與壓蓋法蘭連接，壓蓋與引壓管螺紋連接，使得各零件之間使用和拆卸方便，增強了通用性。

附圖說明

圖1為一種新型的用于高壓環境下電加熱模擬件的壓力補償結構的結構示意圖；

其中附圖標記所對應的零部件名稱如下：

1-電加熱模擬件，2-壓蓋，3-壓桿，4-凹槽A，5-壓力腔，6-取壓孔，7-上法蘭，8-下法蘭，9-壓力補償裝置，10-O型密封圈，11-凹槽B，12-引壓管，13-壓力補償源。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細地說明，但本發明的實施方式并不限于此。

實施例1

如圖1所示，一種新型的用于高壓環境下電加熱模擬件的壓力補償結構，包括電加熱模擬件1、壓蓋2以及固定在電加熱模擬件1下端的壓桿3，壓蓋2上端開設有凹槽A4，壓桿3滑動設置在凹槽A4中，壓桿3的下端與凹槽A4之間形成壓力腔5，壓蓋2底部開設有與壓力腔5相通的取壓孔6；還包括上法蘭7、下法蘭8以及與取壓孔6連接的壓力補償裝置9；所述電加熱模擬件1、壓蓋2分別與上法蘭7、下法蘭8的中心通孔螺紋連接，上法蘭7與下法蘭8通過螺栓緊固在一起。