[發明專利]一種熔融物堆內滯留壓力容器外部冷卻試驗臺架

有效

• 申請號: 201710139067.7
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106952669B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 陸道綱;高尚;王漢
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種熔融物堆內滯留壓力容器外部冷卻試驗臺架，其特征在于，包括試驗段、系統回路以及輔助系統；所述試驗段的頭部和尾部通過法蘭與系統回路連接，系統回路與輔助系統相連；所述試驗段包括加熱系統、U型槽、加熱板和密封絕緣墊片；加熱板的兩端分別設置正電極與負電極，用來調節不同厚度的加熱板的熱流密度的大小，加熱系統固定在加熱板兩端的兩個電極上，加熱板與U型槽構成流道系統，在加熱板與U型槽接觸處安裝有絕緣墊片，用來密封加熱板與U型槽之間的空隙；在加熱板朝內的表面焊接測溫線，用來測量加熱段的內壁溫度，在試驗段的入口、出口和流道中分別布置與加熱板的不同厚度相對應的熱電偶，熱電偶通過U型槽外表面插入到流道中，用來測量流道水溫，所述加熱板的加熱方式采用交流電直接加熱，通過加熱板的不同厚度來實現各弧段不同的熱流密度；所述試驗段為模擬先進大功率壓水堆CAP1400壓力容器下封頭一部分，采用1:14縮比下封頭結構，其中半徑采用1:5縮比，并且二維切片各弧段的加熱板厚度依次增大。

2.根據權利要求1所述一種熔融物堆內滯留壓力容器外部冷卻試驗臺架，其特征在于，所述系統回路包括上升管段、水箱、換熱器和下降管段，所述水箱通過法蘭與上升管段連接，水箱底部通過兩條管道與換熱器連接，水箱上面開有出氣口，與外界空氣接觸，側面開有進水口，與供水管路連接，在水箱進水口位置設置進口閥門，水箱出水口位置設置出口閥門，進口閥門和出口閥門用來調節流量的大小，與水箱底部相連接的所有管道均設有法蘭段，通過添加或者減少這些通道法蘭段處的管段可以改變水箱高度；在下降管段設有流量計，用來實時監控流量。

3.根據權利要求1所述一種熔融物堆內滯留壓力容器外部冷卻試驗臺架，其特征在于，所述輔助系統包括電源、數據采集及信號控制系統和電源控制系統，電源、電源控制系統和數據采集及信號控制系統依次相連，數據采集及信號控制系統與電源控制系統通過系統回路分別與試驗段相連，所述數據采集及信號控制系統采用NI的采集系統，數據采集及信號控制系統的采集線分別連接到加熱系統上布置的熱電偶上。

4.一種基于權利要求3所述的熔融物堆內滯留壓力容器外部冷卻試驗臺架的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：讓回路中充滿水，確保回路密封性良好；

步驟2：控制主回路循環流量恒定，在功率和流量不變的情況下，先將冷卻水的過冷度保持在一個低值；

步驟3：開啟數據采集及信號控制系統，觀察各測點的溫度變化，同時記錄試驗段壓差的變化情況；

步驟4：增大冷卻水的過冷度，觀察數據變化，若觀察到試驗過程中某一點壁溫突然增大，立即關閉電源，停止加熱，防止燒毀加熱段；

步驟5：在功率與流量恒定的情況下改變水箱高度，記錄不同水箱高度下的水溫、試驗段壓差的變化，同時使用高速攝像機觀察氣液兩相流的變化；

步驟6：實驗完成后，及時關閉電源，待溫度冷卻時，將回路中的水排出。