[發明專利]在壓力維持及池式蒸發條件下水位保持的實驗系統和方法

有效

• 申請號: 201710208396.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106910539B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 張震;熊萬玉;卓文彬;李朋洲;張友佳
• 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: 馮龍

本發明公開了一種在壓力維持及池式蒸發條件下水位保持的實驗系統和方法，包括補水系統、儲水系統、水位維持系統和發熱實驗裝置，補水系統通過補水管道與儲水系統連接為其補水；儲水系統通過送水管道與水位維持系統連接以維持其水位不變，并在送水管道上設置調節閥和流量計，水位維持系統通過連通管道與發熱實驗裝置連接穩定供水，并在所述連通管道上設置連通截止閥；發熱實驗裝置包括打壓實驗容器，打壓實驗容器內設置有發熱部件，打壓實驗容器的入口位置設置壓力變送器，以實時監測發熱部件所處的壓力值，在打壓實驗容器的出口位置安裝排出管道，排出管道末端設置有排出截止閥。

技術領域

本發明涉及一種核設備實驗領域，具體涉及一種在壓力維持及池式蒸發條件下水位保持的實驗系統和方法。

背景技術

對比全球已發生的三次嚴重事故可以發現，將堆芯熔融物滯留在壓力容器內，保證反應堆壓力容器的完整性，可以極大地緩解嚴重事故的進一步發展和惡化。在對現有先進反應堆熔融物堆內滯留策略的消化吸收基礎上，中核集團提出了設置堆腔注水冷卻系統，通過能動和非能動兩種方式冷卻壓力容器下封頭，將堆芯熔融物包容在壓力容器下腔室內，維持壓力容器完整性。因此，嚴重事故條件下壓力容器下封頭外表面流動傳熱特性以及臨界熱流密度是熔融物堆內滯留成功與否的決定性因素。

為了掌握下封頭外表面流動傳熱特性以及獲得壓力容器下封頭外表面臨界熱流密度限值，迫切需要一種精細壓力環境維持及池式蒸發條件下水位保持的實驗系統，該實驗系統能在池式沸騰蒸發條件下保持水位，并較為精細的維持壓力環境。

發明內容

本發明的目的即在于克服現有技術的不足，目的在于提供一種在壓力維持及池式蒸發條件下水位保持的實驗系統和方法，解決現有技術不能作為實驗室或工業應用的池式蒸發條件下水位保持裝置，并在池式蒸發條件下平穩保持水位并精細維持壓力環境實驗研究的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種在壓力維持及池式蒸發條件下水位保持的實驗系統，包括補水系統、儲水系統、水位維持系統和發熱實驗裝置，所述補水系統通過補水管道與儲水系統連接為其補水；所述儲水系統通過送水管道與水位維持系統連接以維持其水位不變，并在送水管道上設置調節閥和流量計，所述水位維持系統通過連通管道與發熱實驗裝置連接穩定供水，并在所述連通管道上設置連通截止閥；所述發熱實驗裝置包括打壓實驗容器，所述打壓實驗容器內設置有發熱部件，打壓實驗容器的入口位置設置壓力變送器，以實時監測發熱部件所處的壓力值，在打壓實驗容器的出口位置安裝排出管道，所述排出管道末端設置有排出截止閥。

進一步的，所述補水系統包括補水截止閥、補水泵和補水管道，所述儲水箱頂部通過補水管道相連接，補水管道上設置補水泵和補水截止閥。

進一步的，所述的儲水系統包括有儲水箱，所述的儲水箱側面安裝有儲水箱液位計，在儲水箱靠近頂部的位置安裝有儲水箱溢流閥。

進一步的，所述水位維持系統包括有水位維持箱，所述的水位維持箱側面安裝水位維持箱液位計，在水位維持箱靠近頂部的位置安裝水位維持箱溢流閥。

進一步的，所述的儲水箱、水位維持箱和連通管道底部均設置有排污閥，所述的排污閥用于清洗時排污；所述的連通管道靠近打壓實驗容器入口的位置設置的排污閥，該處設置的排污閥用于排水。

進一步的，所述的排出管道的尾端設置成向上傾斜的管道，與豎直方向傾斜夾角的角度范圍：20～60°，向上傾斜管道的長度小于等于5m。

本發明通過下述另一技術方案實現：

一種在壓力維持及池式蒸發條件下水位保持實驗方法，包括步驟：