[實用新型]變阻力式管道流速限制裝置

有效

• 申請號: 201720512807.2
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN206961532U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 梁任;盧向暉;王婷;楊江;林支康;方思遠;呂逸君;黃熙
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C19/04
• 分類號: G21C19/04;G21C15/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 張艷美,郝傳鑫

技術領域

本實用新型涉及核電廠系統設備技術領域，尤其涉及一種變阻力式管道流速限制裝置。

背景技術

核電廠各種主、輔助系統中存在大量的管道，為設備、冷卻反應堆、冷卻乏燃料等提供輸送路徑。其中大部分管道屬于中低流速、中高流量類型，一旦發生管道破裂事故，核電廠主冷卻劑系統中的冷卻劑將從這些破裂處噴泄，冷卻劑的缺失將威脅核燃料的冷卻，同時將對系統設備造成沖擊。而管道破裂后喪失流體的速度極大程度上決定了需要配備的應急補水系統的容量要求，流速速度越大，則需要配置更強的應急補水系統，需要更高的經濟代價。

如核電廠發生最為惡劣的大破裂喪失水事故(Large Break Loss Of Cooling Accident,LB LOCA)后，高能管道發生破裂，冷卻劑溫度高達300多攝氏度同時壓力達到15Mpa以上，反應堆水系統的原有水裝量以臨界流的形式迅速流失，在幾秒時間內幾乎被完全排空，因此有必要采取必要措施限制從破裂處排放的流量，但是，又盡量不要對核電廠安全產生影響。而又如乏燃料水池給水管道破裂事故下，盡管水裝量的流失速度相對減緩，但補水手段單一，仍極有可能導致水池沸騰、乏燃料裸露等情況。

為了在出現破裂事故后盡量降低失水速度，需要提供一種能夠限制管道中流體流速的裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠限制管道中流體流速的裝置。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種變阻力式管道流速限制裝置，用于限制管道中流體的流速，包括固定件、支撐件以及限流葉輪，固定件與管道固定，支撐件的一端固定于固定件，支撐件的另一端延伸至管道內，限流葉輪可轉動地安裝于支撐件的另一端。

與現有技術相比，本實用新型變阻力式管道流速限制裝置是利用葉輪的固有性能來實現降低流速的目的。當管道出現破裂時，管道中的流體流速高于其額定速度，此時流體施加于限流葉輪葉片的力增加，這個力垂直于葉片的分力也相應增加，從而提高了限流葉輪的轉速。當限流葉輪轉速提高時，其在流體中產生的擾流作用就越明顯，從而減小了管道的實際通流面積，增大管道阻力，最終達到降低流體流速的目的。本變阻力式管道流速限制裝置無需傳動機構，結構簡單、可靠性高。并且，具有流速越大時流動阻力越大的特點，通過預先設置不同的限流葉輪重力或摩擦系數，能得到阻力增大值與流速增大值之間的關系，滿足不同需求。本實用新型變阻力式管道流速限制裝置具有較高的可實施性，用于核電廠時能夠產生較大的安全效益和經濟效益。

較佳地，固定件呈形狀與管道的形狀對應的環形結構。固定件形狀與管道形狀對應，有利于減小固定件對管道中流體的影響，并且能夠方便固定件在管道上的安裝，使安裝后固定件更加牢固。

具體地，固定件固定于管道的內壁。

具體地，固定件固定于相鄰的兩管道之間。

具體地，變阻力式管道流速限制裝置包括若干支撐件，若干支撐件的一端相互間隔地固定于固定件，若干支撐件的另一端連接固定在一起，限流葉輪設置于若干支撐件相互連接的一端。若干支撐件共同承載限流葉輪，將限流葉輪在流體中受到的力分散。

較佳地，固定件與支撐件為一體成型結構。一體成型的固定件與支撐件在結構上剛性更強，使安裝后限流葉輪能夠承受更大程度的流體沖擊。

較佳地，限流葉輪的轉動軸線平行于管道中流體的流向。

具體地，限流葉輪的轉動軸線與管道的中心軸線重合。

較佳地，限流葉輪包括安裝部與固定于安裝部的若干葉片，葉片與限流葉輪的轉動軸線形成一夾角。該夾角越大，流體垂直于葉片的分力也就越大，因此管道中由于限流葉輪轉動而產生的阻力就會越大。

附圖說明

圖1是本實用新型變阻力式管道流速限制裝置的平面結構示意圖。

圖2是本實用新型中限流葉輪的結構示意圖。

圖3是限流葉輪于流體中的受力分析示意圖。

具體實施方式

下面結合給出的說明書附圖對本實用新型的較佳實施例作出描述。

當反應堆核電廠的管道發生破裂失水事故后，一回路冷卻劑通過破裂迅速流失，管道內的流體速度往往遠高于其額定值。此時，若能限制管道內的流體速度，就可以降低反應堆水裝量的喪失速度，從而減緩事故的惡化，贏得事故處理的時間，大大減少對安全注入系統的能力要求。

如圖1、圖2所示，本實用新型提供了一種變阻力式管道流速限制裝置1，用于限制管道中流體的流速，包括固定件11、支撐件12以及限流葉輪13。