[發明專利]一種用于水流冷卻降溫的非能動脈沖式水流調節裝置

有效

• 申請號: 202010559793.6
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111750724B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 胡珀;翟書偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00;F28F27/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

本發明涉及一種用于水流冷卻降溫的非能動脈沖式水流調節裝置，該裝置包括蓄水筒(1)和脈沖水流調節結構，所述的蓄水筒(1)通過脈沖水流調節結構設于待冷卻降溫的高溫壁面前方，所述的脈沖水流調節結構向高溫壁面上提供非連續澆淋的脈沖水流；該裝置用于對高溫壁面進行冷卻降溫，冷卻降溫時，向高溫壁面上澆淋脈沖水流。與現有技術相比，本發明能采用脈沖水流澆淋高溫壁面，能提高水膜蒸發換熱占比，在同等換熱需求下，將有效降低所需要總的水膜流量，減小冷卻水儲存水箱的容積。

技術領域

本發明涉及水流冷卻降溫技術領域，尤其是涉及一種用于水流冷卻降溫的非能動脈沖式水流調節裝置。

背景技術

在壓水堆核電廠反應堆發生冷卻劑流失事故或主蒸汽管道破裂事故時，內層安全殼內水蒸氣含量迅速增加，導致內部壓力和溫度大幅度升高。在壓力和溫度升至冷卻水儲存水箱底部的隔離閥開啟的整定值后，冷卻水在重力作用下從處于安全殼頂部的冷卻水儲存水箱中流出，流過水膜分配裝置，并在安全殼外壁面形成均勻分配的降水膜流動，其中水膜流速由冷卻水儲存水箱的液位控制。水膜在沿安全殼外壁面流動過程中，通過和水膜表面空氣流的對流作用，發生大量的表面蒸發換熱，同時水膜溫度延流動方向持續增加上升發生單相對流換熱，這兩種主導的換熱模式將安全殼內聚集的熱量帶走，使安全殼內溫度與壓力維持在安全水平。

由于水膜的蒸發換熱效率強于其單相對流換熱效率，所以在同等換熱需求下，提升水膜蒸發換熱熱量在總換熱熱量中的占比，將有效降低所需要總的水膜流量，減小冷卻水儲存水箱的容積，因此亟需設計一種能夠提高水膜蒸發換熱占比的水流調節裝置。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種能夠提高水膜蒸發換熱占比的用于水流冷卻降溫的非能動脈沖式水流調節裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于水流冷卻降溫的非能動脈沖式水流調節裝置，該裝置包括蓄水筒，還包括脈沖水流調節結構，所述的蓄水筒通過脈沖水流調節結構設于待冷卻降溫的高溫壁面前方，所述的脈沖水流調節結構向高溫壁面上提供非連續澆淋的脈沖水流；

該裝置用于對高溫壁面進行冷卻降溫，冷卻降溫時，向高溫壁面上澆淋脈沖水流。

優選地，所述的脈沖水流調節結構包括底座，所述的蓄水筒前端開口形成放水口，所述的蓄水筒兩側對稱設有安裝節點，所述的蓄水筒通過安裝節點可翻轉式安裝在底座上，所述的底座上設有用于限制蓄水筒逆時針翻轉角度和順時針翻轉角度的第一限位件和第二限位件；

初始狀態下蓄水筒內為空，所述的蓄水筒的整體重心位于安裝節點后方遠離放水口位置處，蓄水桶逆時針翻轉直至第一限位件處，放水口朝上，水流從放水口流入蓄水桶后，蓄水桶的整體重心向靠近放水口方向移動，蓄水桶順時針翻轉直至第二限位件處，水流留出，蓄水桶翻轉至初始狀態。

優選地，該裝置還包括引流結構，所述的引流結構固定在底座上并位于蓄水筒的放水口下方位置。

優選地，所述的底座包括兩個對稱的三角支架，所述的三角支架頂部分別設有用于安裝所述的安裝節點的裝配槽，所述的安裝節點與所述的裝配槽旋轉連接。

優選地，所述的第一限位件和第二限位件平行設置且兩端分別與兩個三角支架連接，第一限位件和第二限位件均位于蓄水筒下方，第一限位件靠近蓄水筒后端，第二限位件靠近蓄水筒前端。

優選地，所述的第一限位件在垂直方向的安裝高度低于第二限位件在垂直方向的安裝高度。

優選地，所述的第一限位件和第二限位件均為桿狀。

優選地，所述的放水口為傾斜切口。

優選地，所述的放水口底部設有向下彎曲的弧狀導流緣。