[發明專利]模擬燃料棒-乏池不同控溫的加熱裝置

有效

• 申請號: 202011178735.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112361948B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 高三杰;陽雷;邱紹宇;李寧;姚力夫;郝騰飛;陳衛林
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;G01K7/02
• 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

本發明公開了模擬燃料棒?乏池不同控溫的加熱裝置，包括用于模擬燃料棒的標樣棒和用于模擬乏池的加熱機構；標樣棒包括加熱器和包殼管，加熱器設置在包殼管內側，所述包殼管的兩端與加熱器的外壁之間通過防水耐高溫材料封裝；加熱器包括金屬管，所述金屬管內設置有Cr20Ni80和六方氮化硼，包殼管的外壁設置有熱電偶；加熱機構包括標樣槽和標樣棒安裝臺架；所述標樣槽用于提供水環境，所述標樣槽上設置有冷水進管、熱水進管和排水管；標樣棒安裝臺架安裝在標樣槽的頂部，所述標樣棒安裝臺架用于安裝標樣棒。本發明所述加熱裝置能夠模擬燃料棒棒溫和乏池的水環境溫度，能夠模擬不同溫控的環境，進而完成不同溫控下氧化膜測厚的曲線。

技術領域

本發明涉及核燃料加熱技術領域，具體涉及模擬燃料棒-乏池不同控溫的加熱裝置。

背景技術

運行后的燃料組件中燃料棒包殼會產生腐蝕形成氧化膜，這些因素嚴重影響著燃料組件的使用性能。為了保證反應堆的運行安全，在運行一段時間后應對輻照后的燃料組件(棒)氧化膜厚度進行檢查，對超過限值的組件予以更換。

輻照后的燃料棒在卸料后，放置在乏池中，由于燃料棒內部自發熱(保持在70℃～100℃)，乏池中周圍水溫度(30℃～50℃)，而氧化膜測厚需要在乏池水中進行，而影響氧化膜測厚最大的因素是包括燃料棒棒溫和水環境溫度，為了保證實際工程檢測中氧化膜測量狀態和檢測效果，需要開展在模擬乏池水下環境溫度的測量實驗.需要研制一套能夠模擬不同燃料棒自發熱效果并能夠調節不同水溫度的自動加熱及控制裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供模擬燃料棒棒溫-乏池水溫不同控溫的加熱裝置，該加熱裝置能夠模擬不同燃料棒棒溫和不同乏池的水環境溫度，能夠模擬不同溫控的環境下開展試驗研究，進而完成不同溫度影響下的氧化膜渦流測厚的曲線制作。

本發明通過下述技術方案實現：

模擬燃料棒-乏池不同控溫的加熱裝置，包括用于模擬燃料棒的標樣棒和用于模擬乏池水溫的加熱機構；

所述標樣棒包括加熱器和包殼管，所述加熱器設置在包殼管內側，所述包殼管的兩端與加熱器的外壁之間通過防水耐高溫材料封裝；

所述加熱器包括金屬管，所述金屬管內設置有發熱體和填充材料，所述發熱體和填充材料分別為Cr20Ni80和六方氮化硼，所述加熱器內通過引出線引出，所述包殼管的外壁設置有熱電偶；

所述加熱機構包括標樣槽和標樣棒安裝臺架；

所述標樣槽用于提供水環境，所述標樣槽上設置有冷水進管、熱水進管和排水管，所述冷水進管和熱水進管分別用于向標樣槽內補充冷水和熱水；

所述標樣棒安裝臺架安裝在標樣槽的頂部，所述標樣棒安裝臺架用于安裝標樣棒。

本發明采用特殊的封裝方式，包殼管的端部采用防水耐高溫材料進行封裝，發熱體為Cr20Ni80，填充材料六方氮化硼，有效實現模擬了燃料棒的自發熱，自發熱溫度能夠維持在70℃～100℃。

本發明通過加熱器對標樣槽內的水進行加熱處理，可以將標樣槽內的水環境維持在30℃～50℃，實現對乏池的水環境溫度溫度的模擬。

綜上，本發明實現了模擬燃料棒和周圍水的不同溫控，周圍水溫度可控制在30℃～50℃，模擬燃料棒溫度可控制在60℃～105℃，溫度控制精度±1℃。

進一步地，還包括加熱水箱，所述加熱水箱與熱水進管連接，所述加熱水箱用于實現對其內部的水進行加熱處理。

所述加熱水箱為現有技術，功能是將試驗需要的熱水進行預加熱，并根據試驗需求進行熱水補充。

進一步地，還包括溫控系統，所述溫控系統包括控制器、電磁閥、溫控儀和溫度傳感器，所述冷水進管和熱水進管上均設置有電磁閥；