[發明專利]一種七組件流量測量實驗段

有效

• 申請號: 202011278192.4
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112509715B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 周志偉;馮預恒;楊紅義;林超;劉光耀;馬曉;王予燁;高鑫釗;丁志萍
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;屈獻莊

本發明屬于鈉冷快堆熱工水力實驗技術領域，具體涉及一種七組件流量測量實驗段，包括自下而上串聯設置的進口段(1)、下套筒(2)、中間套筒(3)、上套筒(4)和出口段(5)，中間套筒(3)內設置七盒堆芯組件(6)，七盒堆芯組件(6)頂部與出口段(5)相連；下套筒(2)內設有與七盒堆芯組件(6)底部相連的小柵板聯箱(7)，出口段(5)外側設置上引壓環(8)，下套筒(2)外側設有下引壓環(9)；液流能夠從進口段(1)流入，經小柵板聯箱(7)進入七盒堆芯組件(6)，從出口段(5)流出，上引壓環(8)和下引壓環(9)能夠測量七盒堆芯組件(6)與小柵板聯箱(7)構成實驗部件的壓降。

技術領域

本發明屬于鈉冷快堆熱工水力實驗技術領域，具體涉及一種七組件流量測量實驗段。

背景技術

中國首座快中子反應堆—中國實驗快堆已經順利建成，目前正處于調試階段，而中國首座示范快堆正在建設中，為了保障示范快堆的順利建成和我國快堆事業的可持續發展，需要針對示范快堆堆芯中的關鍵熱工水力行為進行相關實驗驗證。對于鈉冷快堆來說，堆芯流量的供應是通過三級流量分配方式實現的。在反應堆正常運行時，一回路主泵吸入冷池的液態鈉，驅動其通過主管道進入大柵板聯箱中，這是第一級流量分配；進入大柵板聯箱的冷卻劑通過內部套筒進入插在它上面的小柵板聯箱中，這是第二級流量分配；冷卻劑繼續通過插在小柵板聯箱上的組件管腳開孔進入堆芯組件，完成了第三級流量分配。三級流量分配方式保證了快堆堆芯組件流量分配的精確性。鈉冷快堆堆芯由幾百盒堆芯組件構成，每7盒組件(即七盒堆芯組件)共同插在一個小柵板聯箱上，堆芯壓降是由小柵板聯箱壓降和插在上面的組件壓降共同組成的。同一流量區的組件由于插在不同的小柵板聯箱上，通過小柵板聯箱的流量、壓降不同，組件的壓降也會相應產生差異，這導致同一流量區的組件會產生流量偏差，影響其安全運行性能，因此需要設計相關熱工水力實驗來研究和驗證插在同一小柵板聯箱上的七根組件間的流量分配和組件壓緊狀況。

發明內容

為了研究和驗證插在同一小柵板聯箱上的七根組件間的流量分配和組件壓緊狀況，確定快堆堆芯組件的安全運行，本發明提供了一種用于實現上述目標的七組件流量測量實驗段，通過本發明能夠完成多種相關堆外實驗，提高實驗段通用性和實驗效率。該實驗段充分模擬堆芯組件和小柵板聯箱在反應堆內的實際連接方式、冷卻劑進出方式、上下漏流以及組件與組件之間的相互作用等，并為測量提供監測點位置，以供儀器儀表接入。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是一種七組件流量測量實驗段，用于與熱工水力實驗系統主回路連通，對七盒堆芯組件的流量分配和組件壓緊狀況進行測試，其中，包括自下而上串聯設置的進口段、下套筒、中間套筒、上套筒和出口段，所述上套筒和所述中間套筒內設置所述七盒堆芯組件，所述七盒堆芯組件的頂部的操作頭與所述出口段相連；所述下套筒內還設有與所述七盒堆芯組件底部的管腳相連的小柵板聯箱，所述出口段外側設置有上引壓環，所述下套筒外側設有下引壓環；液流能夠從所述進口段流入，經所述小柵板聯箱從所述管腳進入所述七盒堆芯組件，最終從所述七盒堆芯組件的頂部經所述出口段流出，所述上引壓環和所述下引壓環能夠測量所述七盒堆芯組件與所述小柵板聯箱構成實驗部件的壓降。

進一步，所述出口段內設有7個出口管道，按照一高六低布置，分別對應連接所述七盒堆芯組件中的7根組件的出口一端；所述出口段的7個出口管道分別安裝有流量計，用于測量所述七盒堆芯組件中的7根組件的對應流量。

進一步，在所述出口段上還設置一個觀察鏡，用于觀測所述七盒堆芯組件。

進一步，在所述下套筒上設有6根漏流細管道，每根所述漏流細管道上均安裝有流量計，能夠分別測量所述七盒堆芯組件中位于周圍位置的6根組件的漏流量；所述進口段的底部有1根漏流細管道，所述漏流細管道上設有流量計，能夠測量所述七盒堆芯組件中位于中心位置的1根組件的漏流量；7根所述漏流細管道連通到所述中間套筒上，用于保證所述下套筒和所述中間套筒內的壓力平衡。

進一步，在所述上套筒與所述出口段間的法蘭連接處，位于所述七盒堆芯組件的操作頭位置，設有防止所述七盒堆芯組件上浮的壓緊構件。