段組成。
[0029]在換熱管7管內(nèi)布置11根4線制PtlOO管內(nèi)熱電偶25，與其相對應(yīng)位置的管壁溫度使用焊接在管壁上的管外壁熱電偶26測量。所述管外壁熱電偶26成J型。同時(shí)安裝10根J型水箱熱電偶27測定水箱8豎直方向的溫度分布。實(shí)驗(yàn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄C型換熱管7及水箱8內(nèi)各測點(diǎn)溫度。管外壁熱電偶26和水箱熱電偶27分布如圖1所示；管內(nèi)熱電偶25分布在管內(nèi)，與對應(yīng)的管外壁熱電偶26位于所述換熱管7的同一橫截面上，如圖2所示。
[0030]從圖1可知，換熱管7的豎直段設(shè)置于水箱8中與水箱8的高度方向平行，換熱管7的第一水平段和第二水平段分別從水箱8同一側(cè)穿出與加熱罐I的頂部和底部相連，從而形成一個(gè)回路；加熱元件2設(shè)置在加熱罐I內(nèi)；排氣管道5通過第一閥門17與換熱管7第一水平段相連；第一加水管道10通過第二閥門20與換熱管7的第二水平段相連。第一閥門17與加熱罐頂部之間設(shè)置有第三閥門16，與換熱管7之間設(shè)置有第四閥門18 ;加熱罐I底部與換熱管7之間通過第五閥門24設(shè)置有一個(gè)開口向下的第一出水口 15 ;回路上設(shè)置有第一溫度計(jì)6、第二溫度計(jì)30、第一止回閥11、流量計(jì)12和第六閥門21，且在第六閥門21兩端通過第七閥門22和第八閥門23并聯(lián)設(shè)置有一個(gè)高溫泵13。該高溫泵13出口與第七閥門22之間設(shè)置有第二止回閥14。水箱8底部通過第九閥門19設(shè)置有一個(gè)開口向下的第二出水口 9。水箱8包括水箱壁40和水箱底41，呈敞口狀。
[0031]實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，關(guān)閉第九閥門19，向水箱8內(nèi)注入規(guī)定高度的水；關(guān)閉第五閥門24、第九閥門19，打開其他七個(gè)閥門，從第一加水管道10注入自來水，在排氣管道5水滿溢出后(此時(shí)表明整個(gè)管路已加滿水)，停止加水并關(guān)閉第二閥門20 ;關(guān)閉第三閥門16、第一閥門17、第五閥門24，啟動(dòng)加熱元件2設(shè)定加熱溫度270°C，由于加熱罐I內(nèi)水受熱體積膨脹，會產(chǎn)生一定的壓力，所以在加熱罐I上安裝壓力表4和安全閥3，安全閥3的起跳壓力設(shè)置為6MPa。
[0032]加熱罐I內(nèi)溫度到達(dá)設(shè)定值后，打開第三閥門16，此時(shí)第一閥門17、第八閥門23、第五閥門24關(guān)閉，使得管側(cè)水在溫差作用下流動(dòng)，過程中，流量計(jì)12實(shí)時(shí)顯示并記錄管內(nèi)流量大小。若由于阻力過大管內(nèi)并無自然對流產(chǎn)生，關(guān)閉第六閥門21，打開第七閥門22、第八閥門23，啟動(dòng)高溫泵13，實(shí)現(xiàn)管路的強(qiáng)制對流循環(huán)。實(shí)驗(yàn)過程中監(jiān)測并記錄系統(tǒng)中各個(gè)溫度測量和壓力測點(diǎn)的值，作為后續(xù)分析的原始數(shù)據(jù)。
[0033]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，停止加熱元件2加熱，啟動(dòng)高溫泵13 (如果事前未啟動(dòng))，開啟第九閥門19，排出水箱8內(nèi)熱水，同時(shí)向水箱8加入適量冷水，待回路中高溫水冷卻至設(shè)定的降低溫度后，關(guān)閉高溫泵13。
[0034]實(shí)施例2
[0035]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，水箱8還包括水箱頂42，且水箱頂42或水箱壁40上部通過第十閥門29設(shè)置有第二加水管道28。
[0036]實(shí)施例3
[0037]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，水箱8還包括與所述水箱8 口徑相匹配的水箱頂蓋31 ;所述水箱頂蓋31包括外層薄片32、內(nèi)層薄片33，以及由所述外層薄片32和內(nèi)層薄片33圍成的板腔34 ；板腔34內(nèi)裝有冷卻介質(zhì)自來水。所述水箱頂蓋31蓋設(shè)在所述水箱壁40頂部敞口上。所述水箱頂蓋31可以延伸出一個(gè)下端以便更好的起到冷卻作用。所述下端可以設(shè)計(jì)為將所述水箱壁40上部包裹在內(nèi)的形式(如圖4所示)；也可以設(shè)計(jì)為可被所述水箱壁40包裹在內(nèi)的形式(如圖5所示)。
[0038]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括加熱罐(I)、加熱元件(2)、換熱管(7)、水箱(8)、排氣管道(5)和第一加水管道(10)，其特征在于:所述換熱管(7)具有豎直段、第一水平段和第二水平段，豎直段設(shè)置于所述水箱(8)中，與水箱(8)的高度方向平行，第一水平段和第二水平段從水箱(8)的同一側(cè)穿出后分別與所述加熱罐(I)的頂部和底部相連，從而形成回路；所述加熱元件⑵設(shè)置在所述加熱罐⑴內(nèi)；所述加熱罐⑴上設(shè)置有安全閥(3)和壓力表(4);所述排氣管道(5)通過第一閥門(17)與所述換熱管(7)的第一水平段相連；所述第一加水管道(10)通過第二閥門(20)與所述換熱管(7)的第二水平段相連；所述換熱管(7)的管內(nèi)和管外壁，以及所述水箱(8)內(nèi)分別設(shè)置有管內(nèi)熱電偶(25)、管外壁熱電偶(26)和水箱熱電偶(27);所述水箱(8)包括水箱壁(40)和水箱底(41)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一閥門(17)與所述加熱罐(I)的頂部之間設(shè)置有第三閥門(16);所述第一閥門(17)與所述換熱管(7)之間設(shè)置有第四閥門(18);所述加熱罐(I)與所述換熱管(7)的第二水平段之間通過第五閥門(24)設(shè)置有第一出水口(15);所述回路上設(shè)置有流量計(jì)(12)、第一溫度計(jì)(6)和第一止回閥(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述回路上設(shè)置有第六閥門(21)，且在第三閥門(16)、第四閥門(18)、第六閥門(21)中擇一閥門兩端通過第七閥門(22)和第八閥門(23)并聯(lián)設(shè)置有一個(gè)高溫泵(13)，且所述高溫泵(13)出口與第七閥門(22)之間設(shè)置有第二止回閥(14)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述回路上設(shè)置有第六閥門(21)，且在第三閥門(16)、第四閥門(18)、第六閥門(21)中擇一閥門兩端通過第七閥門(22)和第八閥門(23)并聯(lián)設(shè)置有一個(gè)高溫泵(13)，且所述高溫泵(13)出口與第七閥門(22)之間設(shè)置有第二止回閥(14)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述安全閥(3)的起跳壓力設(shè)置為I?30MPa。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水箱(8)還包括水箱頂(42);所述水箱頂(42)或所述水箱壁(40)上部通過第十閥門(29)設(shè)置有第二加水管道(28)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水箱(8)還包括與所述水箱(8) 口徑相匹配的水箱頂蓋(31);所述水箱頂蓋(31)包括外層薄片(32)、內(nèi)層薄片(33)，以及由所述外層薄片(32)和內(nèi)層薄片(33)圍成的板腔(34)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述管內(nèi)熱電偶(25)和所述管外壁熱電偶(26)位于所述換熱管(7)的同一橫截面上。9.根據(jù)權(quán)利要求2?7任一項(xiàng)所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述管內(nèi)熱電偶(25)和所述管外壁熱電偶(26)位于所述換熱管(7)的同一橫截面上。10.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述管內(nèi)熱電偶(25)的數(shù)量為I?100根；所述管外壁熱電偶(26)的數(shù)量為I?100根；所述水箱熱電偶(27)的數(shù)量為I?100根且沿所述水箱(8)的高度方向依次分布； 所述水箱底(41)或所述水箱壁(40)下部通過第九閥門(19)設(shè)置有第二出水口(9)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種非能動(dòng)余熱排出熱交換器模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括加熱罐、加熱元件、換熱管、水箱、排氣管道和第一加水管道。所述換熱管具有豎直段、第一水平段和第二水平段，豎直段設(shè)置于所述水箱中，兩水平段從水箱的同一側(cè)穿出后分別與所述加熱罐的頂部和底部相連，從而形成回路；所述加熱元件設(shè)置在所述加熱罐內(nèi)；所述排氣管道通過第一閥門與所述換熱管的第一水平段相連；所述第一加水管道通過第二閥門與所述換熱管的第二水平段相連；所述換熱管的管內(nèi)和管外壁，以及所述水箱內(nèi)分別設(shè)置有管內(nèi)熱電偶、管外壁熱電偶和水箱熱電偶。本實(shí)用新型能夠完全模擬非能動(dòng)余熱排出熱交換器的運(yùn)行過程，且具有操作簡便、運(yùn)行成本低的特點(diǎn)。
【IPC分類】G09B25/00
【公開號】CN204720082
【申請?zhí)枴緾N201520402851
【發(fā)明人】李煜, 馮葵香, 王學(xué)生, 周響, 門啟明, 孟祥宇, 曹雄, 張振華, 楊星, 譚鵬程, 鄭琪
【申請人】上海核工程研究設(shè)計(jì)院
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月11日