本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器，具體是指一種構(gòu)建蒸汽發(fā)生器二次側(cè)初始工況的實驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

非能動余熱排出系統(tǒng)利用自然力驅(qū)動，提高了系統(tǒng)運行的可靠性，在核電站和軍用核動力技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前，非能動余熱排出系統(tǒng)主要有兩種類型，一次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)和二次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)。一次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)將余熱排出冷卻器的進出口管線分別連接到一次側(cè)主管道的熱段和冷段上。二次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)將余熱排出冷卻器的進出口管線分別連接到蒸汽發(fā)生器二次側(cè)蒸汽管道和給水管道上。

在非能動余熱排出系統(tǒng)研發(fā)和設(shè)計過程中需要開展大量的試驗研究，開展反應(yīng)堆一次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)的試驗研究時，蒸汽發(fā)生器是實驗裝置必須模擬的主要設(shè)備之一。蒸汽發(fā)生器模擬體主要功能是模擬非能動余熱排出工況下蒸汽發(fā)生器原型一次側(cè)的自然循環(huán)流量、模擬蒸汽發(fā)生器原型二次側(cè)熱容以及余熱排出總量。非能動余熱排出系統(tǒng)啟動時刻，二次側(cè)筒體的溫度，壓力等初始參數(shù)必須與原型系統(tǒng)一致。二次側(cè)筒體初始工況的模擬方法在反應(yīng)堆一次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)試驗研究中至關(guān)重要。因此，有必要開發(fā)一種構(gòu)建蒸汽發(fā)生器二次側(cè)初始工況的實驗系統(tǒng)，滿足一次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)試驗相關(guān)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種構(gòu)建蒸汽發(fā)生器二次側(cè)初始工況的實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)快速穩(wěn)定地建立二次側(cè)筒體初始工況，為開展反應(yīng)堆一次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)試驗提供數(shù)據(jù)支持。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種構(gòu)建蒸汽發(fā)生器二次側(cè)初始工況的實驗系統(tǒng)，包括二次側(cè)筒體以及安裝在二次側(cè)筒體蒸汽空間內(nèi)的一次側(cè)U型傳熱管束、盤管換熱器，在所述一次側(cè)U型傳熱管束豎直段中部設(shè)置有電熱元件，且在所述二次側(cè)筒體一側(cè)壁上設(shè)置有補水閥，在所述二次側(cè)筒體頂部安裝排氣閥，在所述二次側(cè)筒體另一側(cè)壁上安裝有測溫組件，測壓接管由二次側(cè)筒體頂部引出且延伸至與二次側(cè)筒體底部連通，在測壓接管上安裝有液位計以及測壓組件。本發(fā)明工作時，蒸汽發(fā)生器模擬體的一次側(cè)U型傳熱管束采用與實際原型一致的布置方式，即一次側(cè)U型傳熱管束的輸入端與輸出端均貫穿二次側(cè)筒體的底部置于外界，而盤管換熱器置于二次側(cè)筒體蒸汽空間的上部；通過補水閥向二次側(cè)筒體內(nèi)注入液體，使得蒸汽發(fā)生器模擬體的熱量被吸收帶走，而二次側(cè)筒體內(nèi)的液體在吸收熱量為完成液汽轉(zhuǎn)換，形成的蒸汽被盤管換熱器帶走，進而完成整個一次側(cè)與二次側(cè)熱量的傳遞。

在進行試驗時，熱元件穿過二次側(cè)筒體安裝在預(yù)留的電熱元件接管上，并采用成熟的透鏡墊技術(shù)進行密封，電熱元件浸泡在二次側(cè)水空間內(nèi)，用來加熱二次側(cè)水使其產(chǎn)生蒸汽，二次側(cè)筒體上方的蒸汽被盤管換熱器所冷凝，以帶走其產(chǎn)生的熱量；安裝在二次側(cè)筒體側(cè)壁上的測溫組件以及測壓接管上的測壓組件用來實時獲取二次側(cè)筒體工質(zhì)的溫度、壓力以及液位參數(shù)，給實驗過程中調(diào)節(jié)二次側(cè)初始工況做參考，而位于二次側(cè)筒體頂部以及底部的排氣閥和補水閥，可根據(jù)實際情況對筒體內(nèi)的壓力以及液位進行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)二次側(cè)筒體初始壓力、溫度、汽水比例等參數(shù)，滿足非能動余熱排出系統(tǒng)試驗對模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)初始工況的需求。

進一步地，還包括安全閥和排水閥，所述安全閥與排氣閥連接，所述排水閥與補水閥連接。在二次側(cè)筒體頂部設(shè)置的安全閥可在排氣閥泄壓時對其進行輔助降壓，避免二次側(cè)筒體內(nèi)的壓力出現(xiàn)異常而影響實驗測試的數(shù)據(jù)準確性；而與補水閥連通的排水閥可在實驗結(jié)束后，將二次側(cè)筒體內(nèi)的殘留液體快速排出，降低一次側(cè)U型換熱管束、電熱元件以及盤管換熱器受侵蝕，提高其使用壽命。

進一步地，在所述盤管換熱器進水端依次安裝有流量計和調(diào)節(jié)閥，所述盤管換熱器出水端連接有截止閥。盤管式換熱器安裝在二次側(cè)筒體上部空間，換熱器出水端與進水端均從二次側(cè)筒體的側(cè)面引出，在盤管換熱器兩個端口上設(shè)置截止閥、調(diào)節(jié)閥以及流量計，可以控制盤管換熱器內(nèi)冷卻水流量并對其進行實時測量。

作為優(yōu)選，所述測壓組件為壓力變送器。

作為優(yōu)選，所述流量計為V錐流量計、電磁流量計、超聲波流量計或文丘里流量計。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明采用電熱元件作為輔助加熱設(shè)備，將二次側(cè)筒體的水加熱成蒸汽，可以對二次側(cè)筒體的壓力以及溫度向上做微調(diào)；將盤管換熱器作為熱阱設(shè)備，將二次側(cè)筒體的水蒸氣冷凝成水，可以對二次側(cè)筒體的壓力以及溫度向下做調(diào)整；而測溫組件、壓力測量組件以及液位計可以分別對二次側(cè)筒體溫度、壓力以及液位信號進行實時監(jiān)控，作為初始工況調(diào)節(jié)的實時結(jié)果反饋；即通過上述設(shè)備的聯(lián)調(diào)，可以控制二次側(cè)筒體的溫度、壓力以及液位符合試驗初始工況要求。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標記及相應(yīng)的零部件名稱：

1-電熱元件、2-一次側(cè)U型傳熱管束、3-盤管換熱器、4-流量計、5-調(diào)節(jié)閥、6-截止閥、7-安全閥、8-測壓組件、9-測溫組件、10-液位計、11-補水閥、12-排水閥、13-二次側(cè)筒體、14-排氣閥。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1所示，本實施例包括二次側(cè)筒體13以及安裝在二次側(cè)筒體13蒸汽空間內(nèi)的一次側(cè)U型傳熱管束2、盤管換熱器3，在所述一次側(cè)U型傳熱管束2豎直段中部設(shè)置有電熱元件1，且在所述二次側(cè)筒體13一側(cè)壁上設(shè)置有補水閥11，在所述二次側(cè)筒體13頂部安裝排氣閥14，在所述二次側(cè)筒體13另一側(cè)壁上安裝有測溫組件9，測壓接管由二次側(cè)筒體13頂部引出且延伸至與二次側(cè)筒體13底部連通，在測壓接管上安裝有液位計10以及測壓組件8；還包括安全閥7和排水閥12，所述安全閥7與排氣閥14連接，所述排水閥12與補水閥11連接，在所述盤管換熱器3進水端依次安裝有流量計4和調(diào)節(jié)閥5，所述盤管換熱器3出水端連接有截止閥6。

二次側(cè)筒體13初始工況調(diào)節(jié)方法如下：

首先通過補水管線對二次側(cè)筒體13補水，打開二次側(cè)筒體13的排氣閥14，電熱元件1采用熱電偶對二次側(cè)筒體13內(nèi)的水進行加熱并沸騰除氣一段時間后，繼續(xù)升溫升壓；當二次側(cè)筒體13內(nèi)的溫度壓力達到所需工況的三分之一時，將電熱元件1斷開；當蒸汽發(fā)生器模擬體一次側(cè)流體的溫度高于二次側(cè)流體溫度時，一次側(cè)的熱量通過一次側(cè)U型傳熱管束2傳遞給二次側(cè)，造成二次側(cè)的溫度和壓力會持續(xù)上升；當二次側(cè)的溫度壓力快達到初始工況參數(shù)要求時，打開盤管換熱器3上的截止閥6和調(diào)節(jié)閥5，緩慢調(diào)整調(diào)節(jié)閥5開度，加大盤管換熱器3內(nèi)冷卻水流量，蒸汽被盤管換熱器3冷凝成水，二次側(cè)筒體13內(nèi)的溫度壓力下降，熱量被帶出二次側(cè)筒體13。通過調(diào)節(jié)盤管換熱器3冷卻水流量，使盤管換熱器3帶走的熱量與一次側(cè)U型傳熱管束2傳遞過來的熱量平衡，二次側(cè)筒體13內(nèi)的溫度與壓力會保持不變。當二次側(cè)筒體13水位偏高時，打開排水閥12將二次側(cè)筒體13的水排出；當二次側(cè)筒體13水位偏低，打開補水閥11和補水泵對二次側(cè)筒體13進行補水，最后通過電熱元件1微調(diào)可以使二次側(cè)的溫度壓力到達初始工況的參數(shù)要求。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。