本發(fā)明涉及熱工水力研究，具體涉及一種水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝。

背景技術(shù)：

1、為了驗(yàn)證輻照試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的可靠性以及合理性，評(píng)估裝置的參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性，以及通過(guò)對(duì)外回路參數(shù)的調(diào)整獲取試驗(yàn)裝置的可操作性范圍和流量與壓差的關(guān)系等情況，水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝是實(shí)現(xiàn)上述要求的必要手段。因此，水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝的設(shè)計(jì)對(duì)于新型輻照試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和性能評(píng)估至關(guān)重要。

2、水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝作為驗(yàn)證輻照試驗(yàn)裝置性能的重要設(shè)備，在輻照試驗(yàn)裝置性能評(píng)估、設(shè)計(jì)合理性驗(yàn)證過(guò)程中扮演著參數(shù)調(diào)整、匹配堆內(nèi)環(huán)境的角色。隨著新材料、新燃料輻照的增多，新型的輻照試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)也層出不窮，對(duì)水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝的適應(yīng)性、多功能性、操縱便捷性的要求更加嚴(yán)格，現(xiàn)有的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，靈活性差，為水力特性試驗(yàn)的實(shí)施帶來(lái)了諸多不便。

3、基于上述的需求，需要重新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、能夠滿足多種結(jié)構(gòu)、多參數(shù)驗(yàn)證的水力特性試驗(yàn)工裝，以節(jié)省試驗(yàn)成本，縮短試驗(yàn)周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于：針對(duì)現(xiàn)有的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝的上述不足，提供一種水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，該工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強(qiáng)，可以用來(lái)驗(yàn)證輻照試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)滿足在試驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)拆卸以及更換部件和調(diào)整試驗(yàn)方案，且不影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取。

2、本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，包括第一階段試驗(yàn)工裝和第二階段試驗(yàn)工裝；所述第一階段試驗(yàn)工裝包括柵格板組件、底部筒體、錐管、下接頭、筒體、上接頭、進(jìn)水圓筒和進(jìn)水變徑筒，所述進(jìn)水圓筒和進(jìn)水變徑筒的大徑端焊接，所述筒體的上端焊接上接頭，下端用螺釘與下接頭連接，所述進(jìn)水圓筒下端與筒體上端通過(guò)法蘭連接，所述筒體下端通過(guò)法蘭與柵格板組件上端連接，所述柵格板組件下端通過(guò)法蘭與底部筒體上端連接，底部筒體下端與錐管大徑端焊接；

4、所述第二階段試驗(yàn)工裝包括上部筒體、錐段、中部筒體、下部筒體、以及所述第一階段試驗(yàn)工裝中的柵格板組件、底部筒體和錐管，所述上部筒體下端與錐段大徑端焊接，所述錐段小徑端與中部筒體上端焊接，在上部筒體側(cè)面垂直焊接有入口管；所述下部筒體上下端分別與中部筒體下端和柵格板組件上端通過(guò)法蘭連接。

5、在上述技術(shù)方案中，柵格板組件、底部筒體、錐管為第一階段試驗(yàn)工裝和第二階段試驗(yàn)工裝中的通用零件。由于第一階段試驗(yàn)工裝和第二階段試驗(yàn)工裝中各部分之間通過(guò)法蘭形成可拆卸連接，因此在試驗(yàn)過(guò)程中可隨時(shí)拆卸以及更換部件和調(diào)整試驗(yàn)方案。試驗(yàn)工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強(qiáng)，可以代替現(xiàn)有的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工要求高的試驗(yàn)工裝。對(duì)于需要頻繁更換內(nèi)部構(gòu)件的水力試驗(yàn)采用第一階段試驗(yàn)工裝，可以利用其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量小，便于操作的特點(diǎn)，快速完成試驗(yàn)，完成基本構(gòu)件的篩選后，采用第二階段試驗(yàn)工裝，可以對(duì)輻照試驗(yàn)裝置的性能進(jìn)行評(píng)估。

6、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述進(jìn)水變徑筒和錐管的小徑端配設(shè)有法蘭，所述上部筒體的上端配設(shè)有法蘭。通過(guò)設(shè)置法蘭，便于將試驗(yàn)工裝連接在試驗(yàn)回路中。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述第一階段試驗(yàn)工裝和第二階段試驗(yàn)工裝中的法蘭連接處配設(shè)有密封墊。通過(guò)設(shè)置密封墊，試驗(yàn)工裝中各部分之間通過(guò)法蘭和密封墊形成密封連接，避免造成冷卻水泄漏。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述第一階段試驗(yàn)工裝的進(jìn)水圓筒、筒體和底部筒體的側(cè)面安裝有引壓管，所述第二階段試驗(yàn)工裝的入口管側(cè)面安裝有引壓管。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述進(jìn)水圓筒、筒體、底部筒體和入口管安裝的引壓管三根為一組，所有引壓管安裝在軸向同一高度，且均勻分布。通過(guò)按照上述要求布置引壓管，可以對(duì)上述零件沿周向進(jìn)行多點(diǎn)取壓測(cè)量，從而確保壓力測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述入口管上的引壓管測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離上部筒體中心線500mm～650mm處；所述進(jìn)水圓筒上的引壓管測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離上接頭上端400mm～500mm處；所述底部筒體上的引壓管測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離柵格板組件下端450mm～550mm處；所述筒體上的引壓管測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離柵格板組件上端300mm～350mm處。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述柵格板組件內(nèi)部為階梯孔，入口設(shè)置錐角結(jié)構(gòu)，并加工有多組密封槽，所述密封槽內(nèi)安裝o型密封墊圈和方形密封墊圈。通過(guò)在密封槽內(nèi)設(shè)置上述兩種密封墊圈，主要用于密封柵格板組件與下接頭之間的間隙。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述柵格板組件入口錐孔的夾角為60°～65°，所述密封槽的數(shù)量為2～3組；所述o型密封墊圈的材料為橡膠，所述方形密封墊圈的材料為聚乙烯。通過(guò)設(shè)置上述角度的錐孔，在組裝試驗(yàn)工裝時(shí)，該錐孔可以對(duì)下接頭進(jìn)行導(dǎo)向，便于順利插入柵格板組件中，同時(shí)由于聚乙烯硬度大，可以保證橡膠墊圈不會(huì)塞入柵格板組件內(nèi)孔壁與下接頭外壁之間的間隙內(nèi)，橡膠墊圈則實(shí)現(xiàn)對(duì)間隙的密封。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述下接頭可插入所述柵格板組件內(nèi)部，所述柵格板組件內(nèi)孔壁與所述下接頭外壁之間留有0.5mm～1mm的間隙，所述o型密封墊圈和方形密封墊圈與所述下接頭外壁為過(guò)盈配合。通過(guò)將柵格板組件與下接頭之間的間隙值限定為上述值，可以使得在下接頭插入到柵格板組件內(nèi)孔中時(shí)形成定位效果，同時(shí)o型密封墊圈和方形密封墊圈與下接頭外壁為過(guò)盈配合，可對(duì)上述間隙進(jìn)行良好密封。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述密封槽的位置設(shè)置在距離所述柵格板組件出口20mm～30mm的位置。通過(guò)將密封槽開(kāi)設(shè)在柵格板組件內(nèi)孔的上述位置處，便于在試驗(yàn)時(shí)安裝和拆除o型密封墊圈和方形密封墊圈。

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

16、1、本發(fā)明中的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，可以用來(lái)驗(yàn)證輻照試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)滿足在試驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)拆卸以及更換部件和調(diào)整試驗(yàn)方案，且不影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲?。?/p>

17、2、本發(fā)明中的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強(qiáng)，可以代替現(xiàn)有的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工要求高的試驗(yàn)工裝；

18、3、本發(fā)明中的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝設(shè)置多處測(cè)壓點(diǎn)，可以滿足對(duì)試驗(yàn)裝置不同位置，不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)件進(jìn)行壓差測(cè)量，可以很好的反饋裝置設(shè)計(jì)的合理性；

19、4、本發(fā)明中的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，將整個(gè)水力特性試驗(yàn)分為兩個(gè)階段，對(duì)于需要頻繁更換內(nèi)部構(gòu)件的水力試驗(yàn)采用第一階段試驗(yàn)工裝，可以利用其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量小，便于操作的特點(diǎn)，快速完成試驗(yàn)，完成基本構(gòu)件的篩選后，采用第二階段試驗(yàn)工裝，可以對(duì)輻照試驗(yàn)裝置的性能進(jìn)行評(píng)估。

技術(shù)特征：

1.一種水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，包括第一階段試驗(yàn)工裝和第二階段試驗(yàn)工裝；所述第一階段試驗(yàn)工裝包括柵格板組件(6)、底部筒體(7)、錐管(9)、下接頭(10)、筒體(11)、上接頭(12)、進(jìn)水圓筒(13)和進(jìn)水變徑筒(14)，所述進(jìn)水圓筒(13)和進(jìn)水變徑筒(14)的大徑端焊接，所述筒體(11)的上端焊接上接頭(12)，下端用螺釘與下接頭(10)連接，所述進(jìn)水圓筒(13)下端與筒體(11)上端通過(guò)法蘭連接，所述筒體(11)下端通過(guò)法蘭與柵格板組件(6)上端連接，所述柵格板組件(6)下端通過(guò)法蘭與底部筒體(7)上端連接，底部筒體(7)下端與錐管(9)大徑端焊接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述進(jìn)水變徑筒(14)和錐管(9)的小徑端配設(shè)有法蘭，所述上部筒體(1)的上端配設(shè)有法蘭。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述第一階段試驗(yàn)工裝和第二階段試驗(yàn)工裝中的法蘭連接處配設(shè)有密封墊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述第一階段試驗(yàn)工裝的進(jìn)水圓筒(13)、筒體(11)和底部筒體(7)的側(cè)面安裝有引壓管(8)，所述第二階段試驗(yàn)工裝的入口管(2)側(cè)面安裝有引壓管(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述進(jìn)水圓筒(13)、筒體(11)、底部筒體(7)和入口管(2)安裝的引壓管(8)三根為一組，所有引壓管(8)安裝在軸向同一高度，且均勻分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述入口管(2)上的引壓管(8)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離上部筒體(1)中心線500mm～650mm處；所述進(jìn)水圓筒(13)上的引壓管(8)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離上接頭(12)上端400mm～500mm處；所述底部筒體(7)上的引壓管(8)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離柵格板組件(6)下端450mm～550mm處；所述筒體(11)上的引壓管(8)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在距離柵格板組件(6)上端300mm～350mm處。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述柵格板組件(6)內(nèi)部為階梯孔，入口設(shè)置錐角結(jié)構(gòu)，并加工有多組密封槽，所述密封槽內(nèi)安裝o型密封墊圈(15)和方形密封墊圈(16)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述柵格板組件(6)入口錐孔的夾角為60°～65°，所述密封槽的數(shù)量為2～3組；所述o型密封墊圈(15)的材料為橡膠，所述方形密封墊圈(16)的材料為聚乙烯。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述下接頭(10)可插入所述柵格板組件(6)內(nèi)部，所述柵格板組件(6)內(nèi)孔壁與所述下接頭(10)外壁之間留有0.5mm～1mm的間隙，所述o型密封墊圈(15)和方形密封墊圈(16)與所述下接頭(10)外壁為過(guò)盈配合。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，其特征在于，所述密封槽的位置設(shè)置在距離所述柵格板組件(6)出口20mm～30mm的位置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種水力特性驗(yàn)證試驗(yàn)工裝，包括第一階段試驗(yàn)工裝和第二階段試驗(yàn)工裝；第一階段試驗(yàn)工裝包括柵格板組件、底部筒體、錐管、下接頭、筒體、上接頭、進(jìn)水圓筒和進(jìn)水變徑筒，進(jìn)水圓筒和進(jìn)水變徑筒焊接，筒體上端焊接上接頭，下端與下接頭栓接，進(jìn)水圓筒與筒體通過(guò)法蘭連接，筒體通過(guò)法蘭與柵格板組件連接，柵格板組件通過(guò)法蘭與底部筒體連接，底部筒體與錐管焊接；第二階段試驗(yàn)工裝包括上部筒體、錐段、中部筒體、下部筒體、柵格板組件、底部筒體和錐管，上部筒體與錐段焊接，錐段與中部筒體焊接，在上部筒體側(cè)面垂直焊接有入口管；下部筒體分別與中部筒體和柵格板組件通過(guò)法蘭連接。本試驗(yàn)工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：趙文斌,張亮,劉曉松,孫勝,楊文華,斯俊平,李國(guó)云,莫華均,朱偉,劉洋,黃崗,張慧,胡曉暉,徐靈杰,許怡幸,盧孟康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19