本實(shí)用新型涉及一種形成較均勻水膜的浮球形式的水分配裝置。
背景技術(shù)：
：分水斗和圍堰系統(tǒng)是AP/CAP三代核電非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)的分水結(jié)構(gòu)，對(duì)殼外水膜的分布及均勻性有決定性影響。由于薄液膜具有傳熱特性，水膜越薄越均勻，就越有利于帶走堆芯衰變熱。如果非能動(dòng)安全殼下降液膜分配失衡，就會(huì)導(dǎo)致液膜流動(dòng)不穩(wěn)定，出現(xiàn)斷裂、分叉等現(xiàn)象，進(jìn)而影響非能動(dòng)安全殼載出熱量。現(xiàn)有技術(shù)的分配盒雖然能滿足目前的設(shè)計(jì)要求，但在小流量下的覆蓋率偏低，水膜分布均勻性還亟待進(jìn)一步提高。提升水膜分布的均勻性及小流量下覆蓋率，可延長(zhǎng)非能動(dòng)安全時(shí)間，可顯著提高非能動(dòng)堆型的安全性和經(jīng)濟(jì)性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種浮球形式的水分配裝置，包括入水口、V形槽、滑輪組、支撐板兩件、銷軸、錐銷、浮球、線繩索和盒體。其中，滑輪組通過(guò)兩件支撐板固定在盒體中部。緊固件銷軸與滑輪組連接，浮球通過(guò)線繩索和銷軸與錐銷連接。在水分配過(guò)程中，浮球隨液位高低運(yùn)動(dòng)，通過(guò)線繩索帶動(dòng)滑輪組轉(zhuǎn)動(dòng)，銷軸通過(guò)嚙合帶動(dòng)錐銷上浮，實(shí)現(xiàn)底部小孔的面積變化。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種浮球形式分配盒，包括：盒體，其由前板、后板、左板、右板和底板構(gòu)；入水口，其位于前板上；排水孔，其位于底板上；V形槽口，其分別設(shè)置在左板和右板上；浮球裝置，其包括：滑輪組；支撐板，其固定到后板上，所述支撐板由第一支撐板和第二支撐板組成；銷軸，其連接第一支撐板、滑輪組和第二支撐板，其中滑輪組能夠隨銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)；浮球，其隨液位高低而運(yùn)動(dòng)；線繩索，其連接浮球和滑輪組；錐銷，其插在排水孔上，并通過(guò)線繩索與滑輪組連接。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，左板上設(shè)有三個(gè)V形槽口，右板上設(shè)有三個(gè)V形槽口。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，盒體由不銹鋼板制造，采用六角螺母和螺栓將前板、后板、左板、右板和底板裝配，在連接處打膠進(jìn)行密封。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，入水口為矩形；排水孔的孔徑為φ6.4；銷錐為臺(tái)體圓錐形，材質(zhì)為圓鋼，長(zhǎng)度為70mm；銷軸為φ12圓鋼，長(zhǎng)度為60mm。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，滑輪組的尺寸為50x50x20mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，支撐板尺寸為40x40x10mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，浮球?yàn)榭招乃芰喜馁|(zhì)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種浮球形式分配盒，包括：盒體，其由前板、后板、左板、右板和底板構(gòu)成；入水口，其位于前板上；排水槽，其位于底板上；V形槽口，其分別設(shè)置在左板和右板上；浮球裝置，其包括：滑輪組；支撐板，其固定到底板上；銷軸，其連接支撐板和滑輪組，其中滑輪組能夠隨銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)；浮球，其隨液位高低而運(yùn)動(dòng)；連接桿，其連接浮球和滑輪組；可移動(dòng)條，其覆蓋在排水槽上，并與滑輪組連接。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，左板上設(shè)有三個(gè)V形槽口，右板上設(shè)有三個(gè)V形槽口。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，盒體由不銹鋼板制造，采用六角螺母和螺栓將前板、后板、左板、右板和底板裝配，在連接處打膠進(jìn)行密封。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，入水口為矩形；排水孔的孔徑為φ6.4；銷錐為臺(tái)體圓錐形，材質(zhì)為圓鋼，長(zhǎng)度為70mm；銷軸為φ12圓鋼，長(zhǎng)度為60mm；滑輪組的尺寸為50x50x20mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，支撐板尺寸為40x40x10mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，浮球?yàn)榭招乃芰喜馁|(zhì)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，可移動(dòng)條通過(guò)線繩索、齒條或連桿的方式與滑輪組連接?？梢酝ㄟ^(guò)試制不同的面積變化的浮球裝置調(diào)節(jié)水分配效果，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有效降低了收集水箱的均方差，提高了水膜分布的均勻性。2、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，在小流量下提高3%以上的覆蓋率，有效提高了非能動(dòng)安全殼載出熱量的能力。3、本實(shí)用新型只需稍作變更，就可以應(yīng)用到其它水分配裝置，提高其水膜分布的均勻性。附圖說(shuō)明下面將結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)地論述本實(shí)用新型的特征和其他方面，附圖中：圖1是分配盒的示意圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的浮球形式分配盒的示意圖。圖3是圖2中的可調(diào)節(jié)的浮球裝置的一個(gè)變體。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在不同流量下覆蓋率提高的百分比試驗(yàn)點(diǎn)。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在不同流量下收集水箱的均方差試驗(yàn)點(diǎn)。附圖標(biāo)記列表1，1′入水口2，2′V形槽21第一V形槽口22第二V形槽口23第三V形槽口24第四V形槽口25第五V形槽口26第六V形槽口3，3′排水孔3a排水槽4，4′盒體41前板42后板43左板44右板45底板5浮球裝置51，51a滑輪組52，52a支撐板53，53a銷軸54銷錐55，55a浮球56線繩索57連接桿58可移動(dòng)條521第一支撐板522第二支撐板具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。附圖和以下說(shuō)明描述了本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本實(shí)用新型。為了教導(dǎo)本實(shí)用新型技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實(shí)用新型的多個(gè)變型。由此，本實(shí)用新型并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。非能動(dòng)安全殼水分配過(guò)程為：冷卻水通過(guò)懸于安全殼穹頂上方的分水斗進(jìn)行初始水分配。冷卻水流到安全殼壁面后，通過(guò)一道圍堰收集壩進(jìn)入分配盒，分配盒再將水分配到三道分配槽，由分配槽上的V形槽形成水流向下流動(dòng)。冷卻水流到第二道圍堰后，再次由擋水壩進(jìn)入分配盒和三道分配槽及其上的V形槽進(jìn)行分配。在兩道環(huán)焊縫下方分別安裝了兩道圍堰以降低兩道環(huán)焊縫對(duì)水流分配不均的影響。如圖1所示，某堆型上使用的分配盒包括入水口1′、V形槽2′、排水孔3′和盒體4′。水由左側(cè)入水口1′進(jìn)入，經(jīng)由上部V形槽2′和底部排水孔3′流出，六個(gè)V形槽2′將水分配到分配槽中，這是圍堰分配系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。盒體4′由一般不銹鋼板制造，采用不銹鋼六角螺母和螺栓裝配制備。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的浮球形式分配盒的示意圖。如圖2所示，浮球形式分配盒包括入水口1、V形槽2、排水孔3、盒體4、浮球裝置5。其中，盒體可以由不銹鋼板制造，例如采用六角螺母和螺栓將前板41、后板42、左板43、右板44和底板45裝配，在連接處打膠進(jìn)行密封，使其不漏水。入水口1位于前板41上，其可以為矩形，也可以是其他適合形狀，水流通過(guò)入水口進(jìn)入分配盒。本發(fā)明的分配盒的作用原理是在冷卻水進(jìn)入分配盒后，由底孔出水，由于流量大于底孔出水，水上升并均勻地從多個(gè)V形槽流出；浮球裝置通過(guò)浮球調(diào)節(jié)底孔大小，從而調(diào)節(jié)底孔和V形槽冷卻水比例，使得冷卻水更均勻地分布在安全殼表面，顯著提高了小流量下的覆蓋率，提升了非能動(dòng)安全殼載出熱量的能力，對(duì)核電站安全高效運(yùn)營(yíng)有支撐作用。具體地，在左板和右板上可以分別設(shè)置一個(gè)或多個(gè)V形槽口。在圖2的實(shí)施例中，示出了六個(gè)V形槽口。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，槽口可以為其他任何合適的形狀。例如，第一V形槽口21、第二V形槽口22和第三V形槽口23位于左板43，第四V形槽口24、第五V形槽口25和第六V形槽口26位于右板44。排水孔3位于底板45，孔徑可為φ6.4，浮球裝置5的銷錐54插在排水孔3上。水流通過(guò)上述六個(gè)V形槽口、排水孔3（排水孔面積受銷錐的浮沉調(diào)節(jié)）流出分配盒，達(dá)到調(diào)節(jié)水膜分布的目的。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，浮球形式分配盒的浮球裝置5包括滑輪組51、支撐板52、銷軸53、錐銷54、浮球55和線繩索56，其中支撐板52由第一支撐板521和第二支撐板522組成，其固定到后板42上（例如通過(guò)焊接的方式），銷軸53連接第一支撐板521、滑輪組51和第二支撐板522，滑輪組51可隨銷軸53轉(zhuǎn)動(dòng)。如上所述，銷錐54插在排水孔3上，并通過(guò)線繩索56繞過(guò)銷軸53與浮球55連接。線繩索56連接浮球55和滑輪組51。在水分配過(guò)程中，浮球55隨液位高低運(yùn)動(dòng)，通過(guò)線繩索56帶動(dòng)滑輪組51和銷軸53轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)線繩索帶動(dòng)錐銷54上浮（例如通過(guò)嚙合連接），由于銷錐可為臺(tái)體圓錐形，錐銷54的浮沉調(diào)節(jié)了排水孔3的面積，由此調(diào)節(jié)了水分配的比例，從而影響了水膜的分布及覆蓋率。在適用的情形下，可以有最大的流量限制，在優(yōu)選的實(shí)施例中，例如可以通過(guò)流體力學(xué)方面的計(jì)算，使得從V形槽和底孔流出的流量比例不同，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的分配以達(dá)到最佳的水膜分布。其中，在優(yōu)選的實(shí)施例中，入水口為矩形；排水孔的孔徑為φ6.4；銷錐為臺(tái)體圓錐形，材質(zhì)為圓鋼，長(zhǎng)度為70mm；銷軸為φ12圓鋼，長(zhǎng)度為60mm；滑輪組的尺寸為50x50x20mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，支撐板尺寸為40x40x10mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，浮球?yàn)榭招乃芰喜馁|(zhì)。圖3是圖2中的浮球裝置的一個(gè)變體。如圖3所示，浮球裝置5包括滑輪組51a、支撐板52a、銷軸53a、浮球55a、連接桿57以及可移動(dòng)條58。支撐板52a固定到底板45上（例如通過(guò)焊接的方式）。銷軸53a連接支撐板52a和滑輪組51a，滑輪組51a可隨銷軸53a轉(zhuǎn)動(dòng)。連接桿57連接浮球55a和滑輪組51a。排水槽3a設(shè)在底部上，由可移動(dòng)條58覆蓋?？梢苿?dòng)條58與滑輪組51a連接，例如通過(guò)線繩索、齒條或連桿的方式。在水分配過(guò)程中，浮球55a隨液位高低運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連接桿57帶動(dòng)滑輪組51a和銷軸53a轉(zhuǎn)動(dòng)，可以帶動(dòng)可移動(dòng)條58（例如通過(guò)嚙合連接）以露出排水槽3a，從而改變排水槽3a的面積，調(diào)節(jié)了水分配的比例，從而影響了水膜的分布及覆蓋率。其中，在優(yōu)選的實(shí)施例中，入水口為矩形；排水孔的孔徑為φ6.4；銷錐為臺(tái)體圓錐形，材質(zhì)為圓鋼，長(zhǎng)度為70mm；銷軸為φ12圓鋼，長(zhǎng)度為60mm；滑輪組的尺寸為50x50x20mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，支撐板尺寸為40x40x10mm，材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，浮球?yàn)榭招乃芰喜馁|(zhì)。圖3的實(shí)施例的作用原理與圖2相似。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在不同流量下覆蓋率提高的百分比試驗(yàn)點(diǎn)。具體地，圖4中X軸表示水分配過(guò)程的特征雷諾數(shù)（Re），Y軸表示水分配試驗(yàn)裝置的覆蓋率。如圖4所示，浮球形式分配盒和現(xiàn)有技術(shù)分配盒的覆蓋率均隨特征雷諾數(shù)的增加而增加，在特征雷諾數(shù)約130時(shí)，浮球形式分配盒覆蓋率比現(xiàn)有技術(shù)分配盒高5.3%，在特征雷諾數(shù)約220時(shí)，浮球形式分配盒覆蓋率比現(xiàn)有技術(shù)分配盒高3.8%，從這個(gè)特性可以看出，在小流量下浮球形式分配盒可有效提高3%以上的水膜覆蓋率。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在不同流量下收集水箱的均方差試驗(yàn)點(diǎn)。圖5中X軸表示水分配過(guò)程的特征雷諾數(shù)（Re），Y軸表示收集水箱液位的均方差，其中N為收集水箱的個(gè)數(shù)，i為收集水箱的編號(hào)，第i個(gè)收集水箱的液位為hi，其算術(shù)平均值為H。如圖5所示，浮球形式分配盒相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有效降低了收集水箱的均方差，使液膜在試驗(yàn)本體表面分布得更均勻。上面已經(jīng)參照具體實(shí)施例詳細(xì)描述了本實(shí)用新型，顯然，在不脫離所附權(quán)利要求中所限定的本實(shí)用新型范圍的情況下，可以進(jìn)行更改和變化。更具體地，盡管本實(shí)用新型的一些方面在本文中被確定為優(yōu)選的或者有利的，但是本實(shí)用新型不必限制于本實(shí)用新型的這些優(yōu)選實(shí)施例。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3