一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耗汽模擬裝置，具體涉及到了一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在壓水堆式核反應(yīng)堆通常由一回路和二回路組成。因此，在反應(yīng)堆熱工水力系統(tǒng)試驗(yàn)中，需要分別模擬反應(yīng)堆的兩條回路。反應(yīng)堆一回路的主要功能是通過(guò)冷卻劑的循環(huán)流動(dòng)，將堆芯核裂變產(chǎn)生的大量熱能通過(guò)蒸汽發(fā)生器傳熱管不斷地傳遞給二回路。而二回路(蒸汽發(fā)生器二次側(cè))的飽和水在吸收一回路給予的熱能后發(fā)生相變，生成大量蒸汽。這些蒸汽被導(dǎo)入汽輪機(jī)后對(duì)外做功。做功后的蒸汽稱為乏汽，乏汽被換熱器冷卻為冷凝水，由循環(huán)栗送回蒸汽發(fā)生器二次側(cè)，完成熱力循環(huán)。
[0003]—回路模擬的關(guān)鍵是對(duì)堆芯核釋熱的模擬，常用帶有核熱耦合控制程序的電加熱裝置來(lái)模擬。二回路模擬的關(guān)鍵則是對(duì)二回路冷卻劑從“蒸汽一冷凝水”的整個(gè)熱力循環(huán)過(guò)程的模擬，其中最重要的是對(duì)蒸汽在汽輪機(jī)中的耗汽過(guò)程的模擬。耗汽過(guò)程是指高焓值蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，而自身轉(zhuǎn)變?yōu)榈挽手嫡羝⒆罱K轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)冷水的過(guò)程。由于真實(shí)的汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，一般試驗(yàn)中不可能采用。有鑒于此，本專利設(shè)計(jì)了一種替代性的試驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)模擬汽輪機(jī)的耗汽過(guò)程，以此達(dá)到低成本模擬真實(shí)的汽輪機(jī)耗汽過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，達(dá)到低成本模擬真實(shí)的汽輪機(jī)耗汽過(guò)程，通過(guò)節(jié)流閥和冷凝器的聯(lián)合工作來(lái)模擬蒸汽在汽輪機(jī)中的耗汽過(guò)程，解決反應(yīng)堆熱工水力系統(tǒng)試驗(yàn)中二回路模擬的難題。
[0005]為解決上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，包括依次連通的蒸汽發(fā)生裝置、蒸汽減壓閥、噴霧頭，還包括冷凝器，噴霧頭設(shè)置在冷凝器內(nèi)部，蒸汽減壓閥與噴霧頭之間的連接管道上設(shè)置有壓力測(cè)量裝置。
[0006]該試驗(yàn)系統(tǒng)中的主要設(shè)備為蒸汽減壓閥和冷凝器。在真實(shí)的反應(yīng)堆中，蒸汽從蒸汽發(fā)生器的二次側(cè)產(chǎn)生，通過(guò)主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)。在本發(fā)明提供的試驗(yàn)系統(tǒng)中，蒸汽從蒸汽發(fā)生器二次側(cè)流出后，進(jìn)入主蒸汽管道，在主蒸汽管道上設(shè)置蒸汽減壓閥，蒸汽通過(guò)減壓閥被節(jié)流降壓，成為低壓蒸汽。低壓蒸汽通過(guò)閥后的主蒸汽管道進(jìn)入冷凝器。冷凝器中布置數(shù)量足夠的換熱管，換熱管中通冷卻水。進(jìn)入冷凝器的低壓蒸汽在換熱管壁遇冷凝結(jié)，同時(shí)將熱量傳遞給管程的冷卻水。冷凝器殼層中，在換熱管壁凝結(jié)的飽和水受重力作用滴落至下部換熱管壁后繼續(xù)通過(guò)管壁向管程冷卻水傳熱。最終，進(jìn)入冷凝器的低壓蒸汽成為具有欠熱的過(guò)冷水，匯集到冷凝器的下部。在冷凝器的底部開(kāi)孔連出水管，可將過(guò)冷水導(dǎo)出，進(jìn)行后續(xù)加壓降溫過(guò)程。本專利所提出的試驗(yàn)系統(tǒng)僅模擬耗汽過(guò)程，故不對(duì)后續(xù)過(guò)程做更多描述。
[0007]利用蒸汽減壓閥和冷凝器的聯(lián)合工作來(lái)模擬蒸汽在汽輪機(jī)中的耗汽過(guò)程。汽輪機(jī)中蒸汽通過(guò)克服葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力來(lái)做功來(lái)，蒸汽減壓閥中蒸汽克服節(jié)流阻力做功，從耗汽的角度而言是完全等效的。冷凝器則充當(dāng)凝汽器的作用，將減壓后的蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)冷水。由于蒸汽減壓閥和冷凝器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，有效降低了模擬試驗(yàn)的運(yùn)行成本。同時(shí)，由于蒸汽減壓閥和冷凝器的安裝和使用均極為方便，試驗(yàn)的可靠性得到了有效提升。
[0008]蒸汽減壓閥采用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度功能的蒸汽減壓閥，當(dāng)蒸汽減壓閥的出口壓力被設(shè)定后，閥門會(huì)根據(jù)閥后壓力的波動(dòng)自行調(diào)節(jié)開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)閥后壓力的恒定控制。
[0009]優(yōu)選的，所述冷凝器內(nèi)設(shè)置有換熱管，換熱管位于噴霧頭下方。
[0010]優(yōu)選的，所述換熱管為盤管式換熱管。
[0011]優(yōu)選的，所述換熱管為S形換熱管。
[0012]優(yōu)選的，冷凝器底部設(shè)置有出水管，在出水管上設(shè)置有溫度測(cè)量裝置。
[0013]本發(fā)明的效果在于:可以以低成本的方式模擬汽輪機(jī)的耗汽過(guò)程，解決反應(yīng)堆熱工水力系統(tǒng)試驗(yàn)中二回路模擬的難題。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中，圖中附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為:
1、蒸汽減壓閥，2、壓力測(cè)量裝置，3、噴霧頭，4、冷凝器，5、換熱管，6、溫度測(cè)量裝置，7、
蒸汽發(fā)生裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0017]實(shí)施例1
一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，包括依次連通的蒸汽發(fā)生裝置7、蒸汽減壓閥1、噴霧頭3，還包括冷凝器4，噴霧頭3設(shè)置在冷凝器4內(nèi)部，蒸汽減壓閥1與噴霧頭3之間的連接管道上設(shè)置有壓力測(cè)量裝置2。
[0018]該試驗(yàn)系統(tǒng)中的主要設(shè)備為蒸汽減壓閥和冷凝器。在真實(shí)的反應(yīng)堆中，蒸汽從蒸汽發(fā)生器的二次側(cè)產(chǎn)生，通過(guò)主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)。在本發(fā)明提供的試驗(yàn)系統(tǒng)中，蒸汽從蒸汽發(fā)生器二次側(cè)流出后，進(jìn)入主蒸汽管道，在主蒸汽管道上設(shè)置蒸汽減壓閥，蒸汽通過(guò)減壓閥被節(jié)流降壓，成為低壓蒸汽。低壓蒸汽通過(guò)閥后的主蒸汽管道進(jìn)入冷凝器。冷凝器中布置數(shù)量足夠的換熱管，換熱管中通冷卻水。進(jìn)入冷凝器的低壓蒸汽在換熱管壁遇冷凝結(jié)，同時(shí)將熱量傳遞給管程的冷卻水。冷凝器殼層中，在換熱管壁凝結(jié)的飽和水受重力作用滴落至下部換熱管壁后繼續(xù)通過(guò)管壁向管程冷卻水傳熱。最終，進(jìn)入冷凝器的低壓蒸汽成為具有欠熱的過(guò)冷水，匯集到冷凝器的下部。在冷凝器的底部開(kāi)孔連出水管，可將過(guò)冷水導(dǎo)出，進(jìn)行后續(xù)加壓降溫過(guò)程。本專利所提出的試驗(yàn)系統(tǒng)僅模擬耗汽過(guò)程，故不對(duì)后續(xù)過(guò)程做更多描述。
[0019]利用蒸汽減壓閥和冷凝器的聯(lián)合工作來(lái)模擬蒸汽在汽輪機(jī)中的耗汽過(guò)程。汽輪機(jī)中蒸汽通過(guò)克服葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力來(lái)做功來(lái)，蒸汽減壓閥中蒸汽克服節(jié)流阻力做功，從耗汽的角度而言是完全等效的。冷凝器則充當(dāng)凝汽器的作用，將減壓后的蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)冷水。由于蒸汽減壓閥和冷凝器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，有效降低了模擬試驗(yàn)的運(yùn)行成本。同時(shí)，由于蒸汽減壓閥和冷凝器的安裝和使用均極為方便，試驗(yàn)的可靠性得到了有效提升。
[0020]蒸汽減壓閥采用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度功能的蒸汽減壓閥，當(dāng)蒸汽減壓閥的出口壓力被設(shè)定后，閥門會(huì)根據(jù)閥后壓力的波動(dòng)自行調(diào)節(jié)開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)閥后壓力的恒定控制。
[0021]優(yōu)選的，所述冷凝器內(nèi)設(shè)置有換熱管5，換熱管位于噴霧頭3下方。
[0022]優(yōu)選的，所述換熱管5為盤管式換熱管。
[0023]優(yōu)選的，所述換熱管5為S形換熱管。
[0024]本試驗(yàn)裝置的具體操作實(shí)施方式為:首先，啟動(dòng)加熱設(shè)備，使蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生飽和蒸汽。飽和蒸汽從蒸汽發(fā)生器的頂部接管流出后，進(jìn)入本發(fā)明提供的試驗(yàn)系統(tǒng)。蒸汽首先進(jìn)入主蒸汽管道，并在通過(guò)主蒸汽管道上設(shè)置的蒸汽減壓閥時(shí)被節(jié)流降壓，蒸汽減壓閥后壓力由蒸汽減壓閥的開(kāi)度決定。由于減壓閥可通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度保持閥后壓力恒定，因此在試驗(yàn)開(kāi)始前即可根據(jù)汽輪機(jī)乏汽壓力對(duì)蒸汽減壓閥出口壓力進(jìn)行設(shè)置。降壓后蒸汽的實(shí)際壓力可由蒸汽減壓閥后的壓力測(cè)量裝置實(shí)測(cè)得到。低壓蒸汽隨后進(jìn)入冷凝器，并由噴霧頭噴灑在換熱管外壁面上。換熱管內(nèi)通有冷卻水，低壓蒸汽在換熱管外壁遇冷凝結(jié)，將熱量傳遞給管程的冷卻水。冷凝器殼層中，在換熱管壁凝結(jié)的飽和水受重力作用滴落至下部換熱管壁后繼續(xù)通過(guò)管壁向管程冷卻水傳熱。最終，進(jìn)入冷凝器的低壓蒸汽成為具有欠熱的過(guò)冷水，匯集到冷凝器的下部。在冷凝器的底部開(kāi)孔連出水管，可將過(guò)冷水導(dǎo)出，在出水管上設(shè)置溫度測(cè)量裝置，可實(shí)測(cè)過(guò)冷水的溫度，為后續(xù)的降溫增壓過(guò)程提供輸入。
[0025]上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:包括依次連通的蒸汽發(fā)生裝置(7)、蒸汽減壓閥(1)、噴霧頭(3)，還包括冷凝器(4)，噴霧頭(3)設(shè)置在冷凝器(4)內(nèi)部，蒸汽減壓閥(1)與噴霧頭(3 )之間的連接管道上設(shè)置有壓力測(cè)量裝置(2 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器內(nèi)設(shè)置有換熱管(5)，換熱管位于噴霧頭(3)下方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱管(5)為盤管式換熱管。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱管(5)為S形換熱管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:冷凝器底部設(shè)置有出水管，在出水管上設(shè)置有溫度測(cè)量裝置(6 )。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的是一種模擬二回路汽輪機(jī)耗汽的試驗(yàn)系統(tǒng)，包括依次連通的蒸汽發(fā)生裝置、蒸汽減壓閥、噴霧頭，還包括冷凝器，噴霧頭設(shè)置在冷凝器內(nèi)部，蒸汽減壓閥與噴霧頭之間的連接管道上設(shè)置有壓力測(cè)量裝置。本發(fā)明的效果在于：可以以低成本的方式模擬汽輪機(jī)的耗汽過(guò)程，解決反應(yīng)堆熱工水力系統(tǒng)試驗(yàn)中二回路模擬的難題。
【IPC分類】G21C17/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105321586
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510630539
【發(fā)明人】徐建軍, 唐瑜, 黃彥平, 洪剛, 謝添舟
【申請(qǐng)人】中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日