用于池式夾帶機(jī)理研究的試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝置，更具體地說，涉及一種用于池式夾帶機(jī)理研究的試驗(yàn)裝置，以應(yīng)用于核能工程和兩相流工程中模擬測量不同液位高度和不同供氣流量情況下池式容器中流體中的氣體夾帶量。
【背景技術(shù)】
[0002]在核電站設(shè)計施工過程中，核安全是需要考慮的首要問題。嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解技術(shù)是核電站設(shè)計的重要組成部分。
[0003]圖1是一般核反應(yīng)堆的降溫原理示意圖。當(dāng)核反應(yīng)堆發(fā)生失水事故時，將產(chǎn)生大量熱量，主回路中的水量減少，熱管202內(nèi)產(chǎn)生水平分層流，使得液態(tài)的水和氣態(tài)的水蒸氣進(jìn)入蒸汽發(fā)生器206。在自動卸壓裝置3打開后，大量的蒸汽會從向上從自動卸壓裝置的支管304流出。由于汽水兩相交換動量，蒸汽會夾帶著液體一起流動，從而造成主回路中水裝量進(jìn)一步減少。當(dāng)主回路中水裝量進(jìn)一步減少時，壓力容器205內(nèi)的液位降低至熱管202底部以下時，堆芯201產(chǎn)生的蒸汽通過相間拖曳力，將水以液滴的形式夾帶出堆芯，而這樣的夾帶就是“池式夾帶”。這一機(jī)理會造成堆芯液位的進(jìn)一步降低，從而影響核反應(yīng)堆安全。
[0004]由于一般情況下堆芯201液位低于熱管202底部只在短時間內(nèi)可能發(fā)生，且認(rèn)為這部分夾帶量較小，所以“池式夾帶”這一現(xiàn)象沒有被充分重視，在安全分析程序中也都沒有描述池式夾帶現(xiàn)象的模型。但是近幾年的研究表明，忽略池式夾帶也就少考慮了一項(xiàng)主回路失水的機(jī)制，從邏輯上講是不準(zhǔn)確的。由于發(fā)生失水事故后的壓水堆內(nèi)會發(fā)生池式夾帶現(xiàn)象，這一現(xiàn)象將造成反應(yīng)堆進(jìn)一步的失水，進(jìn)而發(fā)生堆芯裸露或堆芯熔化等嚴(yán)重事故。
[0005]所以，從安全分析的角度，建立能夠準(zhǔn)確定量描述池式夾帶效應(yīng)的模型是十分重要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種用于池式夾帶機(jī)理研究的試驗(yàn)裝置，可以最大限度地保證了試驗(yàn)條件和試驗(yàn)工況與原型核反應(yīng)堆相同，從而獲取更接近于原型堆實(shí)際情況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型一個方面的實(shí)施例，提供一種用于池式夾帶機(jī)理研究的試驗(yàn)裝置，包括:豎立放置的主體容器;輸入裝置，設(shè)置在所述主體容器的下部，以向所述主體容器內(nèi)輸入氣體和水;水氣分離裝置，設(shè)置在所述主體容器的上部，以將從主體容器排出的水氣混合物分離成水和氣體;以及收集承重水箱，與所述水氣分離裝置連通，以收集從所述水氣分離裝置排出的水并計量所收集的水的重量。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述輸入裝置包括:輸入容器，與所述主體容器的下部連接;進(jìn)水部，設(shè)置在所述輸入容器的下部，以向所述主體容器輸入水;進(jìn)氣裝置，設(shè)置在所述進(jìn)水部的上部，以向所述主體容器中的水中輸送氣體并產(chǎn)生氣泡。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述進(jìn)氣裝置包括:至少一個進(jìn)氣口；上板，設(shè)有多個微孔;下板；以及多個水管，在垂直方向上穿過所述上板和下板，使得進(jìn)入進(jìn)水部的水經(jīng)所述水管進(jìn)入所述主體容器，并使從所述進(jìn)氣口輸入的氣體經(jīng)所述微孔輸送到所述主體容器中的水中。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，還包括鼓風(fēng)機(jī)，與所述進(jìn)氣口連通，以向所述進(jìn)氣裝置輸送氣體。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，在所述鼓風(fēng)機(jī)與進(jìn)氣裝置之間的管道上設(shè)有氣體計量裝置。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，還包括注水箱，在所述輸入容器的下部與所述進(jìn)水部連通，以向所述進(jìn)水部注入水并計量所注水的重量。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，還包括設(shè)置在所述主體容器上的第一壓力表，以測量所述主體容器中的壓力。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述主體容器的殼體為透明的，以從外部觀察所述主體容器內(nèi)的水位。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，在所述主體容器中設(shè)有導(dǎo)波雷達(dá)液位
i+o
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，在所述進(jìn)水部中設(shè)有溫度計，以測量進(jìn)入進(jìn)水部中的水的溫度。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述水氣分離裝置包括:臥式容器，安裝在所述主體容器的上部;輸入口，設(shè)置在所述臥式容器的第一端，與所述主體容器的上部連通，以接收主體容器中產(chǎn)生的水氣混合物；多個波紋板，設(shè)置在所述臥式容器中，所述波紋板的每個波紋的一個表面與所述水氣混合物的流動方向相對;氣體出口，設(shè)置在所述臥式容器的第二端的上部；以及至少一個液體出口，設(shè)置在所述臥式容器的第二端的下部，其中一個液體出口與所述收集承重水箱連通。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述水氣分離裝置還包括設(shè)有多個通孔的孔板，所述孔板設(shè)置在所述氣體出口與所述臥式容器結(jié)合的部位，并從所述臥式容器向下和向所述氣體出口傾斜延伸。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述臥式容器的第一端設(shè)有第一透明觀察窗。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述臥式容器的主體部上設(shè)有與所述第一透明觀察窗大致垂直的至少一個第二觀察窗。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述臥式容器的主體部上設(shè)有第二壓力表。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述輸入口設(shè)有與所述主體容器結(jié)合的傾斜法蘭，使得所述水氣分離裝置的臥式容器的軸向方向相對于垂直方向大致傾斜7-10度。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的試驗(yàn)裝置，所述臥式容器的主體部上設(shè)有速率表，以測量水氣混合物在所述臥式容器中的流動速率。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的用于池式夾帶機(jī)理研究的試驗(yàn)裝置，可以最大限度地保證了試驗(yàn)條件和試驗(yàn)工況與原型核反應(yīng)堆相同，從而獲取更接近于原型堆實(shí)際情況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。該試驗(yàn)裝置可以降低試驗(yàn)設(shè)備的數(shù)目，節(jié)約試驗(yàn)成本，提高試驗(yàn)效率。
【附圖說明】
[0025]本實(shí)用新型將參照附圖來進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中:
[0026]圖1是一般核反應(yīng)堆的降溫原理示意圖；
[0027]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的用于池式夾帶機(jī)理研究的試驗(yàn)裝置的立體示意圖；
[0028]圖3是圖2所示試驗(yàn)裝置的原理方框圖；
[0029]圖4是圖2所示試驗(yàn)裝置的簡易立體示意圖；
[0030]圖5是圖2所示的試驗(yàn)裝置的容器主體的下部的進(jìn)氣裝置的剖視圖；
[0031 ]圖6是圖2所示的試驗(yàn)裝置的水氣分離裝置的立體示意圖；
[0032]圖7是圖6所示水氣分離裝置的主視圖，圖中示出了位于水氣分離裝置內(nèi)部的波紋板和孔板；
[0033]圖8是圖6所示水氣分離裝置的俯視圖；
[0034]圖9是圖5所述水氣分離裝置的側(cè)視圖；以及
[0035]圖10是示出水氣分離裝置的波紋板和孔板的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]雖然將參照含有本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的附圖充分描述本實(shí)用新型，但在此描述之前應(yīng)了解本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可修改本文中所描述的實(shí)用新型，同時獲得本實(shí)用新型的技術(shù)效果。因此，須了解以上的描述對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言為一廣泛的揭示，且其內(nèi)容不在于限制本