CN104236844A - 一种核电站msr的大流量气体流体试验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统，包括：试验件，用于模拟MSR壳程；风机系统，为试验件提供流动的空气以模拟蒸汽；管路系统，连接风机系统和试验件；测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器以及检测试验件工况的测量装置。发明的试验件用于模拟MSR壳程，通过风机系统产生压缩空气来模拟蒸汽从而为试验件提供模拟气体，测量系统中的测量装置可测量试验机的压降，而烟雾发生器产生的烟雾颗粒随压缩空气进入试验件，由测量系统检测空气在试验件内部的流动状态以及分布均匀性，从而为实际产品性能的可靠性提供参考依据。本发明可应用于核电站MSR的试验。

Description

一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统
技术领域
本发明涉及核电试验领域，特别是涉及一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统。
背景技术
CAP1400大型压水堆核电站是我国自主设计的、具有自主知识产权的核电站，目前需要依据该型核电站的技术条件自主设计适用的汽水分离再热器（MSR）。蒸汽壳程压降和分布均匀性是影响MSR性能的重要指标，因CAP1400 MSR是国内首次自主设计的MSR新产品，结构上与以往核电站MSR的产品有极大的差异，所以为了完全保证产品性能的可靠性，需要充分掌握这两个性能指标的规律。
然而，国内尚未有用于检测MSR中上述两个性能指标的试验系统，虽然国外有公开部分MSR的试验系统，但是仍存在若干的缺点：
（1）压降使用传统的U型管测量，即在试验件的壳体上开孔，用导管引出气体通入U型管，使U型管形成液位高度差，直接肉眼观察液面刻度读数。此方法有测量点布置多、导管数量多、U型管占用空间大、读数误差大、无法实时记录数据等缺点；
（2）试验件无法直接观察气体在内部的流动状态以及分布均匀性，只能通过测量压力分布间接评估，准确性低。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种保证产品性能可靠性的大流量气体流体试验系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统，包括：
试验件，设有一个进口和一个出口，用于模拟MSR壳程；
风机系统，为试验件提供流动的空气以模拟蒸汽；
管路系统，通过管道和管件连接风机系统和试验件；
测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器以及检测试验件工况的测量装置。测量系统均接入上位计算机的数据采集系统中，由计算机记录、保存各测量参数。
作为上述技术方案的进一步改进，所述试验件由透明的PMMA有机玻璃制成，整个壳体实现完全透明。
作为上述技术方案的进一步改进，所述测量装置包括安装在试验件进、出口的压力变送器及压差传感器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述测量装置包括粒子成像测速系统，用于测量试验件内气体流动与分布情况。
作为上述技术方案的进一步改进，所述粒子成像测速系统包括激光器和成像相机，所述激光器与成像相机由同步控制器控制，所述同步控制器连接至上位计算机中。 
作为上述技术方案的进一步改进，所述测量装置包括安装在管路系统上的温度计和流量计，所述流量计位于烟雾发生器的上风向。
作为上述技术方案的进一步改进，所述管路系统的管道和管件均由透明有机玻璃制成，使空气的流动可视化。
作为上述技术方案的进一步改进，所述风机系统包括通过管道依次连接的离心风机、空气储罐和干燥机。
作为上述技术方案的进一步改进，所述试验件设有换热区域和汽水分离区域，所述换热区域内设有可拆装的换热件，所述汽水分离区域设有可拆装的分离件。
本发明的有益效果是：本发明的试验件用于模拟MSR壳程，通过风机系统产生带一定压头的空气来模拟蒸汽从而为试验件提供模拟气体，测量系统中的测量装置可测量试验件的压降，而烟雾发生器产生的烟雾颗粒随空气进入试验件，由测量系统检测空气在试验件内部的流动状态以及分布均匀性，从而为实际产品性能的可靠性提供参考依据。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的系统原理图；
图2是试验件的结构示意图；
图3是试验件的侧视图。
具体实施方式
如图1所示的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，包括：
试验件1，仅设有一个进口和一个出口，用于模拟MSR壳程；
风机系统，为试验件1提供流动的空气以模拟蒸汽；
管路系统，通过管道和管件连接风机系统和试验件1；
测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器2以及检测试验件1工况的测量装置。烟雾发生器2能产生粒子，随流动的空气进入试验件1中，起示踪作用，测量装置均接入上位计算机7的数据采集系统中，由计算机记录、保存各测量参数。
在本实施例中，试验件1由透明的PMMA有机玻璃制成，整个壳体完全透明，可由肉眼直接观察气体在内部的流动情况，亦可由测量装置从外部直接记录、检测试验件1内部气体的流动情况和分布情况。
优选的，测量装置包括安装在试验件1进、出口的压力变送器3，用于测量试验件1的压降，压力变送器3能就地读数并接入数据采集系统中。另外试验件1进、出口也同时配备安装压差传感器，直接输出压力差值。
测量装置还包括粒子成像测速系统，用于测量试验件1内气体流动与分布情况。粒子成像测速系统通过拍照成像的技术，在试验件1外部对透明的试验件1内部空气的状况进行测量、记录。粒子成像测速系统包括激光器4和成像相机5，激光器4与成像相机5由同步控制器6控制，同步控制器6连接至上位计算机7中。激光器4放置于试验件1一侧，与之配套的成像相机5放置于试验件1另一侧并垂直于激光器4产生的片光源方向，激光器4的激光照射到试验件1表面并将透明的试验件1内部的空气流动和分布情况显示出来，同时由成像相机5拍摄记录并上传至计算机。
在本实施例中，测量装置还包括安装在管路系统上的温度计8和流量计9，流量计9位于烟雾发生器2的上风向，温度计8位于烟雾发生器2的下风向，两者主要用于测量空气参数，保证空气参数在所需范围内。流量计9和温度计8都能就地读数并接入数据采集系统。
作为优选的，管路系统的管道和管件均由透明有机玻璃制成，使空气的流动可视化。管道和管件的连接均采用法兰连接，使管路拆装简易，也有利于重复利用。
作为优选的，风机系统包括通过管道依次连接的离心风机10、空气储罐11和干燥机12。离心风机10能够提供足够的压头，使空气有足够的动力，克服管路和试验件1的阻力而流动；同时离心风机10能够提供足够的流量，当流量达到一定值以后，空气的流动状态即能模拟蒸汽的真实流动状态，测量的试验数据就有意义。空气储罐11和干燥机12分别用于稳定空气压力和消除空气中的水分，使空气的参数更稳定，尽量消除系统误差。
如图2和图3所示，试验件1设有换热区域和汽水分离区域，换热区域内设有可拆装的换热件13，汽水分离区域设有可拆装的分离件14，换热件13与分离件14的可拆装设计可以根据不同的工况和不同的核电项目需求替换不同阻力的部件，使试验件1与实物等效。
本实施例是按照实物以一定缩小比例制作试验件1，模拟MSR的壳程结构，换热区域和汽水分离区域不能按照实物的结构直接缩小，需要采用技术手段将其简化等效，其简化等效的原则是保证试验件1与实物有相似的阻力特性。简化等效的主要手段是：（1）换热区域：实物为数千根带翅片的换热管，如直接缩小，翅片加工难度大且小尺度效应将增大试验误差，因此采用成阵列的少量圆棒来等效实物换热管的阻力，并设计为可从侧面沿轴向抽出的拆卸方式，如图3所示，方便根据不同工况或不同项目的需求替换阻力不同的部件。（2）汽水分离区域：实物是波纹板沿轴向并列排布的区域，能将蒸汽中的水分离出来；因为试验时观察气体流动状态需要投入示踪粒子，若仍用波纹板将会把示踪粒子也分离出来，所以试验件1中的分离件14使用栅格板并列排布，阻力也与实物等效；栅格板也可从侧面沿轴向抽出，便于替换。
试验系统的主要工作流程如下：
（1）测量压降：打开截止阀Ⅰ15、截止阀Ⅱ16、截止阀Ⅲ17、截止阀Ⅳ18，关闭截止阀Ⅵ19（旁路开关，正常工作时不用）；打开离心风机10，通过调节截止阀Ⅳ18来控制空气流量，流量通过流量计9测量；系统稳定后压力变送器3记录进出口的压降。
（2）观察气体流动状态：测量压降后关闭离心风机10，将压力变送器3拆下并把仪表接口堵上，重新打开离心风机10，开启烟雾发生器2，待稳定后将激光器4发出的片光源照射需要观察的截面，在适当的位置摆放专用相机拍照。
整个工作过程中，所有测量数据都能实时显示在计算机中，并记录保存。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于,包括：
试验件，设有一个进口和一个出口，用于模拟MSR壳程；
风机系统，为试验件提供流动的空气以模拟蒸汽；
管路系统，通过管道和管件连接风机系统和试验件；
测量系统，包括安装在管路系统上的烟雾发生器以及检测试验件工况的测量装置。
2.根据权利要求1所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述试验件由透明有机玻璃制成。
3.根据权利要求1所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述测量装置包括安装在试验件进、出口的压力变送器及压差传感器。
4.根据权利要求1所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述测量装置包括粒子成像测速系统，用于测量试验件内气体流动与分布情况。
5.根据权利要求4所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述粒子成像测速系统包括激光器和成像相机，所述激光器与成像相机由同步控制器控制，所述同步控制器连接至上位计算机中。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述测量装置包括安装在管路系统上的温度计和流量计。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述管路系统的管道和管件均由透明有机玻璃制成。
8.根据权利要求1所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述风机系统包括通过管道依次连接的离心风机、空气储罐和干燥机。
9.根据权利要求1所述的核电站MSR的大流量气体流体试验系统，其特征在于：所述试验件设有换热区域和汽水分离区域，所述换热区域内设有可拆装的换热件，所述汽水分离区域设有可拆装的分离件。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105021371A (zh) * 2015-07-27 2015-11-04 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 应用于风洞piv附面层测量的平板模型装置及测量方法
CN106442442A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 哈尔滨工程大学 一种波形板干燥器可视化实验系统
CN108036815A (zh) * 2017-12-21 2018-05-15 浙江华电器材检测研究所有限公司 一种安全帽汗液蒸发的评价系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000019056A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風洞実験装置
JP2005140528A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Toshiba Corp 流体計測装置
CN101807444A (zh) * 2010-03-18 2010-08-18 华北电力大学 核电站的细颗粒物脱除装置
CN202648917U (zh) * 2012-04-18 2013-01-02 江南大学 一种测试厌氧反应器中三相分离器分离效果的装置
CN103017999A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 大连海事大学 一种燃氢燃气轮机燃烧室流场特性实验装置
CN103698102A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 哈尔滨工程大学 一种管束间高温高压汽液两相流型实验装置及流型判别方法
CN103712774A (zh) * 2014-01-15 2014-04-09 大连海事大学 低旋流燃烧器流动特性研究实验装置
CN103900788A (zh) * 2014-03-10 2014-07-02 上海交通大学 用于两相流动同场测试的光学诊断装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000019056A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風洞実験装置
JP2005140528A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Toshiba Corp 流体計測装置
CN101807444A (zh) * 2010-03-18 2010-08-18 华北电力大学 核电站的细颗粒物脱除装置
CN202648917U (zh) * 2012-04-18 2013-01-02 江南大学 一种测试厌氧反应器中三相分离器分离效果的装置
CN103017999A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 大连海事大学 一种燃氢燃气轮机燃烧室流场特性实验装置
CN103698102A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 哈尔滨工程大学 一种管束间高温高压汽液两相流型实验装置及流型判别方法
CN103712774A (zh) * 2014-01-15 2014-04-09 大连海事大学 低旋流燃烧器流动特性研究实验装置
CN103900788A (zh) * 2014-03-10 2014-07-02 上海交通大学 用于两相流动同场测试的光学诊断装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
路铭超 等: ""汽水分离器性能试验研究"", 《动力工程学报》 *
陈军亮 等: ""百万千瓦级压水堆核电厂蒸汽发生器汽水分离装置热态验证试验"", 《核动力工程》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105021371A (zh) * 2015-07-27 2015-11-04 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 应用于风洞piv附面层测量的平板模型装置及测量方法
CN106442442A (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 哈尔滨工程大学 一种波形板干燥器可视化实验系统
CN106442442B (zh) * 2016-09-09 2019-06-14 哈尔滨工程大学 一种波形板干燥器可视化实验系统
CN108036815A (zh) * 2017-12-21 2018-05-15 浙江华电器材检测研究所有限公司 一种安全帽汗液蒸发的评价系统

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