CN104952497A - 一种非能动余热排出热交换器试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非能动余热排出热交换器试验装置。所述试验装置包括传热试验段、稳压器、屏蔽泵、加热器、循环泵、换热器、高位水箱、低位水箱、提升泵、补水泵和喷淋泵；其中，所述传热试验段、稳压器、屏蔽泵、加热器组成试验装置的主回路系统；所述传热试验段包括3根C形传热管和冷却水箱，所述稳压器与传热试验段的出口管道和屏蔽泵的入口管道相连；所述屏蔽泵与传热试验段的出口管道相连，通过调节屏蔽泵前的阀门和旁通阀门，调节主回路的流量；所述加热器安装在屏蔽泵和传热试验段之间。本发明对传热管的形式、尺寸、材质的设计合理。且合理避免了应力变形问题，同时也大大减少了用水量。能够更准确地模拟传热过程，获取更精确的传热数据。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种非能动余热排出热交换器试验装置。
背景技术
非能动余热排出热交换器(PRHR HX)是第三代压水堆核电站AP1000中的应急堆芯冷却系统，对缓解热阱丧失事故起着重要作用。非能动余热排出热交换器主要由传热管和安全壳内换料水箱组成。反应堆冷却剂系统热段的流体流入传热管，被换料水箱中的水冷却，从而将堆芯的衰变热排出。由于不同温度的冷却剂之间存在密度差，在热交换器中形成了自然循环。
非能动余热排出热交换器在自然循环过程中的两相流动传热现象是对反应堆安全有重要影响的热工水力现象。由于热交换器一、二次侧温差大，参数变化范围广，涉及多种单相和两相流动传热模式。自然循环流速低，受浮升力影响大，因此热交换器中的动力学特性与强迫循环有显著不同。目前，对非能动余热排出热交换器传热管内、外的两相流动及传热现象认识不充分，因此，建立非能动余热排出热交换器试验装置用于开展自然循环两相流动传热行为研究对于堆芯设计和安全分析技术的发展十分必要。
美国西屋公司针对AP600中的非能动余热排出热交换器建立了传热试验装置，用于验证热交换器的传热性能。试验装置的试验段由3根并排的304不锈钢竖直传热管浸没在圆形水箱中，模拟热交换器换热管的竖直段在换料水箱中的传热。装置保持了AP600非能动余热排出热交换器的完全高度，换热管的壁厚、内径及间距与真实尺寸相似。试验装置的运行工况能够涵盖AP600非能动余热排出热交换器的运行参数。但是，实际AP1000的热交换器传热管是C形传热管，由上、下水平段和竖直段组成，其中水平段占传热管总表面积的42％，主要的传热发生在传热管上水平段。而在西屋公司建立的试验装置中，传热管只包含竖直段，在该装置上不能开展水平段的传热试验研究。同时，该试验装置的传热管采用304不锈钢管，而AP1000中的传热管材质为因科镍(Inconel 690)，两种材质的热导率相差约34％，这将对传热试验数据的准确性和可靠性产生影响。
发明内容
针对上述试验装置的不足，本发明的目的在于建立与AP1000非能动余热排出热交换器C形管尺寸相同、材质接近的非能动余热排出热交换器传热试验装置，用于开展自然循环两相流动传热试验，为堆芯设计和安全分析提供试验数据，并为非能动余热排出热交换器自然循环两相流动传热程序模型的评价提供依据。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种非能动余热排出热交换器试验装置，所述试验装置包括传热试验段、稳压器、屏蔽泵、加热器、循环泵、换热器、高位水箱、低位水箱、提升泵、补水泵和喷淋泵；
其中，所述传热试验段、稳压器、屏蔽泵、加热器组成试验装置的主回路系统；所述传热试验段包括3根C形传热管和冷却水箱，所述稳压器与传热试验段的出口管道和屏蔽泵的入口管道相连；所述屏蔽泵与传热试验段的出口管道相连，通过调节屏蔽泵前的阀门和旁通阀门，调节主回路的流量；所述加热器安装在屏蔽泵和传热试验段之间；
所述循环泵的入口与换热器的管程出口连接，出口与冷却水箱的入口管相连；
所述换热器的管程入口与冷却水箱的出口管相连，管程出口与循环泵的入口相连；
所述高位水箱储存主回路系统用纯水，在重力作用下向主回路系统注水；低位水箱储存主回路系统用纯水；
所述提升泵与高位水箱和低位水箱相连，将低位水箱中的水注入高位水箱中；补水泵安装在低位水箱和稳压器下管口之间，将低位水箱中的水从稳压器底部注入，提升稳压器压力，且保证稳压器内的水面不低于最低液位值；喷淋泵安装在低位水箱和稳压器上管口之间，将低位水箱中的水通过稳压器顶部喷淋装置向稳压器中注水。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，所述传热试验段中，每根C形管12由上水平段、竖直段和下水平段三段用卡套连接而成，3根传热管是分别嵌套在冷却水箱的3个竖直圆管中；3根传热管的入口和出口分别通过上分流器、下分流器与试验装置主回路管道相连。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，所述冷却水箱由3个竖直圆管并联与上、下水平圆管连接而成，每个竖直圆管中分别包含了一根传热管的竖直段；冷却水箱底部的下水平圆管上具有入口管，上水平圆管具有上法兰盖，所述上法兰盖上具有出口管，上法兰盖上还有另一个出口管用于冷却水的溢流。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，在所述传热管中布置数根热偶阱，热偶阱插入传热管中并与传热管壁面银焊，用三脚支架将其支撑在传热管中心，热电偶从热偶阱的开口端穿进去，在3根传热管中分别布置10根、12根和13根热电偶；3根传热管外壁面具有直接焊接在外壁面的热电偶，上述3根传热管外壁面分别布置10根、14根和13根热电偶，上述外壁面的热电偶与传热管中的热电偶交错分布；在所述冷却水箱中布置18根热偶阱，热偶阱插入冷却水箱中，并与水箱壁面焊接，热电偶穿进热偶阱中，每个热偶阱中安装1根热电偶。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，所述稳压器采用立式圆柱形结构，并且有上、下椭圆形封头，稳压器稳压过程中，容器内气体排放由排气阀实现，排气阀安装在稳压器的顶端；系统压力保护通过安装在稳压器上端的安全阀实现。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，所述加热器与主回路管道通过法兰连接，法兰间加绝缘密封垫片；主回路流体流经加热器，再经上分流器流入传热管；加热器最大工作压力为15MPa，最大工作温度为324℃；加热器内工质为纯水，加热器采用Φ32×3mm、长度约4.5m的管子制成，加热器采用经可控硅整流电源整定后的直流低电压大电流直接输出到加热管段上的加热方式，整流电源输出为12脉波直流DC：50V、0～10000A，加热电功率为300KW，管道中间接电源正极，两端接电源负极。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，所述循环泵将冷却水箱内的水抽出，经换热器冷却后，再注入冷却水箱，实现冷却水箱内水的循环和温度恒定。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，所述换热器降低从冷却水箱出来的流体温度，以实现冷却水箱内水温恒定，换热器为蒸发式换热器，采用管壳式结构，立式布置，管程换热管采用U型布置，壳程为圆柱筒体结构，筒体与上下封头连接，上封头为椭圆形封头，下封头为球形封头，壳程和管程材质均为304不锈钢。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，所述热偶阱使用Φ3×0.5mm的304不锈钢无缝管制作而成，钢管一端封闭，一端开口。
进一步地，如上所述的非能动余热排出热交换器试验装置，高位水箱为直径1m、高1.2m的圆柱形水箱，水箱工作温度为20～90℃，工作压力为常压，水箱材质为304不锈钢；低位水箱为1×1×1.3m的立方体水箱，水箱工作温度为20～90℃，工作压力为常压，水箱材质为304不锈钢。
本发明的有益效果如下：
本发明的非能动余热排出热交换器试验装置采用了3根Φ19.05×1.5mm的Inconel 600C形管模拟AP1000中热交换器的传热管，其尺寸与AP1000中的三根典型传热管相同。相比较304不锈钢材质，Inconel 600的热导率与Inconel 690更为接近，仅相差6％。
此外，对冷却水箱采取的简化设计，合理避免了由于水箱尺寸过大引起的应力变形问题，同时也大大减少了冷却水箱的用水量，缩短了试验准备时间。
经过调试，该试验装置能达到压力0.2～15.0MPa、传热管入口含汽率-0.1～1.0、入口温度150～324℃、传热管内流率200～2000kg/m2s的试验工况范围。该工况范围涵盖了AP1000非能动余热排出热交换器的工作范围。
因此，在该装置上开展自然循环两相流动传热试验能够更准确地模拟AP1000非能动余热排出热交换器的传热过程，获取更精确的传热数据。
附图说明
图1为非能动余热排出热交换器实验装置流程图。
图2为传热试验段结构示意图。
图3为热偶阱结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，非能动余热排出热交换器试验装置包括传热试验段1、稳压器2、屏蔽泵3、加热器4、循环泵5、换热器6、高位水箱7、低位水箱8、提升泵9、补水泵10和喷淋泵11。其中，试验段1、稳压器2、屏蔽泵3、加热器4组成了试验装置的主回路系统。
流体在主回路中流经加热器4时，温度上升，密度下降，于是向上流动进入传热试验段1。在传热试验段1中，主回路流体被冷却，密度增大，于是向下流动，流出试验段，再经主回路管道回到加热器4。这就在非能动余热排出热交换器试验装置中形成了自然循环过程。如果开启阀门VAJ101和VAJ102，并开启屏蔽泵3，主回路流体经过屏蔽泵再进入加热器，这就形成了强迫循环。
(1)传热试验段
传热试验段1是试验装置中的关键部件，用于将主回路中的热量传递到二次侧系统。如图2所示，其主要由3根C形传热管12和冷却水箱13组成。C形管12浸没在冷却水箱13中，冷却水箱13模拟的是安全壳内换料水箱。
试验段1的主要技术参数如表1所示。
表1传热试验段主要技术参数
传热管12的尺寸与AP1000中的传热管尺寸相同，外径为19.05mm，壁厚1.65mm。每根C形管12由上水平段、竖直段和下水平段三段用卡套连接而成。采用卡套连接而不使用整根C形管，是出于方便试验段安装的考虑。因为3根传热管12是分别嵌套在冷却水箱13的3个竖直圆管中的。
3根传热管12分别模拟了AP1000非能动余热排出热交换器传热管束中的最短、最长和中心处的传热管(如表2所示)。传热管束在同一竖直平面内，相邻水平段中心轴间距设计为38mm，与AP1000相同。传热管12的材质为Inconel 600，其热导率与Inconel 690仅相差6％。
表2传热管长度
| 传热管编号 | 水平段 | 竖直段 |
| A(最短) | 2586mm | 5284mm |
| B(中间) | 3656mm | 5360mm |
| C(最长) | 4724mm | 5436mm |
3根传热管12的入口和出口分别通过上分流器14、下分流器15与试验装置主回路管道相连。流体从上分流器14流入传热管12，从下分流器15流出传热管12。当高温流体流经传热管时12，冷却水箱13中的水被加热甚至沸腾，主回路中的热量就通过热交换器传热管束传至冷却水箱13。出口管线冷水与入口管线热水之间的密度差使得流体在主回路中形成了自然循环。
冷却水箱13由3个竖直圆管并联与上下水平圆管连接而成。每个竖直圆管中分别包含了一根传热管12的竖直段。水平圆管尺寸为Φ325×3.5mm，竖直圆管尺寸为Φ219×3.5mm。根据西屋公司对AP600非能动余热排出热交换器的试验研究表明，相邻传热管轴间距较大时，管束之间的热效应相互独立。典型的热交换器传热管管间距与直径比P/D为1.3-1.5，AP600中P/D＝2。当冷却水箱壁面与传热管的距离足够大时，水箱壁面的距离变化对传热管内外传热的影响可以忽略。本装置中，冷却水箱13壁面与传热管12距离大于38mm，不会影响主回路与冷却水的传热，因此对冷却水箱的合理简化是可行的。
冷却水箱13的主要技术参数如表3所示。二次侧的冷却水从冷却水箱13底部的入口管16流进去，从上法兰盖17上的出口管18流出。上法兰盖上还有另一个出口管19用于冷却水的溢流。
表3冷却水箱主要技术参数
为了获取自然循环两相流动传热试验数据，试验段1中布置了许多温度测点，包括传热管12中心流体温度、外壁面温度和冷却水箱13池水温度。
如图3所示，为测量传热管12中心流体温度，在传热管12中布置了数根热偶阱20。热偶阱插入传热管12中并与传热管12壁面银焊，用三脚支架21将其支撑在传热管12中心。直径为0.5mm的铠装热电偶从热偶阱20的开口端穿进去。根据试验数据需要，本试验装置需要在A传热管12中布置10根热电偶，在B传热管12中布置12根热电偶，在C传热管12中布置13根热电偶。热偶阱尺寸的选取既要保证能够穿入足够数量的热电偶，又要尽可能减小其对传热管内流体流动的影响，同时，还要满足20MPa、350℃的设计条件。因此，热偶阱20使用Φ3×0.5mm的304不锈钢无缝管制作而成，钢管一端封闭，一端开口。
传热管12外壁面温度使用直接焊接在外壁表面的热电偶进行测量。A管表面布置了10根热电偶，B管布置了14根，C管布置了13根。壁面温度热电偶与中心流体温度热电偶交错分布。
此外，为测量冷却水箱13池水温度，在冷却水箱13中布置了18根热偶阱。热偶阱插入冷却水箱13中，并与水箱壁面焊接。直径为0.5mm的铠装热电偶穿进热偶阱中，每个热偶阱中安装1根热电偶。
(2)稳压器
试验装置中稳压器2与传热试验段1的出口管道和屏蔽泵3的入口管道相连，其作用是维持主回路系统压力恒定，为回路系统提供足够的体积补偿，从而保证主回路系统的压力稳定性和安全性。
稳压器采用立式圆柱形结构，并且有上、下椭圆形封头，容器外壳用304不锈钢制成。稳压器稳压过程中，容器内气体排放由排气阀实现，排气阀安装在稳压器的顶端；系统压力保护通过安装在稳压器上端的安全阀实现，当压力超过19MPa时，安全阀开启，当压力下降到18MPa时，安全阀自动回座密封，保持主回路系统的压力在额定范围内运行。稳压器主要技术参数见表4。
表4稳压器主要技术参数
(3)屏蔽泵
屏蔽泵3与传热试验段1的出口管道相连，是主回路循环系统的主要动力设备，提供不同试验工况下所需的流体流量。当进行较大流量的循环传热试验时，自然循环达不到试验工况所需流量，就需要开启屏蔽泵3进行强迫循环传热试验。通过调节屏蔽泵3前的阀门VAJ102和旁通阀门VAJ101，调节主回路的流量。
根据试验装置的设计能力定位，需要主回路循环系统具备15m3/h的循环流量能力。因此，选取屏蔽泵3的主要技术参数见表5。屏蔽泵3与主回路管道采用焊接形式连接。泵的轴承润滑及屏蔽套的冷却通过二次水循环冷却系统来保证。泵的轴承润滑、屏蔽套冷却用的冷却水必须保证连续供应，当冷却水中断时，控制系统报警，并切断屏蔽泵3电源。
表5主循环泵技术参数
| 序号 | 名称 | 单位 | 数值 |
| 1 | 设计温度 | ℃ | 350 |
| 2 | 设计压力 | MPa | 20 |
| 3 | 额定流量 | m3/h | 25 |
| 4 | 额定扬程 | m | 25 |
| 5 | 电机效率 | ％ | 60 |
| 6 | 转速 | r/min | 3000 |
(4)加热器
加热器4安装在屏蔽泵2和传热试验段1之间，主回路流体流经加热器4，再经上分流器14流入传热管12。通过调节加热器4的功率，使传热管12入口温度达到试验要求。
加热器4最大工作压力为15MPa，最大工作温度为324℃。加热器内工质为纯水。加热器4采用Φ32×3mm、长度约4.5m的管子制成。加热器4与主回路管道通过法兰连接，法兰间加绝缘密封垫片。加热器4采用经可控硅整流电源整定后的直流低电压大电流直接输出到加热管段上的加热方式。整流电源输出为12脉波直流DC：50V、0～10000A。加热电功率为300KW。管道中间接电源正极，两端接电源负极。
(5)循环泵
循环泵5为离心泵，其入口与换热器6的管程出口连接，出口与冷却水箱13的入口管16相连，其作用是将冷却水箱13内的水抽出，经换热器6冷却后，再注入冷却水箱13，实现冷却水箱13内水的循环和温度恒定。
(6)换热器
换热器6的管程入口与冷却水箱13的出口管18相连，管程出口与循环泵5的入口相连，其作用是降低从冷却水箱13出来的流体温度，以实现冷却水箱13内水温恒定。换热器为蒸发式换热器，采用管壳式结构，立式布置，管程换热管采用U型布置。壳程为圆柱筒体结构，筒体与上下封头连接，上封头为椭圆形封头，下封头为球形封头。壳程和管程材质均为304不锈钢。换热器6的主要技术参数见表6。
表6换热器技术参数表
(7)高位水箱
高位水箱7的功能是储存主回路系统用纯水，在重力作用下向主回路系统注水。高位水箱为直径1m、高1.2m的圆柱形水箱。水箱工作温度为20～90℃，工作压力为常压，水箱材质为304不锈钢。
(8)低位水箱
低位水箱8的功能是储存主回路系统用纯水。低位水箱为1×1×1.3m的立方体水箱。水箱工作温度为20～90℃，工作压力为常压，水箱材质为304不锈钢。
(9)提升泵
提升泵9与高位水箱7和低位水箱8相连，其作用是将低位水箱8中的水注入高位水箱7中。高位储水箱和低位储水箱的液位差约10m。因此，采用立式不锈钢离心泵HS50-250A，额定扬程为70m，额定流量为20m3/h。
(10)补水泵
补水泵10安装在低位水箱8和稳压器2下管口之间，其作用是将低位水箱中的水从稳压器2底部注入，提升稳压罐压力，且保证稳压器2内的水面不低于最低液位值。补水泵10流量为60L/h。
(11)喷淋泵
喷淋泵11安装在低位水箱8和稳压器2上管口之间，其作用是将低位水箱中的水通过稳压器2顶部喷淋装置向稳压器2中注水，以降低蒸汽温度。喷淋泵11流量为60L/h。
本发明的操作方法如下：在自然循环试验开始前，关闭阀门VAJ101和VAJ102，将屏蔽泵从试验回路中隔离开。确保VCO103阀门开启。开启阀门VHO202和VHO203，启动提升泵将低位水箱中的水提升到高位水箱中。当高位水箱溢流时，关闭提升泵和阀门VHO203、VHO201。打开阀门VHO105,VHO104和VHO 204，向包含稳压罐、冷却水箱和主管道在内的试验回路灌水。
当试验回路中充满水时，关闭阀门VHO105。向稳压罐中充入氮气，然后开启补水泵给主回路增压，直到达到试验所需压力。开启加热器加热主回路中的水。当主回路中的水流经加热器时，温度上升导致密度下降，于是向上流动进入试验段。调节加热器功率和VCO103的开度，使得试验段的入口水温达到试验条件。当热水流经试验段时，被冷却水箱所冷却，密度增加，于是向下流动，流出试验段，并经主管道回到加热器中。这一过程就在主回路中形成了自然循环。
与此同时，开启循环泵使得冷却水箱中的水通过换热器循环，开启阀门VHO303和VHO304，使得换热器的二次水循环来冷却水箱中的水。
当系统达到稳定状态时，计算机开始记录试验数据，每秒钟记录一次，包括传热管内温度、管壁温度、水箱温度、流速和加热功率等。
如果需要进行强迫循环试验，则打开阀门VAJ101和VAJ102。其他操作方法与自然循环试验的操作方法相同。开启屏蔽泵，通过调节VAJ101和VAJ102的开度，对主回路的流量进行调节，以满足试验工况的流量要求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述试验装置包括传热试验段、稳压器、屏蔽泵、加热器、循环泵、换热器、高位水箱、低位水箱、提升泵、补水泵和喷淋泵；
其中，所述传热试验段、稳压器、屏蔽泵、加热器组成试验装置的主回路系统；所述传热试验段包括3根C形传热管和冷却水箱，所述稳压器与传热试验段的出口管道和屏蔽泵的入口管道相连；所述屏蔽泵与传热试验段的出口管道相连，通过调节屏蔽泵前的阀门和旁通阀门，调节主回路的流量；所述加热器安装在屏蔽泵和传热试验段之间；
所述循环泵的入口与换热器的管程出口连接，出口与冷却水箱的入口管相连；
所述换热器的管程入口与冷却水箱的出口管相连，管程出口与循环泵的入口相连；
所述高位水箱储存主回路系统用纯水，在重力作用下向主回路系统注水；低位水箱储存主回路系统用纯水；
所述提升泵与高位水箱和低位水箱相连，将低位水箱中的水注入高位水箱中；补水泵安装在低位水箱和稳压器下管口之间，将低位水箱中的水从稳压器底部注入，提升稳压器压力，且保证稳压器内的水面不低于最低液位值；喷淋泵安装在低位水箱和稳压器上管口之间，将低位水箱中的水通过稳压器顶部喷淋装置向稳压器中注水。
2.如权利要求1所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述传热试验段中，每根C形管12由上水平段、竖直段和下水平段三段用卡套连接而成，3根传热管是分别嵌套在冷却水箱的3个竖直圆管中；3根传热管的入口和出口分别通过上分流器、下分流器与试验装置主回路管道相连。
3.如权利要求1或2所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述冷却水箱由3个竖直圆管并联与上、下水平圆管连接而成，每个竖直圆管中分别包含了一根传热管的竖直段；冷却水箱底部的下水平圆管上具有入口管，上水平圆管具有上法兰盖，所述上法兰盖上具有出口管，上法兰盖上还有另一个出口管用于冷却水的溢流。
4.如权利要求1或2所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
在所述传热管中布置数根热偶阱，热偶阱插入传热管中并与传热管壁面银焊，用三脚支架将其支撑在传热管中心，热电偶从热偶阱的开口端穿进去，在3根传热管中分别布置10根、12根和13根热电偶；3根传热管外壁面具有直接焊接在外壁面的热电偶，上述3根传热管外壁面分别布置10根、14根和13根热电偶，上述外壁面的热电偶与传热管中的热电偶交错分布；在所述冷却水箱中布置18根热偶阱，热偶阱插入冷却水箱中，并与水箱壁面焊接，热电偶穿进热偶阱中，每个热偶阱中安装1根热电偶。
5.如权利要求1或2所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述稳压器采用立式圆柱形结构，并且有上、下椭圆形封头，稳压器稳压过程中，容器内气体排放由排气阀实现，排气阀安装在稳压器的顶端；系统压力保护通过安装在稳压器上端的安全阀实现。
6.如权利要求1或2所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述加热器与主回路管道通过法兰连接，法兰间加绝缘密封垫片；主回路流体流经加热器，再经上分流器流入传热管；加热器最大工作压力为15MPa，最大工作温度为324℃；加热器内工质为纯水，加热器采用Φ32×3mm、长度约4.5m的管子制成，加热器采用经可控硅整流电源整定后的直流低电压大电流直接输出到加热管段上的加热方式，整流电源输出为12脉波直流DC：50V、0～10000A，加热电功率为300KW，管道中间接电源正极，两端接电源负极。
7.如权利要求2所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述循环泵将冷却水箱内的水抽出，经换热器冷却后，再注入冷却水箱，实现冷却水箱内水的循环和温度恒定。
8.如权利要求1所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述换热器降低从冷却水箱出来的流体温度，以实现冷却水箱内水温恒定，换热器为蒸发式换热器，采用管壳式结构，立式布置，管程换热管采用U型布置，壳程为圆柱筒体结构，筒体与上下封头连接，上封头为椭圆形封头，下封头为球形封头，壳程和管程材质均为304不锈钢。
9.如权利要求4所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
所述热偶阱使用Φ3×0.5mm的304不锈钢无缝管制作而成，钢管一端封闭，一端开口。
10.如权利要求1所述的非能动余热排出热交换器试验装置，其特征在于：
高位水箱为直径1m、高1.2m的圆柱形水箱，水箱工作温度为20～90℃，工作压力为常压，水箱材质为304不锈钢；低位水箱为1×1×1.3m的立方体水箱，水箱工作温度为20～90℃，工作压力为常压，水箱材质为304不锈钢。
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