CN105513653A - 自然循环及强迫循环实验回路的除气装置及其除气方法 - Google Patents

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刘艳军
袁娇
唐孝蓉
江磊磊
王恺钊
黄志强
赵金洲
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Abstract

本发明属于反应堆热工水利领域，具体为自然循环及强迫循环实验回路的除气装置及其除气方法，集气水箱顶部通过排气管道连接出气阀门，集气水箱底部通过进气管道连接在一种自然循环及强迫循环实验回路的强迫循环回路最高处，进气管道上还安装有进气阀门；差压变送器通过导压管与集气水箱连接。本发明提供的自然循环及强迫循环实验回路的除气装置及其除气方法，可有效除掉回路系统中经加热从水中分离出的不凝性气体，从而达到增加系统的安全性和稳定性、延长设备的使用寿命及提高循环回路系统测量数据的准确性的目的。

Description

自然循环及强迫循环实验回路的除气装置及其除气方法
技术领域
本发明属于反应堆热工水利领域，具体为自然循环及强迫循环实验回路的除气装置及其除气方法。
背景技术
在反应堆热工水利领域，反应堆正常工作时采用循环回路系统。
专利号：CN105225708A，提供一种自然循环及强迫循环实验回路系统，包括强迫循环回路、自然循环一回路和自然循环二回路。
循环回路系统常采用去离子水对反应堆进行冷却，去离子水中溶有多种不凝性气体，在低温状态下，气体不从水中分离，对系统的安全性及稳定性不产生影响；当水经过循环回路高温加热后，其中的不凝性气体逐渐从水中分离出来，当分离出的气体达到一定量后，会产生水锤现象，间断地撞击循环管路和设备，形成热疲劳损伤，对回路系统的安全性及稳定性造成严重影响，缩短设备的使用寿命，并且降低回路系统中测量数据的准确性。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供除气装置，适用于专利CN105225708A的自然循环及强迫循环实验回路系统，将回路系统中经高温加热后从水中分离出来的不凝性气体除掉。
具体技术方案为：
自然循环及强迫循环实验回路的除气装置，包括集气水箱，所述的集气水箱顶部通过排气管道连接出气阀门，集气水箱底部通过进气管道连接在一种自然循环及强迫循环实验回路的强迫循环回路最高处，进气管道上还安装有进气阀门；差压变送器通过导压管与集气水箱连接。
该除气装置的除气方法为：
强迫循环回路水中分离出的不凝性气体经过进气管道进入集气水箱，同时将集气水箱中的水补入到强迫循环回路中。
本发明提供的自然循环及强迫循环实验回路的除气装置及其除气方法，可有效除掉回路系统中经加热从水中分离出的不凝性气体，从而达到增加系统的安全性和稳定性、延长设备的使用寿命及提高循环回路系统测量数据的准确性的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，自然循环及强迫循环实验回路的除气装置，包括集气水箱1，所述的集气水箱1顶部通过排气管道6连接出气阀门3，集气水箱1底部通过进气管道5连接在一种自然循环及强迫循环实验回路的强迫循环回路最高处，进气管道5上还安装有进气阀门2；差压变送器4通过导压管7与集气水箱1连接。
该除气装置的除气方法为：
强迫循环回路水中分离出的不凝性气体经过进气管道5进入集气水箱1，同时将集气水箱1中的水补入到强迫循环回路中。
具体的，为保证气体能顺利进入集气水箱1，进气管道5、排气管道6采用Φ16×3的无缝钢管。导压管7采用Φ10×1.5的导压管，管道材质为0Cr18Ni10Ti。
集气水箱1的作用是收集一定量的气体并将其排出，为降低成本，避免其成为压力容器，集气水箱设计成细长结构，采用无缝钢管与钢板焊接成一体的方式。无缝钢管采用Φ89×7.5的不锈钢管，长度800mm。钢板厚度7.5mm。钢管和钢板均选用材质0Cr18Ni10Ti。
差压变送器4所测差压在8KPa(Δp＝ρgΔh，Δh＝800mm)左右，因此，采用量程范围在0～100KPa的差压变送器。选择HoneywellST3000系列的STD924-A1A-00000-MB，SM，1C型差压变送器。
该除气装置的设计参数：
设计温度：360℃；
最高运行温度：320℃；
设计压力：17.2MPa；
运行压力：15.5MPa；
管道材质：0Cr18Ni10Ti；
工作介质：去离子水、不凝性气体。
该除气装置设置在强迫循环回路的最高处，以便于气体进入进气管道5。除气流程如下：
循环回路系统实验开始后，先打开除气装置的进气阀门2，关闭排气阀门3，使集气水箱1中充满水；
差压变送器4先进行校零；校零完成后，差压变送器4开始工作，进行数据采集；
收集气体时，打开进气阀门2，关闭排气阀门3。水中分离出的不凝性气体通过除气装置时，由进气管道5进入到集气水箱1，相应地，集气水箱1中的水从集气水箱1进入到强迫循环回路。
集气水箱1中收集到的气体达到一定值时，将其除掉。具体为：用差压变送器4实时测量集气水箱1上下的压力差，当差压变送器4的压差测量值达到设定的上限值时，停止收集气体，通过自动控制装置，关闭进气阀门2，打开排气阀门3，气体就从集气水箱1中排出。待集气水箱1中的压力与大气压平衡时，停止排气。
排气结束后，关闭排气阀门3，开启进气阀门2。由于强迫循环回路中的压力远大于排气结束后集气水箱1内的压力，因此，强迫循环回路中的水重新充满集气水箱，再进行气体收集。
重复上述除气装置收集气体和排出气体的过程，即可不断除掉回路系统中经加热从水中分离出的不凝性气体，从而达到增加系统的安全性和稳定性、延长设备的使用寿命及提高循环回路系统测量数据的准确性的目的。

Claims (2)

1.自然循环及强迫循环实验回路的除气装置,其特征在于：包括集气水箱(1)，所述的集气水箱(1)顶部通过排气管道(6)连接出气阀门(3)，集气水箱(1)底部通过进气管道(5)连接在一种自然循环及强迫循环实验回路的强迫循环回路最高处，进气管道(5)上还安装有进气阀门(2)；差压变送器(4)通过导压管(7)与集气水箱(1)连接。
2.根据权利要求1所述的自然循环及强迫循环实验回路的除气装置的除气方法，其特征在于，强迫循环回路水中分离出的不凝性气体经过进气管道(5)进入集气水箱(1)，同时将集气水箱(1)中的水补入到强迫循环回路中。
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