CN107799192A - 一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置 - Google Patents

一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107799192A
CN107799192A CN201711004546.4A CN201711004546A CN107799192A CN 107799192 A CN107799192 A CN 107799192A CN 201711004546 A CN201711004546 A CN 201711004546A CN 107799192 A CN107799192 A CN 107799192A
Authority
CN
China
Prior art keywords
groove
flange
assembly
voltage
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711004546.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107799192B (zh
Inventor
昝元锋
胡钰文
黄彦平
宫厚军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Power Institute of China
Original Assignee
Nuclear Power Institute of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Power Institute of China filed Critical Nuclear Power Institute of China
Priority to CN201711004546.4A priority Critical patent/CN107799192B/zh
Publication of CN107799192A publication Critical patent/CN107799192A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107799192B publication Critical patent/CN107799192B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/001Mechanical simulators
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06GANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/48Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
    • G06G7/54Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators for nuclear physics, e.g. nuclear reactors, radioactive fall
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

本发明公开了一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,包括承压组件、电热组件以及方形流道,所述方形流道设置在承压组件中并与承压组件密封连接,电热组件同时穿过方形流道和承压组件并与承压组件密封且固定。该装置满足高温高压实验要求,并与反应堆燃料组件保持热工水力特性相似性,可实现低电压、高功率的压水堆燃料组件模拟过程,能源消耗少,简化了结构,用于压水堆燃料组件临界热流密度和流动不稳定实验,以验证反应堆的热工安全性能。

Description

一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种压水堆棒束燃料组件模拟装置,具体涉及一种低电压高功率的压 水堆燃料组件模拟装置。
背景技术
[0002]在反应堆设计中规定了多项稳态热工设计准则,其中就包括燃料元件外壁面不允 许发生沸腾临界;在稳态额定工况和预计的瞬态运行工况中,不发生流动不稳定性。因此在 反应堆设计中,需要开展临界热流密度和流动不稳定实验,获得不同运行条件下的临界热 流密度值和稳定运行边界,以验证反应堆的热工安全性能。 ^
[0003]压水堆燃料组件一般由直径l〇mm的燃料棒,以丨7的正方形排列组 成,其热源是来源于内部的U原子裂变所产生的能量。通常临界热流密度和流动不稳定实验 在堆外开展,一般通过电加热的方式模拟燃料元件发热。同时为减小实验成本,临界热流密 度和流动不稳定实验多为缩比实验,可米用3 X 3或5 X 5正方形排列的电加热棒束模拟燃料 组件。 ^
[0004]实验工况必^与压水堆的运行条件保持一致,最高压力可达i5.5MPa,最高温度可 _3^5°C。为满足高温高压实验的要求,国内外大都采用不锈钢管模拟燃料组件。为了实现 较尚的电加热功率,电源需要与模拟棒束的电阻协同设计。但是由于不锈钢管的电阻较大, 则需要配套相应的高电压高功率的电源,造成能源消耗大,同时其结构复杂。
发明内容
[00^5] ^发明所要解决的技术问题是采用不锈钢管模拟燃料组件的装置需要配套相应 的高电压高功率的电源,造成能源消耗大,装置结构复杂,其目的在于提供一种低电压高功 率的压水堆燃料组件模拟装置,该装置满足高温高压实验要求,并与反应堆燃料组件保持 热工水力特性相似性,可实现低电压、高功率的压水堆燃料组件模拟过程,能源消耗少,简 化了结构,用于压水堆燃料组件临界热流密度和流动不稳定实验,以验证反应堆的执工安 全性能。 '
[0006]本发明通过下述技术方案实现:
[0/007]、 一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,包括承压组件、电热组件以及方 形流道,所述方形流道设置在承压组件中并与承压组件密封连接,电热组件同时穿过方形 流道和承压组件并与承压组件密封且固定。在反应堆设计中规定了多项稳态热工设计准 则,其中就包括燃料元件外壁面不允许发生沸腾临界;在稳态额定工况和预计的瞬态运行 工况中,不发生流动不稳定性。因此在反应堆设计中,需要开展临界热流密度和流动不稳定 实,,获得不同运行条件下的临界热流密度值和稳定运行边界,以验证反应堆的热工安全 性能。目前已实现了对压水堆燃料组件进行模拟,这种模拟装置都是采用不锈钢管模拟燃 料^件。为了实现较高的电加热功率,电源需要与模拟棒束的电阻协同设计。但是由于不锈 钢管的电阻较大,则需要配套相应的高电压高功率的电源,造成能源消耗大,同时高电压高 功率的电源会对装置的电加热、绝缘和密封性造成很大影响,为了满足电加热、绝缘和密封 性达到要求,只有不断对结构进行多重的绝缘与密封,增加了装置结构的复杂化,不利于现 场组装和拆卸,而本方案设计的模拟装置,通过设计承压组件、电热组件以及方形流道并进 行对应的组装连接,各组件之间可现场组装与拆卸,得到与反应堆燃料组件热工水力特性 相似的低电压、高功率燃料组件模拟装置,解决电加热、绝缘和密封性问题,满足高温高压 实验要求,能源消耗少,同时简化了结构,用于压水堆燃料组件临界热流密度和流动不稳定 实验,以验证反应堆的热工安全性能。
[0008]承压组件是用于对整个装置进行承压,其包括上法兰盖、上槽面法兰、下槽面法兰 以及下法兰盖,且上法兰盖设置在上槽面法兰上方并相互固定,下槽面法兰设置在下法兰 盖上方并相互固定,上槽面法兰设置在下槽面法兰上方,在上槽面法兰和下槽面法兰之间 设置有承压筒体,且承压筒体同时与上槽面法兰和下槽面法兰固定,方形流道设置在承压 筒体中并且两端伸出分别设置在上槽面法兰和下槽面法兰中,电热组件依次穿过上法兰 盖、上槽面法兰、承压筒体以及下槽面法兰并与上槽面法兰和下槽面法兰固定。通过这种结 构设计,能够保证装置满足模拟过程的承压载荷需求,在模拟过程中满足要求。
[0009]电热组件包括上导电铜头、电加热棒束以及下导电板,电加热棒束顶端穿过上导 电铜头,电加热棒束底部穿过方形流道后与下导电板固定,且上导电铜头设置在上法兰盖 和上槽面法兰之间并与上槽面法兰固定,上导电铜头的顶端设置在上法兰盖中,上导电铜 头的底端设置在上槽面法兰中,下导电板设置在下槽面法兰中,在下槽面法兰和下法兰盖 之间设置有下导电铜头,且下导电铜头同时与下槽面法兰和下导电板连接。电加热棒束由 若干根呈正方形排列的电加热元件构成,每根电加热元件均由黄铜管、铁白铜管、铜辫子依 次焊接后组成,其中黄铜管穿过上导电铜头的预留孔,并通过银钎焊密封,铜辫子远离铁白 铜管的一端与下导电板焊接固定。由于传统方式采用不锈钢管模拟燃料组件,为了实现较 高的电加热功率,电源需要与模拟棒束的电阻协同设计,但是由于不锈钢管的电阻较大,则 需要配套相应的高电压高功率的电源,造成能源消耗大,同时电加热、绝缘和密封性很难实 现,经过研究后发电热元件的材质和管型的选择要满足承压、总电阻值、电阻值分布的 要求。本方案则是采用铜、黄铜和铁白这三种现有的材料作为燃料组件模拟材料,铜块能够 快速散热,黄铜管、铁白铜管壁厚选取通过承压强度计算。总电阻值要满足低电压,大电流 加热要求。黄铜管、铁白铜管、铜辫子自身的电阻比例要实现主发热部位为铁白铜管,且位 于方形流道内,可模拟原型燃料元件棒的释热量,并保证与原型燃料组件的热工水力相似 性;在电热元件末端焊接铜辫子,软连接方式为电热元件受热膨胀提供了空间,最终满足高 温高压实验要求,并与反应堆燃料组件保持热工水力特性相似性,可实现低电压、高功率的 压水堆燃料组件|旲拟装置,用于压水堆燃料组件临界热流密度和流动不稳定实验,以验证 反应堆的热工安全性能。
[0010]还在上导电铜头的底端内凹为弧形凹槽,并且弧形凹槽与上导电铜头的侧壁连 通,在上槽面法兰的侧壁上安装有出口接管,且出口接管与上导电铜头的弧形凹槽连通,并 且弧形凹槽的中心设置在出口接管的轴线上,下槽面法兰的侧壁上安装有进口接管,进口 接管通过下槽面法兰的空腔与方形流道连通后再与出口接管连通。进口接管与下槽面法兰 侧面开孔口处焊接,出口接管与上槽面法兰侧面开孔口处焊接,最终形成进口接管内部、下 槽面法兰内腔、绝缘陶瓷片内腔、上槽面法兰内腔到出口接管内部的流体流通通道。将上导 电铜头的下部设计弧形凹槽做导流设计,与出口接管平齐,防止由汽泡在上导电铜头下部 聚集引起的传热恶化,避免导电铜头因温度剧烈升高而变形。
[0011] 进一步地,方形流道包括外壳和绝缘陶瓷片,外壳为呈正方形的不锈钢壳,两片绝 缘陶瓷片通过拼装组成正方形设置在不锈钢壳形成的流通区域内,铁白铜管插入到绝缘陶 瓷片形成的区域中,为了保证加热组件的热工水力特征与实际反应堆燃料组件相一致,要 求电加热棒束中最边沿的铁白铜管与其靠近的绝缘陶瓷片内壁面的间距为两根相邻铁白 铜管壁面之间距离的二分之一。还在不锈钢壳的内腔底部凸出形成凸台,绝缘陶瓷片插入 后与凸台相互配合形成固定,防止绝缘陶瓷片脱落,同时也进行了绝缘陶瓷片和不锈钢壳 底部的密封,防止流体进入其中。
[0012] 还在下槽面法兰的内壁和外壳的外壁之间设置有密封台,密封台分为外密封台和 内密封台,且外密封台与下槽面法兰的内壁焊接固定,内密封台与外壳的外壁焊接固定,外 密封台和内密封台相互靠近的壁面接触形成密封。通过密封台对外壳和下槽面法兰之间进 行密封,保证从底部进口流入的流体仅能够从流道通过,根据实际密封效果而言,将外密封 台和内密封台相互靠近的壁面设计为锥面密封效果更好。
[0013] 为了实现绝缘和密封,在下导电铜头朝向下导电板的端面内凹形成凹槽,凹槽中 设置有密封0环,且密封〇环同时与凹槽和下导电板接触形成密封;在下槽面法兰朝向下导 电铜头的端面和上槽面法兰朝向上导电铜头的端面均内凹形成安装槽,安装槽中均设置有 绝缘密封垫圈,且绝缘密封垫圈分别与插入到安装槽中的下导电铜头或上导电铜头接触形 成绝缘和密封。也就是说承压组件上部采用上导电铜头压紧绝缘垫圈的方式实现绝缘和密 封。承压组件下部有两处密封,一是采用下导电铜头压紧绝缘垫圈的方式,二是采用电热组 件下导电板与下导电铜头之间的0环密封。
[0014] 本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
[0015] (1)上导电铜头做导流设计,与出口接管平齐,防止由汽泡在上导电铜头下部聚集 引起的传热恶化;
[0016] (2)电加热元件由黄铜管、铁白铜管、铜辫子焊接而成,电热元件的排列方式与原 型燃料组件保持一致,电热元件三种材质和管型的选择满足承压、总电阻值、电阻值分布的 要求,黄铜管、铁白铜管壁厚选取通过承压强度计算。总电阻值要满足低电压,大电流加热 要求,黄铜管、铁白铜管、铜辫子自身的电阻比例要实现主发热部位为铁白铜管,且位于方 形流道内,可検拟原型燃料兀件棒的释热量,并保证与原型燃料组件的热工水力相似性; [0017] ⑶电热元件末端焊接铜辫子,软连接方式为电热元件受热膨胀提供了空间;
[0018] (4)流道采用了一体加工成型的正方形不锈钢壳,避免了流道内流体在流动过程 中向泄漏至承压筒体内;
[0019] (5)流道与承压筒体之间采用锥面密封,防止从底部进口接管流入的流体旁流至 承压筒体内;
[0020] (6)上下导电铜头与法兰之间采用绝缘垫圈密封、电热元件下导电板与下导电铜 头间采用〇环密封,保证了整个装置的承压强度达到17.5MPa;
[0021] (7)整个模拟装置可现场组装与拆卸,便于更换〇型密封圈和密封绝缘垫,降低了 损耗和成本。
附图说明
[0022] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部 分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
[0023] 图1为本发明结构示意图;
[0024] 图2为电热组件的结构示意图;
[0025]图3为流道与承压筒体之间的密封结构示意图。
[0026] 附图中标记及对应的零部件名称:
[0027] 1-聚四氟乙烯绝缘薄膜,2-电热组件,3-上端紧固组件,4-上法兰盖,5-上绝缘密 封垫圈,6-上槽面法兰,7-出口接管,8-承压筒体,9-外壳,10-绝缘陶瓷片,11-下槽面法兰, 12-下绝缘密封垫圈,13-进口接管,14-密封0环,15-下导电铜头,16-紧固螺栓,17-下法兰 盖,18-下端紧固组件,I9-上导电铜头,20-黄铜管,21-铁白铜管,22-铜辫子,23-下导电板, 24-内密封台,25-外密封台,26-凸台。
具体实施方式
[0028]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本 发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作 为对本发明的限定。
[0029] 实施例1:
[0030] 如图1所示,一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,包括承压组件、电热 组件2以及方形流道,所述方形流道设置在承压组件中并与承压组件密封连接,电热组件2 同时穿过方形流道和承压组件并与承压组件密封且固定。本实施例是通过将电热组件2同 时穿过方形流道和承压组件并与承压组件密封且固定,解决电加热、绝缘和密封性问题,并 且实现了与反应堆燃料组件热工水力特性相似的低电压、高功率燃料组件模拟过程,减少 模拟时电能消耗,简化了结构。
[0031] 实施例2:
[0032]如图1所示,在实施例1的基础上,承压组件包括上法兰盖4、上槽面法兰6、下槽面 法兰11以及下法兰盖17,且上法兰盖4设置在上槽面法兰6上方并相互固定,下槽面法兰11 设置在下法兰盖17上方并相互固定,上槽面法兰6设置在下槽面法兰11上方,在上槽面法兰 6和下槽面法兰11之间设置有承压筒体8,且承压筒体8同时与上槽面法兰6和下槽面法兰11 焊接固定,方形流道设置在承压筒体8中并且两端伸出分别设置在上槽面法兰6和下槽面法 兰11中,电热组件2依次穿过上法兰盖4、上槽面法兰6、承压筒体8以及下槽面法兰11并与上 槽面法兰6和下槽面法兰11固定。承压组件作为装置主要承受压力的部件,所以就需要进行 牢固的固定,法兰连接之间形成紧密的配合,以支撑流道中流体穿过时的冲击力。
[0033] 实施例3:
[0034] 如图1、图2所示,在上述实施例的基础上,电热组件2包括上导电铜头19、电加热棒 束以及下导电板23,电加热棒束顶端穿过上导电铜头19,电加热棒束底部穿过方形流道后 与下导电板23固定,且上导电铜头19设置在上法兰盖4和上槽面法兰6之间并与上槽面法兰 6固定,上导电铜头19的顶端设置在上法兰盖中4,上导电铜头19的底端设置在上槽面法兰6 中,下导电板23设置在下槽面法兰11中。上导电铜头19的底端内凹为弧形凹槽,并且弧形凹 槽与上导电铜头I9的侧壁连通,在上槽面法兰6的侧壁上安装有出口接管7,且出口接管7与 上导电铜头19的弧形凹槽连通,并且弧形凹槽的中心设置在出口接管7的轴线上,下槽面法 兰11的侧壁上安装有进口接管I3,进口接管13通过下槽面法兰11的空腔与方形流道连通后 再与出口接管7连通。将上导电铜头19设计弧形凹槽作为导流设计,与出口接管7平齐,防止 由汽泡在上导电铜头19下部聚集引起的传热恶化。电加热棒束由若干根呈正方形排列的电 加热元件构成,每根电加热元件均由黄铜管2〇、铁白铜管21、铜辫子22依次焊接后组成,其 中黄铜管2〇穿过上导电铜头I9的预留孔,并通过银钎焊密封,铜辫子22远离铁白铜管21的 一端与下导电板23焊接固定。黄铜管20、铁白铜管21、铜辫子22三者通过银钎焊进行连接, 焊接时要保证焊缝处的承压强度。上导电铜头19下部做导流设计,防止发生传热恶化,烧坏 试验装置。根据电热元件的排列方式和外径,上导电铜头19预留直径为黄铜管20外径+ 0.1mm的贯穿孔。单根电热元件焊接完成后,将黄铜管20插入上导电铜头19的贯穿孔中进行 银钎焊焊接密封。
[0035] 实施例4:
[0036]如图1、图2所示,在上述实施例的基础上,方形流道包括外壳9和绝缘陶瓷片10,外 壳9为呈正方形的不锈钢壳,绝缘陶瓷片1〇通过拼装组成正方形设置在不锈钢壳形成的流 通区域内,铁白铜管21插入到绝缘陶瓷片10形成的区域中,且电加热棒束中最边沿的铁白 铜管21与其靠近的绝缘陶瓷片10内壁面的间距为两根相邻铁白铜管21壁面之间距离的二 分之一。绝缘陶瓷片10插入一体成型不锈钢流道外壳9内,在竖直状态下,外壳9底部的凸台 26能够防止陶瓷片10滑落。在加工过程中,严格控制不锈钢流道外壳9和绝缘陶瓷片10的尺 寸,保证绝缘陶瓷内壁面与相邻电热元件的间隙为相邻电热元件之间的间隙的一半。
[0037] 实施例4:
[0038]如图1、图2、图3所示,在上述实施例的基础上,下槽面法兰11的内壁和外壳9的外 壁之间设置有密封台,密封台分为外密封台25和内密封台24,且外密封台25与下槽面法兰 11的内壁焊接固定,内密封台24与外壳9的外壁焊接固定,外密封台25和内密封台24相互靠 近的壁面接触形成密封。不锈钢流道外,9外壁下端焊接有内密封台24,焊接过程中要保证 下锥体的水平度满足密封要求。下槽面法兰11内部焊接外密封台25,焊接过程中要保证上 锥体的水平度满足密封要求。也可以将外密封台25焊接在承压筒体8的内部,具体焊接位置 根据实际尺寸设定,但是外密封台25和内密封台24相互靠近的壁面接触形成密封,最好是 将接触的壁面设计为锥面,这样接触面更大,密封效果更好。
[0039]下槽面法兰11和下法兰盖17之间设置有下导电铜头15,且下导电铜头15同时与下 槽面法兰11和下导电板23连接。下导电铜头15朝向下导电板23的端面内凹形成凹槽,凹槽 中设置有密封0环14,且密封0环14同时与凹槽和下导电板23接触形成密封;在下槽面法兰 11朝向下导电铜头15的端面内凹形成的安装槽中设置下绝缘密封垫圈12,下导电铜头15插 入到安装槽中与下绝缘密封垫圈12接触形成绝缘和密封,上槽面法兰11朝向上导电铜头19 的端面内凹形成的安装槽中设置上绝缘密封垫圈5,上导电铜头19插入到安装槽中与上绝 缘密封垫圈5接触形成绝缘和密封。
[0040]该装置的安装方法是:
[0041] ⑴将安装完成的电热组件2缓慢插入流道组件内,将导热元件下部铜辫子22与下 导电板23焊接,焊接后接触面积要满足电流强度要求;
[0042] (2)将电热组件2与流道组件一同从上槽面法兰6的顶部缓缓插入,在重力作用下, 不锈钢流道外壳9的内密封台24锥面会与外密封台25的锥面紧密接触,从而实现密封和定 位作用; _
[0043] (3)同时将上槽面法兰6、上导电铜头19、上法兰盖4通过上端紧固组件3进行压紧 组装,组装过程中利用聚四氟乙烯绝缘薄膜1缠绕紧固螺杆,保证了上端紧固组件3与上法 兰盖4之间的绝缘,上绝缘密封垫圈5放入上槽面法兰6的槽沟内,通过旋紧上端紧固组件3, 实现了上导电铜头19与上槽面法兰6之间的密封绝缘;
[0044] (4)将金属的密封0环14放入下导电铜头15的环形安装槽沟内,将电热组件的下导 电板23与下导电铜头15用六颗紧固螺栓16连接,旋紧螺栓,压紧密封0环14,从而保证下导 电板23与下导电铜头15之间的紧密接触和密封;
[0045] 最后下槽面法兰11、下导电铜头15、下法兰盖17通过下端紧固组件18进行压紧 组装,组装过程中利用聚四氟乙烯绝缘薄膜1缠绕紧固螺杆,保证了下端紧固组件18与下法 兰盖17之间的绝缘,下绝缘密封垫圈12放入下槽面法兰11的安装槽沟内,通过旋紧下端紧 固组件18,实现了下导电铜头15与下槽面法兰11之间的密封绝缘。
[0046] 本安装方法具有结构新颖、工艺成熟、性能稳定和成本较低等特点,具备良好的电 加热、绝缘和密封性能,可实现低电压、高功率的加热方式,并完全满足的在高温、高压条件 下开展反应堆燃料组件临界和流动不稳定性实验。
[0047]本发明是基于反应堆热工安全性能实验的实际需求,根据压水堆燃料组件临界热 流密度和流动不稳定实验对装置特定的电性能、绝缘和密封性能等方面的要求,开发出来 的一种新型的压水堆燃料组件模拟装置,可配合低电压大电流电源使用。
[0048]以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而己,并不用于限定本发明 的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含 在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于,包括承压组件、电热组 件(2)以及方形流道,所述方形流道设置在承压组件中并与承压组件密封连接,电热组件 (2)同时穿过方形流道和承压组件并与承压组件密封且固定。
2.根据权利要求1所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述承压组件包括上法兰盖⑷、上槽面法兰(6)、下槽面法兰(11)以及下法兰盖(17),且上 法兰盖⑷设置在上槽面法兰⑹上方并相互固定,下槽面法兰a D设置在下法兰盖(17)上 方并相互固定,上槽面法兰(6)设置在下槽面法兰(11)上方,在上槽面法兰(6)和下槽面法 兰(11)之间设置有承压筒体(8),且承压筒体(8)同时与上槽面法兰(6)和下槽面法兰(11) 固定,方形流道设置在承压筒体⑻中并且两端伸出分别设置在上槽面法兰(6)和下槽面法 兰(11)中,电热组件⑵依次穿过上法兰盖⑷、上槽面法兰(6)、承压筒体⑻以及下槽面法 兰(11)并与上槽面法兰⑹和下槽面法兰(11)固定。
3.根据权利要求2所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述电热组件⑵包括上导电铜头(19)、电加热棒束以及下导电板(23),电加热棒束顶端穿 过上导电铜头(19),电加热棒束底部穿过方形流道后与下导电板(23)固定,且上导电铜头 (19) 设置在上法兰盖(4)和上槽面法兰(6)之间并与上槽面法兰(6)固定,上导电铜头(19) 的顶端设置在上法兰盖中(4),上导电铜头(19)的底端设置在上槽面法兰(6)中,下导电板 (23)设置在下槽面法兰(11)中。
4. 根据权利要求3所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述上导电铜头(19)的底端内凹为弧形凹槽,并且弧形凹槽与上导电铜头(19)的侧壁连 通,在上槽面法兰⑹的侧壁上安装有出口接管⑺,且出口接管⑺与上导电铜头(19)的弧 形凹槽连通,并且弧形凹槽的中心设置在出口接管⑺的轴线上,下槽面法兰(11)的侧壁上 安装有进口接管(13),进口接管(13)通过下槽面法兰(11)的空腔与方形流道连通后再与出 口接管⑺连通。
5. 根据权利要求3所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述电加热棒束由若干根呈正方形排列的电加热元件构成,每根电加热元件均由黄铜管 (20) 、铁白铜管(21)、铜辫子(22)依次焊接后组成,其中黄铜管(20)穿过上导电铜头(19)的 预留孔,并通过银钎焊密封,铜辫子(22)远离铁白铜管(21)的一端与下导电板(23)焊接固 定。
6. 根据权利要求5所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述方形流道包括外壳(9)和绝缘陶瓷片(10),外壳(9)为呈正方形的不锈钢壳,绝缘陶瓷 片(10)通过拼装组成正方形设置在不锈钢壳形成的流通区域内,铁白铜管(21)插入到绝缘 陶瓷片(10)形成的区域中,且电加热棒束中最边沿的铁白铜管(21)与其靠近的绝缘陶瓷片 (10)内壁面的间距为两根相邻铁白铜管(21)壁面之间距离的二分之一。
7. 根据权利要求6所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述不锈钢壳的内腔底部凸出形成凸台(26),绝缘陶瓷片(10)与凸台(26)相互配合形成固 定。
8. 根据权利要求6所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述下槽面法兰(11)的内壁和外壳(9)的外壁之间设置有密封台,密封台分为外密封台 (25)和内密封台(24),且外密封台(25)与下槽面法兰(11)的内壁焊接固定,内密封台(24) 与外壳(9)的外壁焊接固定,外密封台(25)和内密封台(24)相互靠近的壁面接触形成密封。
9.根据权利要求3所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在于, 所述下槽面法兰(11)和下法兰盖(17)之间设置有下导电铜头(15),且下导电铜头(15)同时 与下槽面法兰(11)和下导电板(23)连接。
10.根据权利要求9所述的一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置,其特征在 于,所述下导电铜头(15)朝向下导电板(23)的端面内凹形成凹槽,凹槽中设置有密封0环 (14),且密封0环(14)同时与凹槽和下导电板(23)接触形成密封;在下槽面法兰(11)朝向下 导电铜头(15)的端面和上槽面法兰(11)朝向上导电铜头(19)的端面均内凹形成安装槽,安 装槽中均设置有绝缘密封垫圈,且绝缘密封垫圈分别与插入到安装槽中的下导电铜头(I5) 或上导电铜头(19)接触形成绝缘和密封。
CN201711004546.4A 2017-10-17 2017-10-17 一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置 Active CN107799192B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711004546.4A CN107799192B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711004546.4A CN107799192B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107799192A true CN107799192A (zh) 2018-03-13
CN107799192B CN107799192B (zh) 2018-11-02

Family

ID=61534376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711004546.4A Active CN107799192B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107799192B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108777178A (zh) * 2018-04-28 2018-11-09 哈尔滨工程大学 一种间距可调的矩形窄通道内chf研究可视化实验装置
CN110444303A (zh) * 2019-08-12 2019-11-12 中国核动力研究设计院 用于流动传热、流动不稳定和沸腾临界实验的装置和方法
CN110517797A (zh) * 2019-08-16 2019-11-29 西安交通大学 一种核反应堆环形燃料损毁实验装置及实验方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2289171C2 (ru) * 2004-12-16 2006-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций (ФГУП "ЭНИЦ") Верхний токоподвод мощного электрообогреваемого стенда безопасности аэс
JP2010139420A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd 模擬燃料棒、模擬燃料棒集合体、および模擬燃料棒の製造方法
CN102855802A (zh) * 2012-08-31 2013-01-02 中国核动力研究设计院 球形燃料元件等效模型热工水力实验装置
CN103024952A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 中国核电工程有限公司 一种具有模拟不同功率分布功能的电加热装置
CN104078087A (zh) * 2014-06-24 2014-10-01 西安交通大学 一种模拟超临界水冷堆燃料元件的棒束试验件
CN107180580A (zh) * 2017-07-31 2017-09-19 中国核动力研究设计院 一种细棒束燃料组件实验模拟装置及系统、制备方法
CN107240427B (zh) * 2017-06-26 2018-03-20 中国核动力研究设计院 基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2289171C2 (ru) * 2004-12-16 2006-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций (ФГУП "ЭНИЦ") Верхний токоподвод мощного электрообогреваемого стенда безопасности аэс
JP2010139420A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd 模擬燃料棒、模擬燃料棒集合体、および模擬燃料棒の製造方法
CN102855802A (zh) * 2012-08-31 2013-01-02 中国核动力研究设计院 球形燃料元件等效模型热工水力实验装置
CN103024952A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 中国核电工程有限公司 一种具有模拟不同功率分布功能的电加热装置
CN104078087A (zh) * 2014-06-24 2014-10-01 西安交通大学 一种模拟超临界水冷堆燃料元件的棒束试验件
CN107240427B (zh) * 2017-06-26 2018-03-20 中国核动力研究设计院 基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置
CN107180580A (zh) * 2017-07-31 2017-09-19 中国核动力研究设计院 一种细棒束燃料组件实验模拟装置及系统、制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108777178A (zh) * 2018-04-28 2018-11-09 哈尔滨工程大学 一种间距可调的矩形窄通道内chf研究可视化实验装置
CN108777178B (zh) * 2018-04-28 2021-05-11 哈尔滨工程大学 一种间距可调的矩形窄通道内chf研究可视化实验装置
CN110444303A (zh) * 2019-08-12 2019-11-12 中国核动力研究设计院 用于流动传热、流动不稳定和沸腾临界实验的装置和方法
CN110517797A (zh) * 2019-08-16 2019-11-29 西安交通大学 一种核反应堆环形燃料损毁实验装置及实验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107799192B (zh) 2018-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107799192A (zh) 一种低电压高功率的压水堆燃料组件模拟装置
CN104078087B (zh) 一种模拟超临界水冷堆燃料元件的棒束试验件
CN203931518U (zh) 一种模拟超临界水冷堆燃料元件的棒束模拟件
CN102855802B (zh) 球形燃料元件等效模型热工水力实验装置
CN103096527B (zh) 电加热棒装置
CN106531249B (zh) 一种瞬变运动条件下的棒束通道热工水力实验装置
WO2017020474A1 (zh) 用于整体效应热工水力试验的堆芯模拟体
US4283615A (en) Device for stopping a leak in a straight portion of a heat-exchanger tube
CN107180580B (zh) 一种细棒束燃料组件实验模拟装置及系统、制备方法
CN108963928B (zh) 一种用于超/特高压管廊输电gil中的基础单元及管廊输电gil
CN209249262U (zh) 一种新型变压器套管
CN205090808U (zh) 紧凑型高电压组合式电阻炉
CN107240427B (zh) 基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置
CN203501803U (zh) 一种电炉及其电极密封装置
CN106793236A (zh) 一种焊接结构管式电极
CN108087549A (zh) 航空发动机涡轮叶片冷却试验密封结构
CN111681789A (zh) 紧密排列棒束燃料组件热工水力实验装置
CN213583458U (zh) 一种开口式均压环结构
CN205984294U (zh) 高温气冷堆主氦风机电气贯穿件
CN206314022U (zh) 一种焊接结构管式电极
CN105222598B (zh) 紧凑型高电压组合式电阻炉
RU2242058C2 (ru) Тепловыделяющая сборка
CN211290574U (zh) 防爆电加热棒
CN208424803U (zh) 一种真空铸铝加热器
CN207703500U (zh) 一种加热器电极

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant