CN203520890U - 一种双通道自然循环系统装置 - Google Patents
一种双通道自然循环系统装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203520890U CN203520890U CN201320464695.XU CN201320464695U CN203520890U CN 203520890 U CN203520890 U CN 203520890U CN 201320464695 U CN201320464695 U CN 201320464695U CN 203520890 U CN203520890 U CN 203520890U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- visual
- pipeline
- section
- bringing
- sub
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 83
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 18
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical group [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 abstract 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 238000011160 research Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- -1 and in its pipe Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种双通道自然循环系统装置，包括通过冷凝器相连的循环体系和冷却体系，其中，循环体系包括：预热段、第一子管道、下联箱、可视化加热段、第二子管道与涡轮流量计、电加热管、上联箱、上升管道、冷凝器、下降管道、氮气瓶、稳压罐、去离子水箱；冷却体系包括：水泵、出水管道、第一进水管道、阀门、第二进水管道、进水管道、浮子流量计；其中，工质由去离子水箱充满整个循环体系；工质在预热段预热后依次经由第一子管道、下联箱进入可视化加热段，在可视化加热段继续对工质进行加热后工质依次经由上联箱和上升管道进入冷凝器的管体，在冷凝器中工质温度降低后经由下降管道、涡轮流量计和第二子管道流回预热段，完成自然循环。
Description
技术领域
本实用新型属于核能发电和机械设备领域，本实用新型涉及自然循环装置，特别涉及用于核电工业、利用自然循环为核工业冷却的一种双通道自然循环系统装置。
背景技术
自1951年12月美国实验增殖堆1号（EBR-1）首次利用核能发电以来，世界核电至今已有50多年的发展历史。截止到2005年年底，全世界核电运行机组共有440多台，其发电量约占世界发电总量的16%。
在核电站出现事故，特别是厂用电丧失时，造成堆芯内衰变余热无法正常导出，导致堆芯熔融、核物质泄漏。非能动余热排出系统无需外力的推动，在事故情况下，依靠自然循环完成堆芯热量的导出，保证核电安全。非能动的自然循环的研究不仅是目前国家引进AP1000正在实施的重大专项需要研究的重要内容，同时也是实现新概念反应堆的重要途径。自然循环可作为压水堆一种主要循环冷却方式。
自然循环是指在闭合系统中仅仅依靠冷热流体间的密度差形成的浮升力驱动流体循环流动的一种能量传输方式。由于自然循环的独特性质，既可以提高反应堆的固有安全性，也可以降低核潜艇的噪音。
在中国专利申请CN201120502918.8所公开的非能动自然循环铅铋换热装置，这类装置利用自然循环的原理，然而这类装置结构复杂，管路复杂，自然循环回路多，结构设置不合理，操作不便。
在核电工业中需要用到燃料组件，燃料组件是指几百根燃料棒按照一定间隔按15×15或17×17排列并被固定成一束。它主要由上下管座、格架、控制棒导向管和燃料棒组成。一般燃料组件在反应堆中使用3～5年的时间，处于强中子场中，经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同事承受裂变产物化学作用和复杂的机械载荷，工作条件十分苛刻。
由于多块平行燃料板组合而成的燃料组件（简称平行板燃料组件）为窄矩形通道，具有较高的热流密度、较大的换热系数，对流动换热具有一定的强化作用。由于核反应堆的堆芯通道是由许多子通道组成的，每个通道有自己不同的水力特性，通道与通道之间，通道与外回路之间总是存在不同程度的相互影响与耦合关系。例如，各通道入口流量与总流量之间有相互相影响，两相区与单相区压降有相互影响等。因此在燃料组件中应用单通道的换热设备，不能很好的完成换热工作，浪费热能，换热效率低。
由于上述问题的存在，本发明人对现有的自然循环系统进行研究和分析，对现今的核电工业的换热设备进行观察和试验，以便能制作出结构简单、换热效果好、安全系数高、操作简单，并且有利于试验数据观察的一种双通道自然循环系统装置。
实用新型内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：设置通过冷凝器相连的循环体系和冷却体系，其中，循环体系包括依次相连的预热段、第一子管道、下联箱、可视化加热段、上联箱、上升管道、冷凝器中流通热介质的管体、下降管道、涡轮流量计和第二子管道；第二子管道汇入到预热段；冷却体系还包括氮气瓶，氮气瓶通过设有阀门的进气管道与稳压罐相连通，稳压罐中储存有去离子水，稳压罐的底部通过充水管道与下降管道相连通；去离子水箱，其通过水箱管道与第二子管道相连通。其中，冷却体系包括水泵，水泵的出水管道与第一进水管道汇合到阀门的底端，阀门的顶端通过第二进水管道与水泵的进水管道汇合到浮子流量计的底端，浮子流量计的顶端通过总水管与冷凝器中流通冷介质的壳体相连通。从而完成本实用新型。
本实用新型的目的在于提供以下方面：
（1）一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：该装置包括循环体系和冷却体系，
其中，循环体系包括：
冷凝器7，其中流通热介质的管体一端与上升管道11d相连，管体另一端通过下降管道11c与涡轮流量计4的入口相连；
预热段5，其一端通过第二子管道11b与涡轮流量计4相连，预热段的另一端通过第一子管道11a与下联箱10b下部相连；
可视化加热段6，其内部设置电加热管20，可视化加热段底部与下联箱的上部相连，可视化加热段6顶部与上联箱10b相连；上联箱的顶端与上升管道远离冷凝器的一端相连；
去离子水箱1，其通过水箱管道1a与第二子管道相连通；
氮气瓶2，通过进气管道2a与稳压罐3的上部相连，其中，进气管道2a上设有阀门；
稳压罐3，其中储存有去离子水，其底部通过充水管道2b与下降管道11c相连；
冷却体系包括：
水泵8，其出水管道8b与第一进水管道8c汇合后与阀门8d的底端相连，阀门8d的顶端通过第二进水管道8e与水泵8的进水管道8a汇合后与浮子流量计9的底端相连，浮子流量计9的顶端通过总水管与冷凝器中流通冷介质的壳体相连；
其中，作为工质的去离子水由去离子水箱进入第二子管道进而进入循环体系，工质在预热段预热后依次经由第一子管道、下联箱进入可视化加热段，在可视化加热段通过电加热管对工质进行加热后工质依次经由上联箱和上升管道进入冷凝器，在冷凝器中工质温度降低后经由下降管道、涡轮流量计和第二子管道流回预热段，完成自然循环；
其中，作为冷介质的冷却水经由第一进水管道8c、出水管道8b、水泵8、进水管道8a、浮子流量计9进入到冷凝器的壳体内，吸收工质释放的热量后，流回到第一进水管道8c中，完成冷却水循环；
其中，可视化加热段包括一个或多个可视管道，每个可视管道的侧壁包括加热板12、石英玻璃板14和两端分别与加热板12和石英玻璃板密接的密封垫片13。
（2）如上述（1）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：在加热板12上沿工质流动方向均匀设有多个热电偶6a，用于测量可视化加热段内部的温度。
（3）如上述（1）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
在石英玻璃板的外部安设摄像仪，用于记录可视化加热段内部工质的流动情况。
（4）如上述（1）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
在可视化加热段上设有温控系统，温控系统与电加热管20相邻并且二者穿设于加热板内，温控系统用于检测控制可视化加热段的温度，当可视化加热段温度升高的速率达到15℃/s以上时，停止向可视化加热段加热。
（5）如上述（1）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
所述密封垫片的个数为两个，两个密封垫片、加热板和石英玻璃板组成了横截面为四边形的可视化管道，并通过紧固螺栓16进行固定，
其中，加热板内壁与石英玻璃板内壁相对。
（6）如上述（1）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：可视管道的石英玻璃板为平板或圆弧板。
（7）如上述（5）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：可视化加热段中可视化管道的加热板内壁上设置耐高温密封薄垫15。
（8）如上述（1）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
冷凝器为管壳式换热器，其管内介质为作为热介质的工质，壳内介质为作为冷介质的冷却水。
（9）如上述（1）所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：第一子管道、上升管道、下降管道和第二子管道的外壁上均套设保温材料。
根据本实用新型提供的一种双通道自然循环系统装置，具有结构简单、操作简便的特点；该装置的可视化加热段设置为双通道，并且可视化加热段占有空间小，使得该装置可以应用于核电工业的燃料板的换热中；该装置通过冷凝器和可视化加热段的二级换热进而使得该装置的换热效果好；该装置的所有管道上均设有压力表和温度仪，同时再辅以阀门控制管道，使得该装置安全系数高；该装置通过自然循环回路为核工业冷却的同时，有效的利用了核工业产生热能，避免能源浪费；该装置即可以应用于核工业中，又可以应用于科研中，该装置可同时作为实践和科研的工具。
附图说明
图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的一种双通道自然循环系统装置的结构示意图；
图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的一种双通道自然循环系统装置中可视化加热段中可视管道的结构示意图；
图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的一种双通道自然循环系统装置中可视化加热段中可视管道的俯视图；
图4示出根据本实用新型一种优选实施方式的一种双通道自然循环系统装置中稳压罐的结构示意图。
附图标号说明：
1-去离子水箱
1a-水箱管道
2-氮气瓶
2a-进气管道
2b-充水管道
3-稳压罐
4-涡轮流量计
5-预热段
6-可视加热段
6a-热电偶
7-冷凝器
8-水泵
8a-进水管道
8b-出水管道
8c-第一进水管道
8d-阀门
8e-第二进水管道
9-浮子流量计
10a-下联箱
10b-上联箱
11a-第一子管道
11b-第二子管道
11c-下降管道
11d-上升管道
12-加热板
12a-排气阀
13-密封垫片
14-石英玻璃板
15-耐高温密封薄垫
16-紧固螺栓
20-电加热管
具体实施方式
下面通过对本实用新型进行详细说明，本实用新型的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在根据本实用新型的一个优选的实施方式中，如图1-3中所示，提供一种双通道自然循环系统装置，该装置包括循环体系和冷却体系，
其中，循环体系包括：
冷凝器7，其中流通热介质的管体一端与上升管道11d相连，管体另一端通过下降管道11c与涡轮流量计4的入口相连；
预热段5，其一端通过第二子管道11b与涡轮流量计4相连，预热段的另一端通过第一子管道11a与下联箱10b下部相连；
可视化加热段6，其内部设置电加热管20，可视化加热段底部与下联箱的上部相连，可视化加热段6顶部与上联箱10b相连；上联箱的顶端与上升管道远离冷凝器的一端相连；
去离子水箱1，其通过水箱管道1a与第二子管道相连通；
氮气瓶2，通过进气管道2a与稳压罐3的上部相连，其中，进气管道2a上设有阀门；
稳压罐3，其中储存有去离子水，其底部通过充水管道2b与下降管道11c相连；
冷却体系包括：
水泵8，其出水管道8b与第一进水管道8c汇合后与阀门8d的底端相连，阀门8d的顶端通过第二进水管道8e与水泵8的进水管道8a汇合后与浮子流量计9的底端相连，浮子流量计9的顶端通过总水管与冷凝器中流通冷介质的壳体相连；
其中，作为工质的去离子水由去离子水箱进入第二子管道进而进入循环体系，工质在预热段预热后依次经由第一子管道、下联箱进入可视化加热段，在可视化加热段通过电加热管对工质进行加热后工质依次经由上联箱和上升管道进入冷凝器，在冷凝器中工质温度降低后经由下降管道、涡轮流量计和第二子管道流回预热段，完成自然循环；
其中，作为冷介质的冷却水经由第一进水管道8c、出水管道8b、水泵8、进水管道8a、浮子流量计9进入到冷凝器的壳体内，吸收工质释放的热量后，流回到第一进水管道8c中，完成冷却水循环；
其中，可视化加热段包括一个或多个可视管道，每个可视管道的侧壁包括加热板12、石英玻璃板14和两端分别与加热板12和石英玻璃板14相接的密封垫片13。
所述工质存储于去离子水箱1中，工质为去离子水，当启动该装置时，将去离子水箱中的工质经由第二子管道充入到该装置的循环体系中，通过预热段和可视化加热段对工质的连续加热，使得工质的温度升高，形成气液混合物，进而使得工质的密度降低，产生密度差，使得该装置的循环体系形成自然循环，可视化加热段的工质进入冷凝器中流通热介质的管体内，完成工质与冷却水的换热后，工质的温度降低，密度增大，通过下降管道、涡轮流量计和第二子管道回到预热段。
在一个优选的实施方式中，如图1-3中所示，可视化加热段为该装置的核心部分，可视化加热段包括一个或多个可视管道，可视管道包括加热板、石英玻璃板和密封垫片；所述密封垫片的个数设为两个，两个密封垫片、加热板和的石英玻璃板四者组成横截面为四边形的可视化管道；在这里，加热板的位置与石英玻璃板的位置相对；
其中，可视管道的截面形状并无特殊限制，在这里优选为窄矩形。
其中，在可视管道的加热板上，沿着工质流动的方向均匀设有多个热电偶，热点偶可以随时检测可视化加热段的热量，所述热电偶可以为常规的热电偶，对此并无特殊限制。
在一个优选的实施方式中，如图3中所示，在可视化加热段中可视管道的加热板12内部穿设电加热管20，用于对工质进行加热，在可视化加热段中可视管道的加热板12内部设置温控系统，温控系统与电加热管相邻，温控系统用于控制可视化电加热段内部的温度变化，提高了可视化加热段的安全系数。在这里所述的电加热管和温控系统并无特殊限制，均为常规的电加热管和温控装置。
在这里，可视化加热段的可视管道的个数并无特殊限制，本实用新型中优选为两个。
在可视化加热段的石英玻璃板外部安设摄像仪用于记录可视化加热段内部工质的流动情况，其中，所述摄像仪可以为常用的摄像仪，对此并没有特殊限制。
在一个优选的实施方式中，冷凝器用于完成工质-冷却水的热交换，在可视化加热段加热后的工质流入到冷凝器中流通热介质的管体内，此时冷凝器将工质热量传递到冷却水中，完成热量的交换，所述冷凝器为管壳式换热器，其壳内介质为冷却水，其管内介质为工质。
在一个优选的实施方式中，如图1中所示，氮气瓶用于存储氮气，通过氮气瓶向循环体系中输入氮气进而对整个系统压力进行调节，以满足不同工况对压力的要求。氮气瓶通过其上设有阀门的进气管道2a与稳压罐3的上部相连通，稳压罐的内部储存有去离子水，稳压罐底部通过充水管道与下降管道相连。考虑到可视化加热段的压力极限，该装置工作压力最大为5MPa；
在这里，所述稳压罐包括：
橡胶隔膜3c，其竖直设置于稳压罐内部，橡胶隔膜将稳压罐内部分为水室3b和气室3a；
充气口3d，其设置于稳压罐的外壁上部，充气口与气室相连通，氮气瓶的进气管道2a安装在充气口3d上；
充水口3e，其设置于稳压罐的底部，充水口与水室相连通，充水管道2b安装在充水口3e上；
其中，橡胶隔膜为弹性材料，可以调节水室和气室内部的体积，当气室内部的气体体积变大时，橡胶隔膜向水室一侧膨胀，进而水室体积减小，进而将水室内的工质通过充水管道压到下降管道内；当气室内部压强变小时，橡胶隔膜向气室一侧膨胀，工质由下降管道流入到水室。
在进一步优选的实施方式中，稳压罐外壁设置液位指示器、卸压阀、增压进气阀和压力计，这样，使得稳压罐的使用更加的方便，提高了稳压罐的灵活性。
在一个优选的实施方式中，如图1中所示，去离子水箱存储工质，当该装置启动时，去离子水箱向该装置的循环体系提供工质，当该装置闭合时，将循环体系中的工质回收到去离子水箱中。
在一个优选的实施方式中，预热段用于为工质进行预热。使得工质产生一定的热量，使得该热量能够将工质送到可视化加热段。预热段提高了热交换的效率，节约了热能。在这里所述预热段为常规的预热器，无特殊限制。
其中，预热段的功率是可调的，根据工质的不同，调节不同的功率。由于进入可视化加热段的工质需要有一定的过冷度，预热段可以使得工质达到运动所需的过冷度。随着加热功率的增加，工质的过冷度逐渐减小。因此，当工质的过冷度低时，预热段设置为低功率，当工质的过冷度高时，预热段设置为高功率。
在一个优选的实施方式中，如图1中所示，循环体系中的第一子管道、上升管道和下降管道上均设有压力表和温度仪，用于对循环系统的实时监控。
以下结合优选的实施方式对根据本实用新型优选实施方式的一种双通道自然循环系统装置的换热流程进行说明：
第一、该装置的开启，将去离子水箱中的工质充满整个循环体系的所有管道内。
第二、通过排气阀12a对该装置的循环体系进行排气，排出工质中掺杂的气体。如果循环体系内有不凝气体，则打开排气阀12a，让体系内的流体流出，直到气体完全排除为止，关闭排气阀。
第三、通过氮气瓶与稳压罐调节该循环体系内部的压强。向循环体系注入工质过程中，使稳压罐水室3b内的液面达到一定高度，通过向气室3a填充氮气的方法进而使循环体系内部压力达到工作所需的压力值。稳压罐对该装置有两方面的作用：一方面，始终保证工作过程中循环体系内压力在一定的压力范围内；另一方面，当循环体系内压力发生变化时，对循环体系的压力起到稳定作用。
第四、调整预热段的功率，以此改变可视化加热段入口处的过冷度，并通过预热段对工质进行预热。
第五、温度升高的工质由预热段依次经过第一子管道、可视化加热段、上升管道进入到冷凝器，在冷凝器中，工质与冷却水完成换热，其中，冷却水有水泵抽取而来。
第六、经过冷凝器换热后的工质由冷凝器的出口经过下降管道、涡轮流量计和第二子管道回到预热段。
第七，关闭该装置，停止向预热段和可视化加热段供热，将循环体系中的工质抽取到去离子水箱中即可。
根据本实用新型提供的一种双通道自然循环系统装置，具有结构简单、操作简便的特点；该装置的可视化加热段设置为双通道，并且可视化加热段的可视管道设置为窄矩形，使得该装置可以应用于核电工业的燃料板的换热中；该装置通过冷凝器和预热段的二级换热进而使得该装置的换热效果好；该装置的所有管道上均设有压力表和温度仪，同时再辅以阀门控制管道，使得该装置安全系数高；该装置通过自然循环回路为核工业冷却的同时，有效的利用了核工业产生热能，避免能源浪费；该装置即可以应用于核工业中，又可以应用于科研中，该装置可同时作为实践和科研的工具。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：该装置包括循环体系和冷却体系，
其中，循环体系包括：
冷凝器（7），其中流通热介质的管体一端与上升管道（11d）相连，管体另一端通过下降管道（11c）与涡轮流量计（4）的入口相连；
预热段（5），其一端通过第二子管道（11b）与涡轮流量计（4）相连，预热段的另一端通过第一子管道（11a）与下联箱（10b）下部相连；
可视化加热段（6），其内部设置电加热管（20），可视化加热段底部与下联箱的上部相连，可视化加热段（6）顶部与上联箱（10b）相连；上联箱的上部与上升管道远离冷凝器的一端相连；
去离子水箱（1），其通过水箱管道（1a）与第二子管道相连通；
氮气瓶（2），其通过进气管道（2a）与稳压罐（3）的上部相连，其中，进气管道（2a）上设有阀门；
稳压罐（3），其中储存有去离子水，其底部通过充水管道（2b）与下降管道（11c）相连；
冷却体系包括：
水泵（8），其出水管道（8b）与第一进水管道（8c）汇合后与阀门（8d）的底端相连，阀门（8d）的顶端通过第二进水管道（8e）与水泵（8）的进水管道（8a）汇合后与浮子流量计（9）的底端相连，浮子流量计（9）的顶端通过总水管与冷凝器中流通冷介质的壳体相连；
其中，作为工质的去离子水由去离子水箱进入第二子管道进而进入循环体系，工质在预热段预热后依次经由第一子管道、下联箱进入可视化加热段，在可视化加热段通过电加热管对工质进行加热后工质依次经由上联箱和上升管道进入冷凝器的管体，在冷凝器中工质温度降低后经由下降管道、涡轮流量计和第二子管道流回预热段，完成自然循环；
其中，作为冷介质的冷却水经由第一进水管道（8c）、出水管道（8b）、水泵（8）、进水管道（8a）、浮子流量计（9）进入到冷凝器的壳体内，吸收工质释放的热量后，流回到第一进水管道（8c）中，完成冷却水循环；
其中，可视化加热段包括一个或多个可视管道，每个可视管道的侧壁包括加热板（12）、石英玻璃板（14）和两端分别与加热板（12）和石英玻璃板密接的密封垫片（13）。
2.如权利要求1所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：在加热板（12）上沿工质流动方向均匀设有多个热电偶（6a），用于测量可视化加热段内部的温度。
3.如权利要求1所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
在石英玻璃板的外部安设摄像仪，用于记录可视化加热段内部工质的流动情况。
4.如权利要求1所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
在可视化加热段上设有温控系统，温控系统与电加热管（20）相邻并且二者穿设于加热板（12）内，温控系统用于检测控制可视化加热段的温度，当可视化加热段温度升高的速率达到15℃/s以上时，停止向可视化加热段加热。
5.如权利要求1所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
所述密封垫片的个数为两个，两个密封垫片、加热板和石英玻璃板组成了横截面为四边形的可视化管道，并通过紧固螺栓（16）进行固定，
其中，加热板的内壁与石英玻璃板内壁相对。
6.如权利要求1所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：可视管道的石英玻璃板为平板或圆弧板。
7.如权利要求5所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：可视化加热段中可视化管道的加热板内壁上设置耐高温密封薄垫（15）。
8.如权利要求1所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：
冷凝器为管壳式换热器，其管内介质为作为热介质的工质，壳内介质为作为冷介质的冷却水。
9.如权利要求1所述的一种双通道自然循环系统装置，其特征在于：第一子管道、上升管道、下降管道和第二子管道的外壁上均套设保温材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320464695.XU CN203520890U (zh) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 一种双通道自然循环系统装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320464695.XU CN203520890U (zh) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 一种双通道自然循环系统装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203520890U true CN203520890U (zh) | 2014-04-02 |
Family
ID=50379783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320464695.XU Expired - Fee Related CN203520890U (zh) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 一种双通道自然循环系统装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203520890U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103970992A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 华北电力大学 | 一种铅铋流体注气后流量震荡的可视化分析方法 |
| CN104347125A (zh) * | 2013-07-31 | 2015-02-11 | 华北电力大学 | 一种双通道自然循环系统装置 |
| CN105741887A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-07-06 | 中广核工程有限公司 | 核电站非能动堆腔注水系统及方法 |
| CN103970992B (zh) * | 2014-04-29 | 2016-11-30 | 华北电力大学 | 一种铅铋流体注气后流量震荡的可视化分析方法 |
| CN109920564A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-21 | 华北电力大学 | 一种超临界双螺旋自然循环系统和方法 |
| CN112489832A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-12 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种具有无级流速调节装置的热工自然循环实验仪及方法 |
-
2013
- 2013-07-31 CN CN201320464695.XU patent/CN203520890U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104347125A (zh) * | 2013-07-31 | 2015-02-11 | 华北电力大学 | 一种双通道自然循环系统装置 |
| CN103970992A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 华北电力大学 | 一种铅铋流体注气后流量震荡的可视化分析方法 |
| CN103970992B (zh) * | 2014-04-29 | 2016-11-30 | 华北电力大学 | 一种铅铋流体注气后流量震荡的可视化分析方法 |
| CN105741887A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-07-06 | 中广核工程有限公司 | 核电站非能动堆腔注水系统及方法 |
| CN105741887B (zh) * | 2014-12-11 | 2017-11-14 | 中广核工程有限公司 | 核电站非能动堆腔注水系统及方法 |
| CN109920564A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-21 | 华北电力大学 | 一种超临界双螺旋自然循环系统和方法 |
| CN112489832A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-12 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种具有无级流速调节装置的热工自然循环实验仪及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104347125A (zh) | 一种双通道自然循环系统装置 | |
| CN105301047B (zh) | 一种超临界氟利昂换热实验系统及其实验方法 | |
| CN107293341B (zh) | 池式反应堆 | |
| CN101420168B (zh) | 用于变流器功率模块的水冷却装置 | |
| CN203520890U (zh) | 一种双通道自然循环系统装置 | |
| CN102661845B (zh) | 一种可视化窄矩形自然循环系统 | |
| CN102693673B (zh) | 非能动安全压水堆核岛主系统模拟运行仪器 | |
| CN107799193B (zh) | 多环路耦合导热的非能动余热排出系统试验模拟装置 | |
| CN104103325B (zh) | 一种长期非能动安全壳热量导出系统 | |
| CN103366838B (zh) | 一种熔盐堆缓冲盐自然循环冷却系统 | |
| CN104599727A (zh) | 一种液态金属与高压气体流动换热装置及方法 | |
| CN202442309U (zh) | 热管结构的耐腐蚀烟气余热回收装置 | |
| CN103216805B (zh) | 热管结构的耐腐蚀烟气余热回收装置 | |
| CN204178729U (zh) | 一种长期非能动安全壳热量导出系统 | |
| CN203397713U (zh) | 含不可凝气体收集装置的二次侧余热排出系统 | |
| CN201294452Y (zh) | 用于变流器功率模块的水冷却装置 | |
| CN209447654U (zh) | 一种电力配网用变压器冷却装置 | |
| CN209541167U (zh) | 循环油加热装置 | |
| CN104409118B (zh) | 研究聚变堆腐蚀产物沉积的热工水力实验系统及方法 | |
| US11754281B2 (en) | Test loop for simulating steam generator with or without axial economizer and test method thereof | |
| CN202599639U (zh) | 一种可视化窄矩形自然循环系统 | |
| CN206596322U (zh) | 一种特高压碳化硅换流阀冷却系统 | |
| CN106642040B (zh) | 一种流量分配均匀的紧凑型蒸汽发生器 | |
| CN207922904U (zh) | 一种冷却循环水机组 | |
| CN209214402U (zh) | 一种空冷循环水系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140402 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |