CN208208349U

CN208208349U - 基于一种驱动电机的氦冷自循环系统

Info

Publication number: CN208208349U
Application number: CN201820641584.4U
Authority: CN
Inventors: 陶大军; 郭成光; 赵志军
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2018-05-02
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2028-05-02

Abstract

基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，属于核反应堆的传热系统。本实用新型对现有循环系统不能自行调节流量、无法瞬时检测、工作环境不安全的缺陷，提供了一种自行调节流量、实现随机的瞬时检测、工作环境安全可靠的高压氦冷驱动电机的自循环系统。本实用新型中，储气瓶连接低压缓冲仓，低压缓冲仓通过高压气泵和四号压力变送器连接回储气瓶，储气瓶的瓶口通过两条支路连接高压实验仓底部入口，高压实验仓顶部连接低压缓冲仓，三个压力变送器分别位于高压实验仓、低压缓冲仓和储气瓶上、同时与控制柜连接；驱动电机安装在高压实验仓内，多个检测单元固定在驱动电机上、同时连接控制柜。本实用新型主要为核反应堆传热系统提供氦冷循环环境。

Description

基于一种驱动电机的氦冷自循环系统

技术领域

本实用新型属于核反应堆的传热系统，具体为基于一种驱动电机的氦冷自循环系统。

背景技术

目前，地球上的化石能源储量有限，且在使用过程中会对大气造成污染，危害人类及其他各类生物的健康，而可再生能源（风能、太阳能、潮汐能）因受到种种限制，使其利用率低下，全球面临着能源紧缺和环境污染等问题，核能发电是目前能够大规模代替化石能源、持续满足不断增长的电力需求、改善能源消费的环境影响，特别是缓解温室气体排放的清洁能源。然而，核电的安全性一直是其利用过程中人们关注的核心。实现核反应堆的固有安全一直是核能发电系统研究学者与工程技术人员的不懈追求。

大容量的发电机的冷却介质常见的有空气、氢气、水、油、氟利昂类介质以及氟碳介质。而低温氦气冷却，主要是给超导电磁装置提供低温环境，关于氦气在高温环境下的散热能力，特别是在电机复杂结构下的传热能力，以及引入氦气传热介质后，电机传热模型及相关热问题都将与传统介质有所不同。为了提高反应堆系统的安全性和堆芯热量导出的高效性，高温冷气堆以氦气作为堆芯热量的传热介质，在电机驱动风机的推动下，氦气在反应堆回路中循环流动，实现堆芯热量与堆外蒸汽发生器的热交换。

因此，就需要一种能够自行调节流量、能够实现随机的瞬时检测、工作环境安全可靠的高压氦冷驱动电机的自循环系统。

发明内容

本实用新型针对现有的循环系统不能自行调节流量、无法瞬时检测、工作环境不安全的缺陷，提供了一种能够自行调节流量、能够实现随机的瞬时检测、工作环境安全可靠的高压氦冷驱动电机的自循环系统。

本实用新型所涉及的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统的技术方案如下：

本实用新型所涉及的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，它包括气泵、高压实验仓、驱动电机、一号压力变送器、多个检测单元、二号压力变送器、低压缓冲仓、高压气泵、控制柜、二位二通换向阀、三号压力变送器、四号压力变送器和储气瓶；所述的储气瓶的瓶口连接低压缓冲仓的入口，所述的低压缓冲仓的出口通过高压气泵和四号压力变送器连接回储气瓶，所述的储气瓶的瓶口通过气泵连接高压实验仓底部的入口，所述的二位二通换向阀并联在气泵两端，所述的高压实验仓顶部的出口连接低压缓冲仓的入口，所述的一号压力变送器位于高压实验仓上，所述的二号压力变送器位于低压缓冲仓上，所述的三号压力变送器位于储气瓶上，所述的一号压力变送器、二号压力变送器和三号压力变送器同时与控制柜连接；所述的驱动电机安装在高压实验仓内，所述的多个检测单元固定在驱动电机上，所述的多个检测单元的输出端同时连接控制柜。

进一步地：所述的储气瓶的瓶口与低压缓冲仓的入口之间还设有过滤器、减压阀和放气阀，所述的二位二通换向阀的入口连接减压阀的出口。

进一步地：所述的高压气泵与四号压力变送器之间设有二号单向阀。

进一步地：所述的气泵与高压实验仓底部的入口之间设有一号单向阀，所述的一号单向阀的出口和二位二通换向阀的出口同时连接高压实验仓底部的入口。

进一步地：所述的多个检测单元具体为8个，且均为流量、压力、温度检测单元。

进一步地：所述的8个检测单元中的温度检测单元采用红外热成像仪进行全域温度分布进行采集。

进一步地：所述的驱动电机的额定功率为50KW。

本实用新型所涉及的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统的有益效果是：

本实用新型所涉及的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，实现氦气的全封闭路径中进行流通，从储气瓶到高压实验仓再回到储气瓶，全程无泄漏，工作环境安全可靠；氦气在输送过程中的压力、流量可以根据需要调节，在所需检测的各截面处均设置了流量、压力、温度检测单元，可实现随机的瞬时检测。

附图说明

图1为高压氦冷驱动电机的自循环系统示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本实用新型技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围中。

实施例1

结合图1说明本实施例，在本实施例中，本实用新型所涉及的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，它包括过滤器1、减压阀2、气泵3、放气阀4、高压实验仓5、驱动电机6、一号压力变送器7、多个检测单元、二号压力变送器9、低压缓冲仓10、高压气泵11、二号单向阀12、控制柜13、一号单向阀14、二位二通换向阀15、三号压力变送器16、四号压力变送器17和储气瓶18；所述的多个检测单元为8个流量、压力、温度检测单元，所述的储气瓶18的瓶口依次连接过滤器1、减压阀2、放气阀4、低压缓冲仓10、高压气泵11和二号单向阀12，再经四号压力变送器17连接回储气瓶18，所述的减压阀2的出口2连接气泵3的入口，所述的气泵3的出口连接一号单向阀14的入口，所述的二位二通换向阀15的入口连接减压阀2的出口，所述的一号单向阀14的出口和二位二通换向阀15的出口同时连接高压实验仓5底部的入口，所述的高压实验仓5顶部的出口连接低压缓冲仓10的入口，所述的驱动电机6安装在高压实验仓5内，所述的8个流量、压力、温度检测单元的输入端均与驱动电机6连接，所述的8个流量、压力、温度检测单元的输出端同时连接控制柜13，所述的一号压力变送器7位于高压实验仓5上，所述的二号压力变送器9位于低压缓冲仓10上，所述的三号压力变送器16位于储气瓶18上，所述的一号压力变送器7、二号压力变送器9和三号压力变送器16同时与控制柜13连接。

更为具体地：所述的储气瓶18为高压氦气储气瓶。

更为具体地：所述的8个检测单元均设于驱动电机6各主要风路路径，检测单元的检测端固定在驱动电机6上、输出端与控制柜13连接，其中温度检测单元采用红外热成像仪进行全域温度分布进行采集。

更为具体地：所述的8个检测单元分别为位于驱动电机6顶部的一号检测单元8-1，位于驱动电机6中部的二号检测单元8-2、三号检测单元8-3、四号检测单元8-4、五号检测单元8-5、六号检测单元8-6和七号检测单元8-7，以及位于驱动电机6底部的八号检测单元8-8，且八号检测单元8-8为氦气热传导入口。

更为具体地：所述的驱动电机6的额定功率为50KW。

氦气的流通是在封闭式路径中进行的，从储气瓶18到高压实验仓5再回到储气瓶18，全程无泄漏，工作环境安全可靠；氦气在输送过程中的压力、流量可以根据需要进行调节；在所需检测的各截面处均设置了流量、压力、温度检测单元，可以实现随机的瞬时检测。

操作过程：先将氦气从储气瓶18中放出，流经过滤器1和减压阀2，如需将气体压力增大，则需关闭二位二通换向阀15，开启气泵3使气体增压，通过二号单向阀14后注入高压实验仓5，高压实验仓5内氦气压力的变化可通过一号压力变送器7检测，数值可通过控制柜13上的显示屏观测到；如不需要增压则使气体经过二位二通换向阀15进入高压实验仓5，此时气泵3应处于关闭状态；超出压力的多余气体可流经放气阀4进入低压缓冲仓10。置于高压实验仓5内的被测驱动电机6的两端和中间均安装了多组流量、压力、温度检测单元，检测到的各数值可通过控制柜13上的显示屏观测到。储存在低压缓冲仓10内的气体可通过高压气泵11增压后，流经一号单向阀12回到储气瓶18，从而形成整体氦气循环操作环境。

Claims

1.基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，其特征在于，它包括气泵（3）、高压实验仓（5）、驱动电机（6）、一号压力变送器（7）、多个检测单元、二号压力变送器（9）、低压缓冲仓（10）、高压气泵（11）、控制柜（13）、二位二通换向阀（15）、三号压力变送器（16）、四号压力变送器（17）和储气瓶（18）；所述的储气瓶（18）的瓶口连接低压缓冲仓（10）的入口，所述的低压缓冲仓（10）的出口通过高压气泵（11）和四号压力变送器（17）连接回储气瓶（18），所述的储气瓶（18）的瓶口通过气泵（3）连接高压实验仓（5）底部的入口，所述的二位二通换向阀（15）并联在气泵（3）两端，所述的高压实验仓（5）顶部的出口连接低压缓冲仓（10）的入口，所述的一号压力变送器（7）位于高压实验仓（5）上，所述的二号压力变送器（9）位于低压缓冲仓（10）上，所述的三号压力变送器（16）位于储气瓶（18）上，所述的一号压力变送器（7）、二号压力变送器（9）和三号压力变送器（16）同时与控制柜（13）连接；所述的驱动电机（6）安装在高压实验仓（5）内，所述的多个检测单元固定在驱动电机（6）上，所述的多个检测单元的输出端同时连接控制柜（13）。

2.根据权利要求1所述的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，其特征在于，所述的储气瓶（18）的瓶口与低压缓冲仓（10）的入口之间还设有过滤器（1）、减压阀（2）和放气阀（4），所述的二位二通换向阀（15）的入口连接减压阀（2）的出口。

3.根据权利要求1所述的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，其特征在于，所述的高压气泵（11）与四号压力变送器（17）之间设有二号单向阀（12）。

4.根据权利要求1所述的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，其特征在于，所述的气泵（3）与高压实验仓（5）底部的入口之间设有一号单向阀（14），所述的一号单向阀（14）的出口和二位二通换向阀（15）的出口同时连接高压实验仓（5）底部的入口。

5.根据权利要求1所述的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，其特征在于，所述的多个检测单元具体为8个，且均为流量、压力、温度检测单元。

6.根据权利要求1所述的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，其特征在于，所述的8个检测单元中的温度检测单元采用红外热成像仪进行全域温度分布进行采集。

7.根据权利要求6所述的基于一种驱动电机的氦冷自循环系统，其特征在于，所述的驱动电机（6）的额定功率为50KW。