CN212369947U - 一种核电站的汽水转换型鼓泡器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核电站的汽水转换型鼓泡器，包括依次连接的进水腔室(2)、收缩腔室(4)、混合腔室(5)、升压腔室(6)和鼓泡腔室(7)，进汽管道(1)插入所述进水腔室(2)中，所述进汽管道(1)的出口连接缩放喷嘴(9)进口，所述缩放喷嘴(9)进口和出口之间略收缩，所述缩放喷嘴(9)出口设置在所述鼓泡器的收缩腔室(4)内。该实用新型利用汽液两相混合升压原理，蒸汽通过缩放喷嘴加速后，将周围的水吸入混合腔室完成冷凝过程，通过升压腔室进入鼓泡腔室，最后通过鼓泡腔室上的小孔降低流速后均匀的进入水箱，避免了蒸汽在水箱中凝结产生的压力振荡，同时增强了水的混合，提升了设备的安全性。

Description

一种核电站的汽水转换型鼓泡器

技术领域

本实用新型属于核电站卸压系统领域，特别是安全壳换料水箱的卸压装置技术领域。

背景技术

蒸汽喷射到过冷水中进行直接接触凝结的现象普遍存在于多种工业场合，由于蒸汽在过冷水中浸没射流凝结具有高效的混合和换热能力，在化工、电力、冶金、制冷、军工和核工业等领域得到了广泛的应用，如直接接触式换热器、蒸汽射流泵、水下推进系统，特别是压水堆的卸压系统。第三代非能动压水堆的安全壳内换料水箱中的鼓泡器卸压即采用了蒸汽射流凝结换热的机理，鼓泡器的设计需满足蒸汽排放的要求，必须考虑蒸汽卸压过程中的凝结换热现象和由于蒸汽凝结引起的压力振荡现象。蒸汽射流凝结是一个伴有质量、动量和能量交换的复杂的两相流动过程，此过程中伴有多种物理现象，这些物理现象使得蒸汽射流冲击和压力波动特性变得十分复杂。特别是凝结过程产生的压力振荡对水箱中的设备的影响分析带来挑战，目前尚未形成满意的分析方法，因此需要耗费大量的人力和物力通过试验方法验证压力振荡产生的影响。如果能设计一种既能满足卸压要求，同时避免在水箱中产生凝结压力振荡的鼓泡器，将大大节约试验成本，同时提升设备的安全性。

本实用新型提供一种核电站的汽水转换型鼓泡器，该设计利用汽液两相混合升压原理，蒸汽通过缩放喷嘴加速后，将周围的水吸入混合腔室完成冷凝过程，通过升压腔室进入鼓泡腔室，最后通过鼓泡腔室上的小孔降低流速后均匀的进入水箱。该设计实现了将蒸汽冷凝发生在鼓泡之前，混合后的流体通过鼓泡腔室进入水箱的过程为水射流过程，避免了蒸汽在水箱中凝结产生的压力振荡，同时增强了水的混合，提升了设备的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种核电站的汽水转换型鼓泡器，包括依次连接的进水腔室(2)、收缩腔室(4)、混合腔室(5)、升压腔室(6)和鼓泡腔室(7)，进汽管道(1)插入所述进水腔室(2)中，所述进汽管道(1)的出口连接缩放喷嘴(9)进口，所述缩放喷嘴(9)进口和出口之间略收缩，所述缩放喷嘴(9)出口设置在所述鼓泡器的收缩腔室(4)内。

优选的，所述进汽管道(1)和所述缩放喷嘴(9)通过支撑板(10)与所述进水腔室(2)和所述收缩腔室(4)连接。

优选的，所述进水腔室(2)上开有进水孔(3)，水从所述进水孔(3)流入所述进水腔室(2)，并进入所述收缩腔室(4)。

优选的，所述鼓泡腔室(7)上开有鼓泡孔(8)，水从所述鼓泡孔(8)流入水箱。

核电站的汽水转换型鼓泡器，该设计利用汽液两相混合升压原理，蒸汽通过缩放喷嘴加速后，将周围的水吸入混合腔室完成冷凝过程，通过升压腔室进入鼓泡腔室，最后通过鼓泡腔室上的小孔降低流速后均匀的进入水箱。该设计实现了将蒸汽冷凝发生在鼓泡之前，混合后的流体通过鼓泡腔室进入水箱的过程为水射流过程，避免了蒸汽在水箱中凝结产生的压力振荡，同时增强了水的混合，提升了设备的安全性。

附图说明

图1为一种核电站的汽水转换型鼓泡器主视图；

图2为一种核电站的汽水转换型鼓泡器纵剖面图；

其中：1—进汽管道；2—进水腔室；3—进水孔；4—收缩腔室；5—混合腔室；6—升压腔室；7—鼓泡腔室；8—鼓泡孔；9—缩放喷嘴；10—支撑板。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

核电站的汽水转换型鼓泡器，通常设置在安全壳的常温水箱内，浸没在水下，卸压系统的管道与鼓泡器的进汽管道相连。汽水转换型鼓泡器本身主要包括进汽管道、进水腔室、进水孔、收缩腔室、混合腔室、升压腔室、鼓泡腔室、鼓泡孔、缩放喷嘴和支撑板。正常运行期间，卸压系统无蒸汽排放时，汽水转换型鼓泡器中充满水，当卸压系统排放蒸汽时，蒸汽通过进汽管道1在缩放喷嘴9中加速，在喷嘴出口产生低压，水箱中的水通过进水孔3进入进水腔室2和收缩腔室4，在混合腔室5中关于蒸汽直接接触冷凝混合形成高温水，随后通过升压腔室6后升压进入鼓泡腔室7，通过鼓泡孔8均匀进入水箱中，形成稳定的水射流，避免蒸汽射流凝结在水箱中产生压力振荡，提升设备的安全性。支撑板10提供了进汽管道和缩放喷嘴与进水腔室和收缩腔室之间连接手段。

上述过程利用汽液两相混合升压原理，蒸汽通过缩放喷嘴加速后，将周围的水吸入混合腔室完成冷凝过程，通过升压腔室进入鼓泡腔室，最后通过鼓泡腔室上的小孔降低流速后均匀的进入水箱。该设计实现了将蒸汽冷凝发生在鼓泡之前，混合后的流体通过鼓泡腔室进入水箱的过程为水射流过程，避免了蒸汽在水箱中凝结产生的压力振荡，同时增强了水的混合，提升了设备的安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本实用新型的举例说明，本实用新型也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本实用新型的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本实用新型的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本实用新型的范围内。

Claims (4)

1.一种核电站的汽水转换型鼓泡器，鼓泡器包括依次连接的进水腔室(2)、收缩腔室(4)、混合腔室(5)、升压腔室(6)和鼓泡腔室(7)，进汽管道(1)插入所述进水腔室(2)中，其特征在于，所述进汽管道(1)的出口连接缩放喷嘴(9)进口，所述缩放喷嘴(9)进口和出口之间略收缩，所述缩放喷嘴(9)出口设置在所述鼓泡器的收缩腔室(4)内。

2.如权利要求1所述的一种核电站的汽水转换型鼓泡器，其特征在于，所述进汽管道(1)和所述缩放喷嘴(9)通过支撑板(10)与所述进水腔室(2)和所述收缩腔室(4)连接。

3.如权利要求1所述的一种核电站的汽水转换型鼓泡器，其特征在于，所述进水腔室(2)上开有进水孔(3)，水从所述进水孔(3)流入所述进水腔室(2)，并进入所述收缩腔室(4)。

4.如权利要求1所述的一种核电站的汽水转换型鼓泡器，其特征在于，所述鼓泡腔室(7)上开有鼓泡孔(8)，水从所述鼓泡孔(8)流入水箱。

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