模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱工水力試驗模擬裝置，尤其涉及一種模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置及方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置中，包括有模擬了以ACP1000為原型的二次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)，可用于對二次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)的運行特性和可靠性的試驗驗證，但其僅僅針對反應堆二次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)進行?；羝l(fā)生器一次側(cè)使用電加熱模擬，無法準確模擬反應堆一二回路間水水換熱過程，不滿足需求。同時現(xiàn)有的模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置根據(jù)功率體積方法進行?；?，由于模化方法的缺陷，試驗裝置?；蟪尸F(xiàn)出非常差的局部特性，無法滿足科研需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種改進的模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置及方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置，包括熱源模擬體、冷源模擬體、最終熱阱換熱器、最終熱阱水箱、第一管道以及第二管道;所述熱源模擬體和冷源模擬體通過所述第一管道互連形成一回路；所述最終熱阱換熱器設置在所述最終熱阱水箱中，所述冷源模擬體和最終熱阱換熱器通過所述第二管道互連形成二回路；
[0005]在所述一回路中具有第一換熱介質(zhì)、在所述二回路中具有第二換熱介質(zhì);所述熱源模擬體加熱第一換熱介質(zhì)，并且，所述第一換熱介質(zhì)在所述冷源模擬體內(nèi)與所述第二換熱介質(zhì)進行熱交換。
[0006]優(yōu)選地，在所述一回路中，所述冷源模擬體內(nèi)的供第一換熱介質(zhì)通過的換熱管一端通過一所述第一管道與所述熱源模擬體的進口端連接，所述換熱管的另一端通過另一所述第一管道與所述熱源模擬體的出口端連接。
[0007]優(yōu)選地，所述第一管道上還設有流量計和第一閥門；所述流量計設置在所述熱源模擬體的進口端，所述第一閥門設置在所述熱源模擬體的進口端和冷源模擬體之間、和/或所述熱源模擬體的出口端和冷源模擬體之間。
[0008]優(yōu)選地，在所述二回路中，所述冷源模擬體的供第二換熱介質(zhì)輸出的出口通過一所述第二管道與所述最終熱阱換熱器的進口端連接，所述冷源模擬體的供第二換熱介質(zhì)進入的進口通過另一所述第二管道與所述最終熱阱換熱器的出口端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述第二管道上設有第二閥門；所述第二閥門設置在所述冷源模擬體的出口和所述最終熱阱換熱器的進口端之間、和/或所述冷源模擬體的進口和所述最終熱阱換熱器的出口端之間。
[0010]優(yōu)選地，該試驗裝置還包括與所述二回路連通的補水回路和蒸汽排放回路。
[0011]優(yōu)選地，所述補水回路包括外接水源的補水管道、以及設置在所述補水管道上的補水閥門；
[0012]所述蒸汽排放回路包括排放管道以及設置在所述排放管道上的排放閥門。
[0013]優(yōu)選地，所述一回路上還設有穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器位于所述第一管道上。
[0014]優(yōu)選地，該試驗裝置還包括設置在所述一回路上的主栗。
[0015]優(yōu)選地，所述一回路和二回路與原型的一回路和二回路的流通截面積按1: 52的比例設置，容積按I: 208的比例設置。
[0016]本發(fā)明還提供一種模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗方法，包括如下步驟:
[0017]S1、在一回路中，熱源模擬體加熱第一換熱介質(zhì);所述第一換熱介質(zhì)加熱升溫后流至冷源模擬體，在所述冷源模擬體內(nèi)與二回路的第二換熱介質(zhì)進行熱交換；
[0018]S2、所述第二換熱介質(zhì)通過熱交換后形成飽和蒸汽，蒸汽在二回路中進入最終熱阱換熱器冷凝，冷凝放出的熱量傳遞給最終熱阱水箱。
[0019]優(yōu)選地，該試驗方法包括自然循環(huán)方式和/或強迫循環(huán)方式；
[0020]在所述自然循環(huán)方式中，步驟SI包括:
[0021]S1.1、一回路中，熱源模擬體加熱，產(chǎn)生的熱量由第一換熱介質(zhì)吸收；
[0022]S1.2、所述第一換熱介質(zhì)吸熱后溫度升高、密度變小，使得一回路中的驅(qū)動力高于阻力，加熱后的所述第一換熱介質(zhì)非能動地流至冷源模擬體，在所述冷源模擬體內(nèi)與二回路的第二換熱介質(zhì)進行熱交換；
[0023]在所述強迫循環(huán)方式中，步驟SI包括:
[0024]S1.1、一回路中，主栗通電工作，建立回路流量；
[0025]S1.2、一回路的熱源模擬體加熱，使第一換熱介質(zhì)溫度升高；
[0026]S1.3、所述第一換熱介質(zhì)通過主栗輸送至冷源模擬體，在所述冷源模擬體內(nèi)與二回路的第二換熱介質(zhì)進行熱交換。
[0027]本發(fā)明的有益效果:以反應堆一二回路為原型，其設備布置與原型一致，更好地模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng)整體現(xiàn)象及局部現(xiàn)象，能夠準確模擬反應堆一二回路間水水換熱過程，滿足需求;一次側(cè)回路布置有主栗，一方面可以充分模擬自然循環(huán)過程中主栗的阻力特性，另一方面可以運轉(zhuǎn)主栗將回路改為強迫循環(huán)，加大了可選擇性;使用國際先進的H2TS方法進行?；O計，使得高度方向和直徑方向類似縮小，大大保證了局部現(xiàn)象在原型和試驗的相似性。
【附圖說明】
[0028]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0029]圖1是本發(fā)明一實施例的模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明一實施例的模擬蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的試驗裝置，包括熱源模擬體1、冷源模擬體2、最終熱阱換熱器4、最終熱阱水箱5、第一管道6以及第二管道7;熱源模擬體I和冷源模擬體2通過第一管道6互連形成一回路10;最終熱阱換熱器4設置在最終熱阱水箱5中，冷源模擬體2和最終熱阱換熱器4通過第二管道6互連形成二回路10。
[0032]在一回路10中具有第一換熱介質(zhì)、在二回路20中具有第二換熱介質(zhì);熱源模擬體I加熱第一換熱介質(zhì)，并且，第一換熱介質(zhì)在冷源模擬體2內(nèi)與第二換熱介質(zhì)進行熱交換。第一換熱介質(zhì)與第二換熱介質(zhì)的熱交換，為二回路20提供熱源。
[0033]第一換熱介質(zhì)與第二換熱介質(zhì)可采用水、去離子水或現(xiàn)有技術中常用的其它工作介質(zhì);優(yōu)選水作為換熱介質(zhì)，更好貼合原型，減小失真度。
[0034]熱源模擬體I為堆芯模擬體，堆芯模擬體內(nèi)部含有與反應堆堆芯原型結構一致的電加熱元件，一方面用于對第一換熱介質(zhì)進行加熱，使一回路的溫度升至蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)的溫度，另一方面，相同的結構也使得流體在反應堆堆芯區(qū)域和堆芯模擬體內(nèi)呈現(xiàn)出相似的流場分布。
[0035]冷源模擬體2內(nèi)設有容納第二換熱介質(zhì)的容置部以及供第一換熱介質(zhì)通過的換熱管，冷源模擬體2上設有連通容置部的進口和出口，供第二換熱介質(zhì)進出容置部。換熱管可位于容置部內(nèi)，方便第一換熱介質(zhì)和第二換熱介質(zhì)進行熱交換。
[0036]在一回路10中，冷源模擬體2內(nèi)的換熱管一端通過一第一管道6與熱源模擬體I的進口端連接，換熱管的另一端通過另一第一管道6與熱源模擬體I的出口端連接，一回路10的第一換熱介質(zhì)在冷源