本發(fā)明涉及一種熱工實驗裝置，特別涉及一種用于非能動實驗裝置調(diào)試以及構(gòu)建實驗初始工況的輔助系統(tǒng)，可用于非能動實驗裝置調(diào)試以及不同實驗初始工況建立，即一種非能動實驗初始工況建立輔助系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

隨著社會公眾對核電安全性的日益關(guān)注，非能動安全技術(shù)已成為核電站發(fā)展的重要方向。目前，美國、歐洲、俄羅斯以及韓國的先進反應(yīng)堆均采用非能動安全技術(shù)。我國第三代核電技術(shù)中的幾個代表機型也都不同程度的運用了非能動安全技術(shù)。非能動安全技術(shù)的應(yīng)用將提高反應(yīng)堆系統(tǒng)的固有安全性和運行可靠性，但是必須通過實驗研究來驗證其設(shè)計思想和設(shè)計分析程序，并作為設(shè)計依據(jù)。

開展非能動系統(tǒng)模擬實驗研究時，實驗裝置調(diào)試以及實驗初始工況建立都需要實驗輔助系統(tǒng)提供循環(huán)動力。實驗裝置調(diào)試包括串洗，冷調(diào)，熱調(diào)等內(nèi)容。為了模擬原型系統(tǒng)，必須模擬原型非能動系統(tǒng)啟動時系統(tǒng)所處的初始工況，并且隨著運行負荷不同，初始工況點也不同。初始工況參數(shù)主要包括壓力，溫度，液位等。所以非常有必要開發(fā)一種實驗輔助系統(tǒng)能夠為非能動實驗裝置調(diào)試提供循環(huán)動力，同時為快速構(gòu)建初始工況建立提供穩(wěn)定的流量，并且具備回路簡單、操控簡便、性能穩(wěn)定等特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一套適用于在開展反應(yīng)堆非能動安全系統(tǒng)實驗時為實驗裝置調(diào)試以及實驗初始工況建立提供循環(huán)動力的輔助系統(tǒng)。該輔助系統(tǒng)可以在非能動實驗裝置中不同的回路系統(tǒng)中切換，為實驗裝置串洗、冷調(diào)、熱調(diào)以及初始工況建立提供循環(huán)動力，且具有設(shè)備組成簡單、操控簡便、性能穩(wěn)定等特點。

本發(fā)明的實現(xiàn)方案如下：

非能動實驗初始工況建立輔助系統(tǒng)，包括至少2個非能動回路系統(tǒng)，每個非能動回路系統(tǒng)的回水管線上設(shè)置有電動截止閥A和文丘里流量計，每個非能動回路系統(tǒng)的出水管線上設(shè)置有電動截止閥B，電動截止閥A和電動截止閥B構(gòu)成電動截止閥組，同一個非能動回路系統(tǒng)的回水管線與出水管線之間連通形成旁路管線，在該旁路管線上設(shè)置有回路截止閥，電動截止閥A與非能動回路系統(tǒng)之間的回水管線為回水管A，電動截止閥B與非能動回路系統(tǒng)之間的出水管線為出水管B，旁路管線的一端與回水管A連通，旁路管線的另一端與出水管B連通；還包括高溫高壓屏蔽泵，高溫高壓屏蔽泵的出水端與所有非能動回路系統(tǒng)的回水管線連通，高溫高壓屏蔽泵的進水端與所有非能動回路系統(tǒng)的出水管線連通。

上述結(jié)構(gòu)中，采用高溫高壓屏蔽泵為非能動回路系統(tǒng)提供回路內(nèi)的循環(huán)動力。采用分組設(shè)計，即對多個非能動回路系統(tǒng)建立其相應(yīng)的通道和控制結(jié)構(gòu)，高溫高壓屏蔽泵作為公用動力設(shè)備，在高溫高壓屏蔽泵的總進出管線上可以并聯(lián)多個支路，此處的多個支路包括上述非能動回路系統(tǒng)以及與非能動回路系統(tǒng)連通的電動截止閥組、回路截止閥、出水管線、回水管線、旁路管線，每個支路就是一個不同的非能動回路系統(tǒng)，通過電動截止閥組來實現(xiàn)高溫高壓屏蔽泵在各個非能動回路系統(tǒng)中的切換。通過旁路管線連接在相應(yīng)非能動回路系統(tǒng)的兩端，并在旁路管線上設(shè)置回路截止閥。當電動截止閥組關(guān)閉時，回路截止閥可以打開，使得非能動回路系統(tǒng)可以通過回路截止閥形成回流。

總的來說：上述輔助系統(tǒng)是由高溫高壓屏蔽泵、回路截止閥、電動截止閥組、文丘里流量計以及相應(yīng)的管線組成。根據(jù)實驗裝置中非能動回路系統(tǒng)的數(shù)量，可以在高溫高壓屏蔽泵進出總線上并聯(lián)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的支路，每個支路連接到不同的非能動回路系統(tǒng)中。

通過以上方案的實施，可以為非能動系統(tǒng)實驗裝置的調(diào)試以及實驗初始工況建立提供循環(huán)動力。

高溫高壓屏蔽泵的出水端與高溫高壓屏蔽泵的出水端連通形成流量調(diào)節(jié)旁路管線，流量調(diào)節(jié)旁路管線上設(shè)置有旁路流量調(diào)節(jié)閥。

旁路流量調(diào)節(jié)閥布置在高溫高壓屏蔽泵的流量調(diào)節(jié)旁路管線，旁路流量調(diào)節(jié)閥的主要作用是配合高溫高壓屏蔽泵的啟動，并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)旁路管線的流量，起到間接調(diào)節(jié)回水管線流量的作用。

下文以實驗裝置中有兩個獨立的非能動回路系統(tǒng)為例進行說明：高溫高壓屏蔽泵進出口總線上可以并聯(lián)布置兩個支路，分別與非能動回路系統(tǒng)一和非能動回路系統(tǒng)二連接。每個支路上設(shè)置了電動截止閥組和流量計，電動截止閥組由兩個電動截止閥構(gòu)成，兩個電動截止閥分別布置在出水管線和回水管線上。每條支路的出水管線和回水管線連接在相應(yīng)非能動回路系統(tǒng)的回路截止閥的兩端。本發(fā)明的上述設(shè)計思想的具體應(yīng)用可以是：當非能動回路系統(tǒng)的數(shù)量為2時，2個非能動回路系統(tǒng)分別為非能動回路系統(tǒng)一和非能動回路系統(tǒng)二，非能動回路系統(tǒng)一的回水管線上設(shè)置有電動截止閥A和文丘里流量計一，非能動回路系統(tǒng)一的出水管線上設(shè)置有電動截止閥B，電動截止閥A和電動截止閥B構(gòu)成電動截止閥組一，非能動回路系統(tǒng)一的回水管線與出水管線之間連通形成旁路管線，在該旁路管線上設(shè)置有回路截止閥一；非能動回路系統(tǒng)二的回水管線上設(shè)置有電動截止閥A和文丘里流量計二，非能動回路系統(tǒng)二的出水管線上設(shè)置有電動截止閥B，電動截止閥A和電動截止閥B構(gòu)成電動截止閥組二，非能動回路系統(tǒng)二的回水管線與出水管線之間連通形成旁路管線，在該旁路管線上設(shè)置有回路截止閥二；高溫高壓屏蔽泵的出水端與非能動回路系統(tǒng)一的回水管線連通，高溫高壓屏蔽泵的出水端與非能動回路系統(tǒng)二的回水管線連通，高溫高壓屏蔽泵的進水端與非能動回路系統(tǒng)一的出水管線連通，高溫高壓屏蔽泵的進水端與非能動回路系統(tǒng)二的出水管線連通。

該裝置的使用方法如下：當需要對非能動回路系統(tǒng)一進行調(diào)試或者初始工況建立時，關(guān)閉電動截止閥組二，關(guān)閉非能動回路系統(tǒng)一的回路截止閥一，打開非能動回路系統(tǒng)一的電動截止閥組一、開啟旁路流量調(diào)節(jié)閥；啟動高溫高壓屏蔽泵，通過調(diào)節(jié)旁路流量調(diào)節(jié)閥，使進入到非能動回路系統(tǒng)一的流量滿足要求，維持此循環(huán)流量直到調(diào)試結(jié)束或者初始工況建立完善；當非能動回路系統(tǒng)一不需要提供循環(huán)動力時，只需要停止高溫高壓屏蔽泵，打開非能動回路系統(tǒng)一的回路截止閥一，并關(guān)閉電動截止閥組一即可。當需要將循環(huán)動力轉(zhuǎn)換到非能動回路系統(tǒng)二時，關(guān)閉電動截止閥組一，關(guān)閉非能動回路系統(tǒng)二的回路截止閥二，同時打開電動截止閥組二。循環(huán)流量同樣通過旁通流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。當非能動回路系統(tǒng)二調(diào)試完成或者初始工況建立完善后，進行以下操作：停泵、打開非能動回路系統(tǒng)二的回路截止閥二、關(guān)閉電動截止閥組二。

上述操作即可實現(xiàn)同一個高溫高壓屏蔽泵為不同的非能動回路系統(tǒng)提高動力源，可以起到快速切換，能在非能動實驗裝置中不同的回路系統(tǒng)中切換，操作很簡便。

為了滿足參數(shù)要求，屏蔽泵的設(shè)計溫度、設(shè)計壓力以及設(shè)計流量與最高設(shè)計參數(shù)的非能動回路系統(tǒng)相一致。

基于所述非能動實驗初始工況建立輔助系統(tǒng)的使用方法，

步驟A：當需要對任意一個非能動回路系統(tǒng)進行調(diào)試或者初始工況建立時，打開該非能動回路系統(tǒng)的電動截止閥組，關(guān)閉其余能動回路系統(tǒng)的電動截止閥組和關(guān)閉該非能動回路系統(tǒng)的回路截止閥，啟動高溫高壓屏蔽泵，高溫高壓屏蔽泵輸出的流體從該非能動回路系統(tǒng)的回水管線輸入到該非能動回路系統(tǒng)，然后該非能動回路系統(tǒng)輸出的流體從該非能動回路系統(tǒng)的出水管線輸入到高溫高壓屏蔽泵，高溫高壓屏蔽泵維持此循環(huán)流量直到調(diào)試結(jié)束或者初始工況建立完善；

步驟B：當該非能動回路系統(tǒng)不需要提供循環(huán)動力時，只需要停止高溫高壓屏蔽泵，打開該非能動回路系統(tǒng)的回路截止閥，并關(guān)閉該非能動回路系統(tǒng)的電動截止閥組，該非能動回路系統(tǒng)的通過旁路管線建立循環(huán)回路，該非能動回路系統(tǒng)的流體通過出水管B流到旁路管線、然后通過回流管A流回到該非能動回路系統(tǒng)；

步驟C：當需要對其它任意一個非能動回路系統(tǒng)進行調(diào)試或者初始工況建立時，重復(fù)步驟A和步驟B的操作，完成其他非能動回路系統(tǒng)進行調(diào)試或者初始工況建立的目的。

高溫高壓屏蔽泵的回水端與高溫高壓屏蔽泵的出水端連通形成流量調(diào)節(jié)旁路管線，流量調(diào)節(jié)旁路管線上設(shè)置有旁路流量調(diào)節(jié)閥，通過控制旁路流量調(diào)節(jié)閥的開度，控制進入到非能動回路系統(tǒng)的流量。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明可用于非能動安全系統(tǒng)實驗裝置，提供一套實驗裝置調(diào)試以及構(gòu)建實驗初始工況所需要的輔助系統(tǒng)，能夠為非能動回路系統(tǒng)提供循環(huán)動力，能給出精確地循環(huán)流量，并能實現(xiàn)循環(huán)動力在不同非能動回路系統(tǒng)中切換。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有傳熱管安裝在管板上的立體示意圖。

圖中的附圖標記分別表示為：3、高溫高壓屏蔽泵；4、旁路流量調(diào)節(jié)閥；12、電動截止閥組一；13、文丘里流量計一；11、一回路截止閥；22、電動截止閥組二；23、文丘里流量計二； 21、二回路截止閥；1、非能動回路系統(tǒng)一；2、非能動回路系統(tǒng)二。

具體實施方式

實施例一

如圖1所示。

非能動實驗初始工況建立輔助系統(tǒng)，包括至少2個非能動回路系統(tǒng)，每個非能動回路系統(tǒng)的回水管線上設(shè)置有電動截止閥A和文丘里流量計，每個非能動回路系統(tǒng)的出水管線上設(shè)置有電動截止閥B，電動截止閥A和電動截止閥B構(gòu)成電動截止閥組，同一個非能動回路系統(tǒng)的回水管線與出水管線之間連通形成旁路管線，在該旁路管線上設(shè)置有回路截止閥，電動截止閥A與非能動回路系統(tǒng)之間的回水管線為回水管A，電動截止閥B與非能動回路系統(tǒng)之間的出水管線為出水管B，旁路管線的一端與回水管A連通，旁路管線的另一端與出水管B連通；還包括高溫高壓屏蔽泵3，高溫高壓屏蔽泵3的出水端與所有非能動回路系統(tǒng)的回水管線連通，高溫高壓屏蔽泵3的進水端與所有非能動回路系統(tǒng)的出水管線連通。

上述結(jié)構(gòu)中，采用高溫高壓屏蔽泵3為非能動回路系統(tǒng)提供回路內(nèi)的循環(huán)動力。采用分組設(shè)計，即對多個非能動回路系統(tǒng)建立其相應(yīng)的通道和控制結(jié)構(gòu)，高溫高壓屏蔽泵3作為公用動力設(shè)備，在高溫高壓屏蔽泵3的總進出管線上可以并聯(lián)多個支路，此處的多個支路包括上述非能動回路系統(tǒng)以及與非能動回路系統(tǒng)連通的電動截止閥組、回路截止閥、出水管線、回水管線、旁路管線，每個支路就是一個不同的非能動回路系統(tǒng)，通過電動截止閥組來實現(xiàn)高溫高壓屏蔽泵3在各個非能動回路系統(tǒng)中的切換。通過旁路管線連接在相應(yīng)非能動回路系統(tǒng)的兩端，并在旁路管線上設(shè)置回路截止閥。當電動截止閥組關(guān)閉時，回路截止閥可以打開，使得非能動回路系統(tǒng)可以通過回路截止閥形成回流。

總的來說：上述輔助系統(tǒng)是由高溫高壓屏蔽泵、回路截止閥、電動截止閥組、文丘里流量計以及相應(yīng)的管線組成。根據(jù)實驗裝置中非能動回路系統(tǒng)的數(shù)量，可以在高溫高壓屏蔽泵進出總線上并聯(lián)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的支路，每個支路連接到不同的非能動回路系統(tǒng)中。

通過以上方案的實施，可以為非能動系統(tǒng)實驗裝置的調(diào)試以及實驗初始工況建立提供循環(huán)動力。

高溫高壓屏蔽泵3的出水端與高溫高壓屏蔽泵3的出水端連通形成流量調(diào)節(jié)旁路管線，流量調(diào)節(jié)旁路管線上設(shè)置有旁路流量調(diào)節(jié)閥4。

旁路流量調(diào)節(jié)閥4布置在高溫高壓屏蔽泵3的流量調(diào)節(jié)旁路管線，旁路流量調(diào)節(jié)閥4的主要作用是配合高溫高壓屏蔽泵3的啟動，并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)旁路管線的流量，起到間接調(diào)節(jié)回水管線流量的作用。

基于所述非能動實驗初始工況建立輔助系統(tǒng)的使用方法，

步驟A：當需要對任意一個非能動回路系統(tǒng)進行調(diào)試或者初始工況建立時，打開該非能動回路系統(tǒng)的電動截止閥組，關(guān)閉其余能動回路系統(tǒng)的電動截止閥組和關(guān)閉該非能動回路系統(tǒng)的回路截止閥，啟動高溫高壓屏蔽泵3，高溫高壓屏蔽泵3輸出的流體從該非能動回路系統(tǒng)的回水管線輸入到該非能動回路系統(tǒng)，然后該非能動回路系統(tǒng)輸出的流體從該非能動回路系統(tǒng)的出水管線輸入到高溫高壓屏蔽泵3，高溫高壓屏蔽泵3維持此循環(huán)流量直到調(diào)試結(jié)束或者初始工況建立完善；

步驟B：當該非能動回路系統(tǒng)不需要提供循環(huán)動力時，只需要停止高溫高壓屏蔽泵3，打開該非能動回路系統(tǒng)的回路截止閥，并關(guān)閉該非能動回路系統(tǒng)的電動截止閥組，該非能動回路系統(tǒng)通過旁路管線建立循環(huán)回路，該非能動回路系統(tǒng)的流體通過出水管B流到旁路管線、然后通過回流管A流回到該非能動回路系統(tǒng)；

步驟C：當需要對其它任意一個非能動回路系統(tǒng)進行調(diào)試或者初始工況建立時，重復(fù)步驟A和步驟B的操作，完成其他非能動回路系統(tǒng)進行調(diào)試或者初始工況建立的目的。

高溫高壓屏蔽泵3的出水端與高溫高壓屏蔽泵3的出水端連通形成流量調(diào)節(jié)旁路管線，流量調(diào)節(jié)旁路管線上設(shè)置有旁路流量調(diào)節(jié)閥4，通過控制旁路流量調(diào)節(jié)閥4的開度，控制進入到非能動回路系統(tǒng)的流量。

實施例2

本實施例以實驗裝置中有兩個獨立的非能動回路系統(tǒng)為例進行說明：高溫高壓屏蔽泵進出口總線上可以并聯(lián)布置兩個支路，分別與非能動回路系統(tǒng)一和非能動回路系統(tǒng)二連接。每個支路上設(shè)置了電動截止閥組和流量計，電動截止閥組由兩個電動截止閥構(gòu)成，兩個電動截止閥分別布置在出水管線和回水管線上。每條支路的出水管線和回水管線連接在相應(yīng)非能動回路系統(tǒng)的回路截止閥的兩端。本發(fā)明的上述設(shè)計思想的具體應(yīng)用可以是：當非能動回路系統(tǒng)的數(shù)量為2時，2個非能動回路系統(tǒng)分別為非能動回路系統(tǒng)一1和非能動回路系統(tǒng)二2，非能動回路系統(tǒng)一1的回水管線上設(shè)置有電動截止閥A和文丘里流量計一13，非能動回路系統(tǒng)一1的出水管線上設(shè)置有電動截止閥B，電動截止閥A和電動截止閥B構(gòu)成電動截止閥組一12，非能動回路系統(tǒng)一1的回水管線與出水管線之間連通形成旁路管線，在該旁路管線上設(shè)置有回路截止閥一11；非能動回路系統(tǒng)二2的回水管線上設(shè)置有電動截止閥A和文丘里流量計二23，非能動回路系統(tǒng)二2的出水管線上設(shè)置有電動截止閥B，電動截止閥A和電動截止閥B構(gòu)成電動截止閥組二22，非能動回路系統(tǒng)二2的回水管線與出水管線之間連通形成旁路管線，在該旁路管線上設(shè)置有回路截止閥二21；高溫高壓屏蔽泵3的出水端與非能動回路系統(tǒng)一1的回水管線連通，高溫高壓屏蔽泵3的出水端與非能動回路系統(tǒng)二2的回水管線連通，高溫高壓屏蔽泵3的進水端與非能動回路系統(tǒng)一1的出水管線連通，高溫高壓屏蔽泵3的進水端與非能動回路系統(tǒng)二2的出水管線連通。

該裝置的使用方法如下：當需要對非能動回路系統(tǒng)一進行調(diào)試或者初始工況建立時，關(guān)閉電動截止閥組二，關(guān)閉非能動回路系統(tǒng)一的回路截止閥一，打開非能動回路系統(tǒng)一的電動截止閥組一、開啟旁路流量調(diào)節(jié)閥；啟動高溫高壓屏蔽泵3，通過調(diào)節(jié)旁路流量調(diào)節(jié)閥，使進入到非能動回路系統(tǒng)一的流量滿足要求，維持此循環(huán)流量直到調(diào)試結(jié)束或者初始工況建立完善；當非能動回路系統(tǒng)一不需要提供循環(huán)動力時，只需要停止高溫高壓屏蔽泵3，打開非能動回路系統(tǒng)一的回路截止閥一，并關(guān)閉電動截止閥組一即可。當需要將循環(huán)動力轉(zhuǎn)換到非能動回路系統(tǒng)二時，關(guān)閉電動截止閥組一，關(guān)閉非能動回路系統(tǒng)二的回路截止閥二，同時打開電動截止閥組二。循環(huán)流量同樣通過旁通流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。當非能動回路系統(tǒng)二調(diào)試完成或者初始工況建立完善后，進行以下操作：停泵、打開非能動回路系統(tǒng)二的回路截止閥二、關(guān)閉電動截止閥組二。

上述操作即可實現(xiàn)同一個高溫高壓屏蔽泵3為不同的非能動回路系統(tǒng)提高動力源，可以起到快速切換，能在非能動實驗裝置中不同的回路系統(tǒng)中切換，操作很簡便。

為了滿足參數(shù)要求，屏蔽泵的設(shè)計溫度、設(shè)計壓力以及設(shè)計流量與最高設(shè)計參數(shù)的非能動回路系統(tǒng)相一致。

總的來說，本發(fā)明包括高溫高壓屏蔽泵、旁路流量調(diào)節(jié)閥、電動截止閥組、文丘里流量計以及相應(yīng)的管線等，采用高溫高壓屏蔽泵作為公用動力設(shè)備并提供回路內(nèi)的循環(huán)動力；采用分組設(shè)計，在屏蔽泵的總進出口管線上并聯(lián)多個支路，每個支路連接到不同的非能動回路系統(tǒng)中，通過電動截止閥組來實現(xiàn)高溫高壓屏蔽泵在各個非能動回路系統(tǒng)中的切換。

如上所述，則能很好的實現(xiàn)本發(fā)明。