[发明专利]一种基于聚变裂变混合堆水冷包层的实验段及其实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚变裂变混合堆设备实验技术领域，具体涉及一种基于聚变裂变混合堆水冷包层的实验段及其实验方法。

背景技术

核反应堆热工水力高温高压实验回路，是对水进行两相沸腾特性进行试验研究的平台。对于聚变裂变混合堆的水冷包层实验段，有很多不同技术。

例如，中国专利201120359365.5提供了一种紧密排列细棒燃料组件通道温度测量装置。包括定位组件和热电偶组件，但是只适合压水反应堆的燃料棒束通道进行温度测量，不适合聚变裂变混合堆水冷包层的流动与传热特性的测量。

又如，中国专利201010523283.X提供了一种油膜驱替模拟装置，主要由玻璃棒束、端口密封盖，应用于评价多孔介质的驱替特性。但是其测量介质为石油，不能用应用于水，由于其采用的是玻璃棒束，也无法解决棒束通道内的高温、密封问题。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于混合堆水冷包层的实验段及其使用方法，本发明是针对聚变裂变混合堆水冷包层模型制作的实验段，模拟其结构下的流动换热情况；能够在高温高压下使用，密封绝缘性能良好，工作安全可靠，结果易于测量，设计合理，结构紧凑，适合装配于核反应堆热工水力高温高压实验回路上。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于聚变裂变混合堆水冷包层的实验段，包括耐高温不锈钢管5、间隔预设距离设置在耐高温不锈钢管5内的左端不锈钢隔板9和右端不锈钢隔板901，安装在耐高温不锈钢管5左右两端带有多个通孔的左端不锈钢盖板2和右端不锈钢盖板201；在左端不锈钢盖板2的通孔中插入穿过左端不锈钢隔板9且末端支撑在右端不锈钢隔板901上的左端自带热电偶的电加热棒1、第一不带热电偶的加热棒81和第二不带热电偶的加热棒82；在右端不锈钢盖板201的通孔中插入穿过右端不锈钢隔板901且末端支撑在左端不锈钢隔板9上的右端自带热电偶的电加热棒101、第三不带热电偶的加热棒83、第四不带热电偶的加热棒84和第五不带热电偶的加热棒85；在耐高温不锈钢管5位于左端不锈钢隔板9和右端不锈钢隔板901之间区域相对的两侧设有进口管10和出口管6，进口管10靠近左端不锈钢隔板设置，出口管6靠近右端不锈钢隔板设置；在耐高温不锈钢管5上相对进口管10的另一侧设置有第一差压变送器取压管3和绝对压力取压管4；在耐高温不锈钢管5上相对出口管6的另一侧设置有第二差压变送器取压管12；在进口管10上和出口管6上均设有铠装热电偶套管11，在耐高温不锈钢管5上位于左端不锈钢隔板9和右端不锈钢隔板901之间区域也间隔设置有三个铠装热电偶套管11，在所述铠装热电偶套管11内均设有铠装热电偶；所述左端不锈钢隔板9和右端不锈钢隔板901之间区域构成聚变裂变混合堆水冷包层的实验段。

所述左端自带热电偶的电加热棒1、第一不带热电偶的加热棒81和第二不带热电偶的加热棒82分别通过套入左端不锈钢盖板2上的通孔中的卡套7与左端不锈钢盖板2连接；所述右端自带热电偶的电加热棒101、第三不带热电偶的加热棒83、第四不带热电偶的加热棒84和第五不带热电偶的加热棒85分别通过套入右端不锈钢盖板201上的通孔中的卡套7与右端不锈钢盖板201连接。

所述左端不锈钢盖板2、右端不锈钢盖板201、第一差压变送器取压管3、绝对压力取压管4、出口管6、进口管10、铠装热电偶套管11和第二差压变送器取压管12均焊接在耐高温不锈钢管5上。

在所述左端不锈钢盖板2上左端自带热电偶的电加热棒1、第一不带热电偶的加热棒81以及第二不带热电偶的加热棒82以左端不锈钢盖板2的中心为中心，均匀排布于中心外周。

在所述右端不锈钢盖板201上右端自带热电偶的电加热棒101、第三不带热电偶的加热棒83、第四不带热电偶的加热棒84以及第五不带热电偶的加热棒85的排列方式为：右端自带热电偶的电加热棒101位于右端不锈钢盖板201中心位置，第三不带热电偶的加热棒83、第四不带热电偶的加热棒84以及第五不带热电偶的加热棒85以右端自带热电偶的电加热棒101为中心，均匀排布于其外周，且和中心的距离与左端自带热电偶的电加热棒1、第一不带热电偶的加热棒81以及第二不带热电偶的加热棒82和左端不锈钢盖板2中心的距离相等。