[发明专利]环境风洞中电厂冷却塔热羽排放模拟装置

说明书

技术领域

本发明属于一种气体排放模拟装置，具体涉及一种环境风洞中电厂冷却塔热羽排放模拟装置。

背景技术

伴随我国核能事业的发展，核电建设从沿海扩展至内陆地区的工作已在业界相继展开。绝大多数内陆核电厂址都考虑使用自然通风冷却塔二次循环散热方式，为了实现冷却水的循环使用,往往建造高大的自然通风冷却塔,将废热排放到空气中去。冷却塔因此会引起一系列的环境问题,如蒸汽烟云遮蔽、水雾飘落、结冰等。与沿海核电厂址相比，内陆核电厂址建筑物中高大冷却塔的存在，增加了厂址周围下垫面的复杂性。另一方面，冷却塔运行时排放的热羽，与周围环境空气存在的一定温度差，其浮力会对周围气流的流动产生一定的影响，同时也可能对烟囱排放放射性烟云的迁移产生影响。

目前国内对于核电厂烟囱冷排放的风洞模拟实验技术已较成熟，但是尚无针对冷却塔所排放热羽的风洞模拟试验方法与装置。现阶段环境风洞所进行的污染物扩散特征研究仅考虑了烟气释放过程中的动力抬升，且释放量较小。而对于冷却塔排放的热羽而言，其释放量大，携带的热量造成热羽热抬升，这些问题如何实现在风洞中正确有效的模拟都亟待解决。

本发明装置所适用的风洞为直流下吹式环境风洞，该风洞结构从入口端开始依次为风机、扩散段、稳定段、收缩段、速度车、粗糙元、试验段及出口段。风洞经过前端风机提供动力；经过扩散段、稳定段、收缩段提供达到实验要求的高品质气流；经过速度车模拟风速廓线；经过粗糙元模拟近地表湍流；之后经过试验段模型部分，模型包括模拟区域地形地貌、建筑物，在烟囱与冷却塔位置通过管路与释放气体连接；释放的模拟烟羽与冷却塔热羽在风洞内气流带动下从风洞尾端排出。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种环境风洞中电厂冷却塔热羽排放模拟装置，解决了环境风洞实验中对于热浮力气体的模拟问题，满足环境风洞中电厂冷却塔热羽排放模拟的要求；结构简单，操作方便。

本发明的技术方案如下：提供一种环境风洞中电厂冷却塔热羽排放模拟装置，该装置包括气体发生装置及气体混合装置，所述气体发生装置包括空气压缩机及三个盛装不同气体的钢瓶，所述钢瓶分别为第一钢瓶、第二钢瓶及第三钢瓶；所述第一钢瓶、第二钢瓶及空气压缩机的出口分别通过各自高压管路与所述气体混合装置入口相连通，所述气体混合装置的出口通过高压管路与环境风洞内冷却塔模型相连通；所述第三钢瓶出口通过独自高压管路与环境风洞内烟囱模型相连通。

进一步，所述空气压缩机、第一钢瓶及第二钢瓶与气体混合装置之间的每条高压管路上均设有气体流量计；所述第三钢瓶与环境风洞之间的高压管路上也设有气体流量计。

进一步，所述空气压缩机与该条高压管路上气体流量计之间设有止回阀。

进一步，每个所述钢瓶与各自高压管道上的流量计之间均设有减压阀。

进一步，所述气体混合装置内设有滤网。

进一步，所述第一钢瓶盛装有He₂，第二钢瓶盛装有N₂，第三钢瓶盛装有CO气体。

本发明的有益技术效果在于：本发明通过选用适合的气体发生装置及气体混合装置，采用降低释放气体密度的方法模拟了热浮力气体的抬升，满足环境风洞中电厂冷却塔热羽排放模拟的要求；同时高压管路上设有流量计，测量该条高压管路上气体的流量，以满足模拟实验要求；高压管路上设置止回阀，防止高压管路中气体压力不稳定而损坏气体流量计。

附图说明

图1是本发明模拟装置的结构示意图；

图中：

1-空气压缩机          2-止回阀             3、6、9、12-气体流量计

4-第一钢瓶            7-第二钢瓶           10-第三钢瓶

5、8、11-减压阀       13-气体混合装置      14-环境风洞

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。