[发明专利]一种具有可调鼓泡臂结构的鼓泡器装置

说明书

本发明公开了一种具有可调鼓泡臂结构的鼓泡器装置，包括排管、联箱和鼓泡臂，所述联箱的底部可拆卸均布连接设有多个鼓泡臂，所述鼓泡臂上开有多个卸压小孔，所述联箱顶部设有排管。本发明一种具有可调鼓泡臂结构的鼓泡器装置，对应几组不同结构的鼓泡臂。鼓泡臂形状分为等径型、渐缩型、渐扩型三种结构形式。此外，卸压小孔几何排布对鼓泡器的抑压能力也会产生影响，因此对每种鼓泡臂，抑压小孔的分布方式又分为顺排型和叉排型。通过采用上述鼓泡器，可更换不同结构的鼓泡臂，在实验中测量不同鼓泡臂结构对应的蒸汽排放速率，为鼓泡器的工程应用提供重要参考。并可根据不同的工程需要选择不同结构的鼓泡臂。

技术领域

本发明涉及核电工业技术领域，具体涉及一种具有可调鼓泡臂结构的鼓泡器装置。可以应用于反应堆专设安全系统在事故条件下对蒸汽的稳定耗散。

背景技术

鼓泡器是将大量蒸汽或大尺寸蒸汽团进行有效分散和分割，减少蒸汽泡尺寸的结构部件，可以应用于部分沸水堆抑压式安全壳的抑压水池设计以及非能动核电站中的自动卸压系统末端。在沸水堆抑压式安全壳设计当中，安全壳与抑压水池通过排管相连，排管末端连接有鼓泡器，并浸没在抑压水池液面以下。破口事故发生后，反应堆冷却剂进入安全壳，引起安全壳压力温度上升，迫使空气和蒸汽混合物通过排管进入鼓泡器，鼓泡器上的多孔结构将大蒸汽团分割变小，以小蒸汽泡形成进入水池空间并冷凝。

在沸水堆以及海上浮动核电站里，经常采用鼓泡器来减弱大破口失水事故初期的反应堆安全壳内压力峰值。鼓泡器包括压力容器、排管、水箱等设备。事故发生时，反应堆冷却剂以质能释放形式进入压力容器，引起压力容器内压力温度上升，迫使压力容器中的空气、蒸汽和水混合物通过排管进入鼓泡器所在的水空间，蒸汽在水池中冷凝，从而达到降低压力容器内部压力、维持压力容器完整性的目的。因此具有多孔结构的鼓泡器被广泛应用于大破口失水事故的喷放过程中。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种具有可调鼓泡臂结构的鼓泡器装置，可以实现大量蒸汽在水中的稳定冷凝耗散，有效抑制因冷凝不稳定造成的振动。可以应用于反应堆专设安全系统的系统研究以及相关的热工水力特性实验对蒸汽的稳定冷凝耗散。

本发明通过下述技术方案实现：

一种具有可调鼓泡臂结构的鼓泡器装置，包括排管、联箱和鼓泡臂，所述联箱的底部可拆卸均布连接设有多个鼓泡臂，所述鼓泡臂上开有多个卸压小孔，所述联箱顶部设有排管。本发明一种具有可调鼓泡臂结构的鼓泡器装置，对应几组不同结构的鼓泡臂。鼓泡臂形状分为等径型、渐缩型、渐扩型三种结构形式。此外，卸压小孔几何排布对鼓泡器的抑压能力也会产生影响，因此对每种鼓泡臂，抑压小孔的分布方式又分为顺排型和叉排型。

通过采用上述鼓泡器，可更换不同结构的鼓泡臂，在实验中测量不同鼓泡臂结构对应的蒸汽排放速率，为鼓泡器的工程应用提供重要参考。并可根据不同的工程需要选择不同结构的鼓泡臂。

进一步的，所述联箱的底部可拆卸均布连接设有四个鼓泡臂。

进一步的，所述联箱的箱身为直筒段，所述联箱的上下端各联接一个椭球形封头。鼓泡器由排管、联箱、鼓泡臂构成，鼓泡臂与联箱通过螺纹接头连接，方便更换不同的鼓泡器。联箱筒身为直筒段，上下各联接一个椭球形封头。联箱下封头上连接了四个鼓泡臂，这四个鼓泡臂以排管和联箱的中轴线为对称轴，沿着联箱一周均匀分布。鼓泡臂为圆柱形或变圆柱形，末端为平端面，从末端面附近起开有不同数量和排列方式的卸压小孔。

进一步的，所述鼓泡臂采用等径型鼓泡臂，所述等径型鼓泡臂是指沿蒸汽流动方向，鼓泡臂的流通面积不变，鼓泡臂是圆柱形，横截面为等径的圆形；沿蒸汽流动方向，每一排卸压小孔的形状、大小和数目都相同。

进一步的，所述鼓泡臂采用渐缩型鼓泡臂，所述渐缩型鼓泡臂是指沿蒸汽流动方向，鼓泡臂的流通面积逐渐减小，横截面圆的直径呈线性减小；沿蒸汽流动方向，每一排卸压小孔的形状、大小和数目都相同。