[发明专利]一种溶液均匀注射及交混装置

说明书

本发明公开了一种溶液均匀注射及交混装置，包括沿着液体流向方向处于上游的注射部，注射部为多层环形结构，包括大直径注入直管，大直径注入直管沿它的长轴方向连通有同心圆设置的且半径依次增大的第一小直径圆环形弯管、第二小直径圆环形弯管、第三小直径圆环形弯管、…、第n小直径圆环形弯管，上述小直径圆环形弯管的中心均在大直径注入直管的竖直中轴线上，大直径注入直管沿着长轴方向开设有多个垂直于长轴方向的多个第一通孔。本发明采用了多层圆环形注射装置，确保了能够在环路管道中均匀的布置示踪溶液注射点，能够充分使得示踪液在多个位置和底液汇合，同时又具有较小的阻力特性。

技术领域

本发明涉及反应堆整体水力模拟试验领域，具体涉及一种溶液均匀注射及交混装置。

背景技术

下腔室交混试验是反应堆整体水力模拟试验中一项重要研究内容，其主要目的是获得通过每组模拟燃料组件总流量中来自不同环路的流量份额，为反应堆热工水力安全设计提供参考及指导。对于多环路反应堆，在试验研究中通常采用在一条环路注射示踪溶液的方式来区分该条环路的流体工质以及其余环路的流体工质，并在模拟燃料组件入口处测量示踪溶液浓度来进行流量份额计算。为了保证试验数据的可靠性及真实性，交混试验中要求示踪溶液注入主环路后，在进入模拟反应堆入口前必需与该环路中的本底溶液均匀混合。

现有技术交混后的最大浓度和最小浓度之差至少为15％，存在示踪溶液在大口径小阻力环路管道内与本底溶液的混合问题，无法保证示踪溶液在进入模拟反应堆前与本底溶液均匀混合。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种溶液均匀注射及交混装置，通过多层环形注射管道以及带倾角直翼片旋流结构，解决了小阻力大口径环路管道内示踪溶液交混的问题，确保了示踪溶液与本底溶液在进入模拟反应堆入口前均匀交混，为试验数据及结果分析奠定了有力的基础。

本发明通过下述技术方案实现：

一种溶液均匀注射及交混装置，包括沿着液体流向方向处于上游的注射部，注射部为多层环形结构，包括大直径注入直管，大直径注入直管沿它的长轴方向连通有同心圆设置的且半径依次增大的第一小直径圆环形弯管、第二小直径圆环形弯管、第三小直径圆环形弯管、…、第n小直径圆环形弯管，上述小直径圆环形弯管的中心均在大直径注入直管的竖直中轴线上，大直径注入直管沿着长轴方向开设有多个垂直于长轴方向的多个第一通孔，上述小直径圆环形弯管沿其周向开设有过其圆心的多个第二通孔，相邻小直径圆环形弯管上的第二通孔呈错位排布；

还包括处于下游的旋流混合部，旋流混合部包括设置旋流圆环和位于旋流圆环中心的圆柱，圆柱和旋流圆环之间通过沿圆周均匀分布的多个过圆心的翼片，翼片采用焊接的方式固定在圆柱和圆环之间。

多个第一通孔分布在大直径注入直管的入口端和出口端。

相邻小直径圆环形弯管之间至少设置有一个第一通孔。

旋流混合部将经过注射部的初步交混的溶液进一步充分交混，多个翼片之间按顺时针或者逆时针排布。

翼片的倾角为10-80°。翼片的倾角是指翼片与流体流向之间的倾角。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明采用了多层圆环形注射装置，确保了能够在环路管道中均匀的布置示踪溶液注射点，能够充分使得示踪液在多个位置和底液汇合，同时又降低了注射装置对示踪液的阻力，在下游布置了带倾角直翼片的旋流混合部，使得示踪溶液与本底溶液经旋流装置二次交混后，能够进一步提升均匀混合。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构示意图。