[发明专利]一种基于蒸汽闭式循环的汽水分离性能热态试验系统

说明书

本发明公开了一种基于蒸汽闭式循环的汽水分离性能热态试验系统，通过设置包括压力容器、电加热器、汽水混合器等元件的试验容器本体系统，包括第一管道、主循环泵、主管道电动调节阀、第一流量计的饱和水循环回路，包括第二管道、蒸汽压缩机、蒸汽干燥器、蒸汽出口电动调节阀、第二流量计的蒸汽循环回路。通过在试验容器本体系统上设置饱和水循环回路和蒸汽循环回路，以实现水循环和蒸汽循环；电加热器对压力容器底部的水进行加热，热水与蒸汽分别通过饱和水循环回路和蒸汽循环回路进行循环，产生的高温高压汽水混合物达到真实工况。采用电加热器和配套设至的两套循环回路，解决了现有试验系统装置复杂、无法模拟真实运行工况的问题。

技术领域

本发明属于汽水分离性能热态试验技术领域，尤其涉及一种基于蒸汽闭式循环的汽水分离性能热态试验系统。

背景技术

高品质蒸汽是保证核动力装置安全经济运行的重要条件之一。汽水分离装置作为核电厂主设备蒸汽发生器的关键部件，其作用是将蒸汽发生器中的汽水混合物进行汽水两相分离，它不仅直接决定了供给二回路汽轮机的蒸汽品质，而且其分离效率很大程度上决定了蒸汽发生器的尺寸和二次侧压降。只有设计合理的汽水分离装置才能满足蒸汽发生器出口饱和蒸汽湿度的要求，国内外有关学者纷纷致力于高性能汽水分离装置的研发工作，在汽水分离装置的研制过程中须要对其分离性能进行热态验证试验。

目前已有的汽水分离试验系统，主要通过锅炉加热产生蒸汽，蒸汽进入分离器试验件完成试验后，直接冷凝排放。这种蒸汽开式循环的试验系统能耗极高、锅炉装置复杂、不易操控，系统参数延迟性强，且产生的蒸汽流量有限，无法模拟汽水分离装置在蒸汽发生器中真实的运行工况，严重影响试验周期及试验效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于蒸汽闭式循环的汽水分离性能热态试验系统，以解决现有试验系统装置复杂、无法模拟真实运行工况的问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种基于蒸汽闭式循环的汽水分离性能热态试验系统，包括饱和水循环回路、蒸汽循环回路、试验容器本体系统；

所述饱和水循环回路包括第一管道以及设于所述第一管道上的主循环泵、主管道电动调节阀、第一流量计；所述第一管道的输入端与所述试验容器本体系统的出水口连通，所述第一管道的输出端与所述试验容器本体系统的水输入端连通；所述主管道电动调节阀设于所述主循环泵与所述第一管道的输出端之间；所述第一流量计设于所述主循环泵与所述主管道电动调节阀之间；

所述蒸汽循环回路包括第二管道以及设于所述第二管道上的蒸汽压缩机、蒸汽干燥器、蒸汽出口电动调节阀、第三流量计；所述第二管道的输入端与所述试验容器本体系统的输出端连通；所述第二管道的输出端与所述试验容器本体系统的蒸汽输入端连通；所述蒸汽干燥器设于所述蒸汽压缩机与所述第二管道的输入端之间；所述蒸汽出口电动调节阀设于所述蒸汽压缩机与所述第二管道的输出端之间；所述第三流量计设于所述蒸汽压缩机与所述蒸汽出口电动调节阀之间；

所述试验容器本体系统包括压力容器、电加热器、汽水混合器、第一温度传感器和第一压力传感器；所述压力容器用于容置汽水分离试验元件；所述电加热器设于所述压力容器的底部且所述压力容器的出水口高于所述电加热器；所述汽水混合器的水输入端与所述第一管道的输出端连通，所述汽水混合器的蒸汽输入端与所述第二管道的输出端连通，所述汽水混合器的输出端与所述压力容器底部的输入端连通；所述第一温度传感器和所述第一压力传感器均设于所述压力容器的顶部。