[发明专利]一种管道试验平台及基于该平台的气溶胶沉积率测定方法

说明书

本发明属于核反应堆技术，具体涉及一种管道试验平台及基于该平台的气溶胶沉积率测定方法。平台包括风机、过滤器、依次设于风机出口管道上的电加热器和缓冲箱、依次设于缓冲箱出口管道上的第一直角弯管、并联管路、第二直角弯管和三通阀；方法包括设计测量点分别采集气溶胶浓度，再得出气溶胶在管道中的沉积率，得到不同测量点之间管路的气溶胶沉积率。平台较好的模拟了钠冷快堆事故排烟系统的工况，测量点的选择基于气溶胶的流动特性，合理准确的反映了各个位置的气溶胶浓度，采样合理，得出不同管段位置的气溶胶沉积率，进而通过数据模拟分析得出管路直径和气溶胶沉积率之间的关系。

技术领域

本发明属于核反应堆技术，具体涉及一种管道试验平台及基于该平台的气溶胶沉积率测定方法。

背景技术

气溶胶是悬浮在气体中的固态或液态颗粒，是反应堆严重事故时放射性物质释放的主要载体，其在空间中扩散、分布和沉积等过程较为复杂，所受影响因素较多，影响释放到环境中的放射性源项，在反应堆严重事故安全领域受到重点关注。

在钠冷快堆严重事故的事故进程可以分为主容器内行为和安全壳内行为。安全壳内的事故进程包括钠泄漏到安全壳内后发生钠火事故、放射性气溶胶在安全壳内的沉积和迁移等。其中，气溶胶在安全壳事故排烟系统中的迁移和沉积将会影响到最终源项分布，受到了广泛关注。

以往的气溶胶试验是针对直管段高温高速流动、多管段常温常压流动和直管段高温常压流动下的气溶胶沉积行为，没有出现关于具有弯管段且载气温度较高的试验工况进行的气溶胶试验过程。

在某一项研究中，气溶胶由钠火生成，气溶胶及其载气温度(250°左右)明显高于外部环境温度，要求试验装置和方法能够适应载气温度变化。

另外，在轻水反应堆中，严重事故条件下，气溶胶首先由堆芯释放，进入一回路主管道。由于此条件下，一回路可能已经逐渐丧失冷却剂，其试验条件会带有蒸汽，需要将蒸汽带来的影响在气溶胶试验中有所体现，更好的模拟实际工况。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道试验平台及基于该平台的气溶胶沉积率测定方法，能够满足在钠火生成的气溶胶试验条件，同时更好的模拟实际工况，得到准确的试验结论。

本发明的技术方案如下：

一种管道试验平台，包括风机、设于风机入口管道上的过滤器、依次设于风机出口管道上的电加热器和缓冲箱、依次设于缓冲箱出口管道上的第一直角弯管、并联管路、第二直角弯管和三通阀；所述的三通阀其中两个端口连接的管路位于XY平面，所述的风机、过滤器、电加热器、缓冲箱、第一直角弯管、并联管路和第二直角弯管均位于XY平面，所述的三通阀余下一个端口连接的管路沿着与XY平面垂直的Z方向，并且通过第三直角弯头沿着X方向继续连接管路，再通过第四直角弯头向-Z方向连接管路，管路末端与过滤器连接。

所述的缓冲箱的另一入口连接气溶胶发生器。

所述的缓冲箱上通过管道连接蒸汽发生器。

所述的缓冲箱出口管道上设有气溶胶测量设备。

一种气溶胶沉积率测定方法，包括如下步骤：

1)将过滤器和风机连接，在风机出口管道上依次安装电加热器和缓冲箱，在缓冲箱出口管道上依次安装第一直角弯管、并联管路、第二直角弯管和三通阀，使得上述设备通过管路连接，并位于XY平面内，其中三通阀的两个端口连接管道均位于XY平面，在XZ平面沿着Z方向布置与三通阀另一个剩余端口连接的管路，再通过第三直角弯管和第四直角弯管，使得管路与所述的过滤器连接；

2)将空气进行过滤清洁，使得过滤后的空气气溶胶质量浓度低于0.05mg/m³；

3)可以采用电加热器，将空气加热到200～250℃，维持该温度下；

4)采用缓冲箱进行空气和气溶胶的均匀混合；