[发明专利]模拟燃料棒-乏池不同控温的加热装置

说明书

本发明公开了模拟燃料棒‑乏池不同控温的加热装置，包括用于模拟燃料棒的标样棒和用于模拟乏池的加热机构；标样棒包括加热器和包壳管，加热器设置在包壳管内侧，所述包壳管的两端与加热器的外壁之间通过防水耐高温材料封装；加热器包括金属管，所述金属管内设置有Cr20Ni80和六方氮化硼，包壳管的外壁设置有热电偶；加热机构包括标样槽和标样棒安装台架；所述标样槽用于提供水环境，所述标样槽上设置有冷水进管、热水进管和排水管；标样棒安装台架安装在标样槽的顶部，所述标样棒安装台架用于安装标样棒。本发明所述加热装置能够模拟燃料棒棒温和乏池的水环境温度，能够模拟不同温控的环境，进而完成不同温控下氧化膜测厚的曲线。

技术领域

本发明涉及核燃料加热技术领域，具体涉及模拟燃料棒-乏池不同控温的加热装置。

背景技术

运行后的燃料组件中燃料棒包壳会产生腐蚀形成氧化膜，这些因素严重影响着燃料组件的使用性能。为了保证反应堆的运行安全，在运行一段时间后应对辐照后的燃料组件(棒)氧化膜厚度进行检查，对超过限值的组件予以更换。

辐照后的燃料棒在卸料后，放置在乏池中，由于燃料棒内部自发热(保持在70℃～100℃)，乏池中周围水温度(30℃～50℃)，而氧化膜测厚需要在乏池水中进行，而影响氧化膜测厚最大的因素是包括燃料棒棒温和水环境温度，为了保证实际工程检测中氧化膜测量状态和检测效果，需要开展在模拟乏池水下环境温度的测量实验.需要研制一套能够模拟不同燃料棒自发热效果并能够调节不同水温度的自动加热及控制装置。

发明内容

本发明的目的在于提供模拟燃料棒棒温-乏池水温不同控温的加热装置，该加热装置能够模拟不同燃料棒棒温和不同乏池的水环境温度，能够模拟不同温控的环境下开展试验研究，进而完成不同温度影响下的氧化膜涡流测厚的曲线制作。

本发明通过下述技术方案实现：

模拟燃料棒-乏池不同控温的加热装置，包括用于模拟燃料棒的标样棒和用于模拟乏池水温的加热机构；

所述标样棒包括加热器和包壳管，所述加热器设置在包壳管内侧，所述包壳管的两端与加热器的外壁之间通过防水耐高温材料封装；

所述加热器包括金属管，所述金属管内设置有发热体和填充材料，所述发热体和填充材料分别为Cr20Ni80和六方氮化硼，所述加热器内通过引出线引出，所述包壳管的外壁设置有热电偶；

所述加热机构包括标样槽和标样棒安装台架；

所述标样槽用于提供水环境，所述标样槽上设置有冷水进管、热水进管和排水管，所述冷水进管和热水进管分别用于向标样槽内补充冷水和热水；

所述标样棒安装台架安装在标样槽的顶部，所述标样棒安装台架用于安装标样棒。

本发明采用特殊的封装方式，包壳管的端部采用防水耐高温材料进行封装，发热体为Cr20Ni80，填充材料六方氮化硼，有效实现模拟了燃料棒的自发热，自发热温度能够维持在70℃～100℃。

本发明通过加热器对标样槽内的水进行加热处理，可以将标样槽内的水环境维持在30℃～50℃，实现对乏池的水环境温度温度的模拟。

综上，本发明实现了模拟燃料棒和周围水的不同温控，周围水温度可控制在30℃～50℃，模拟燃料棒温度可控制在60℃～105℃，温度控制精度±1℃。

进一步地，还包括加热水箱，所述加热水箱与热水进管连接，所述加热水箱用于实现对其内部的水进行加热处理。

所述加热水箱为现有技术，功能是将试验需要的热水进行预加热，并根据试验需求进行热水补充。

进一步地，还包括温控系统，所述温控系统包括控制器、电磁阀、温控仪和温度传感器，所述冷水进管和热水进管上均设置有电磁阀；