[发明专利]用于核电站安全壳性能试验及研究的缩比例综合性试验装置

摘要

一种用于核电站安全壳性能试验及研究的缩比例综合性试验装置包括试验壳本体；蒸汽供应系统；氦气充注系统；冷却水供应系统；冷凝水回收系统；冷却水收集系统；循环冷却水系统；压缩空气及抽真空系统；测量和控制系统；以及电气系统。

主权项

1.一种用于核电站安全壳性能试验及研究的缩比例综合性试验装置，其特征在于，其包括：试验壳本体，其由一个直筒段和上、下两个椭圆封头焊接而成；蒸汽供应系统，其用于模拟事故质能释放边界条件，蒸汽供应系统通过快速开启/关闭阀门、快速调节阀以及减温减压装置对蒸汽喷放流量变化率和蒸汽参数进行控制，蒸汽供应系统由蓄热器支路、蒸汽主管道支路组成，通过对调节阀、减压阀的控制和大小流量的切换，可以使蒸汽以不同的流量和参数状态瞬间向试验壳内喷放；氦气充注系统，其将氦气充注到试验壳内部，与蒸汽、空气混合后达到不同浓度的摩尔浓度，模拟不凝性气体对安全壳换热的影响；冷却水供应系统，其模拟安全壳喷淋水边界条件，冷却水供应系统由储水罐、电加热器、分配水箱、水分配器、冷却水泵和阀门及仪表组成；冷凝水回收系统，其用于收集试验壳本体内部蒸汽冷凝水，冷凝水收集系统设计为多条支路，每条冷凝水支路均与试验壳本体连接，经过浮球式自动疏水阀，将蒸汽与冷凝水分离后，流经质量流量计、热电偶和压力表后，汇流通过换热器，降温后收集至回收水箱进行称重；冷却水收集系统，其用于收集壳体未蒸发冷却水，冷却水收集系统由与试验壳本体收集水槽连接的收集口导入未蒸发冷却水，通过管道，依靠冷却水自身重力流入地坑；循环冷却水系统，其将冷凝水收集系统导出的高温水的热量通过闭式循环导出至大气空间，循环冷却水系统由循环泵、循环水罐、空冷塔、热交换器、阀门和仪表组成；压缩空气及抽真空系统，其包括压缩空气系统和抽真空系统，压缩空气系统为试验壳本体和回路仪表提供压缩空气，压缩空气系统由空压机、冷干机、储气罐、阀门和仪表等组成，抽真空系统对试验壳进行抽真空，抽真空系统由真空泵、阀门和仪表组成；测量和控制系统，控制系统实现台架的远程/就地控制和紧急情况下的安全保护功能；测量系统包括本体及回路上温度、压力、流速、湿度等参量的测量仪表以及气体成分分析系统、水膜视频采集系统用于测量壳内不同位置处的气体成分和壳外水膜覆盖率的测量；以及电气系统，其用于向用电设备提供电力支持和功率分配及保护功能。