核反应堆燃料组件下管座水力冲刷试验系统及其试验方法

摘要

一种核反应堆燃料组件下管座水力冲刷试验系统及其试验方法，该系统包括由双吸泵和闭式回路管道组成的循环模块，由异物投放管段、试验段、异物收集器及相关设备组成的试验段模块，由PIV设备和流场处理软件及局域网计算机组成的流场信息采集模块，由高速摄影和局域网计算机组成的影像采集模块，由水箱、过滤器及相关管道和仪表组成的泵前调节监视模块，由冷却泵、冷却塔、冷凝器及闭式管道、阀门和仪表组成的冷却模块，由可编程逻辑控制器将电动阀门、水泵及相关设备组成远程控制模块；本发明还提供了该系统的试验方法；本发明能够满足大流量下反应堆下管座水力冲刷性能可视化试验研究的需要，同时又能做到简便快速的调节系统参数。

主权项

一种核反应堆燃料组件下管座水力冲刷性能试验系统，其特征在于：包括主循环回路上的双吸泵(1)和双吸泵(1)上游管道上的第一过滤器(1601)，第一过滤器(1601)上游管道上的第十阀门610及其上游水箱(10)，安装在双吸泵(1)和第一过滤器(1601)之间管道上的第六温度传感器(806)，水箱(10)一侧的液位计(18)，他们在回路中的作用分别是提供循环动力、过滤泵入口流体、调节泵入口流量、储液稳压、监测泵入口流体温度以及监测水箱液位，以上组成了系统的泵前调节监视模块；双吸泵(1)下游管道上连接有第一软管(701)，通过第一软管(701)来减缓泵出口流体造成的管路振动，在双吸泵(1)和第一软管(701)之间的管道上布置有第一压力传感器(901)，第一压力传感器(901)用来测量双吸泵(1)出口处的流体压力；第一软管(701)下游管道上安装有一个三通，三通的两个出口分别引出一条管道；其中一条管道上依次连接有第二阀门(602)和第九阀门(609)，第九阀门(609)下游管道与主循环回路末端三通的一条分支连通并最终和水箱(10)连接，以上组成了系统的旁通回路模块，该旁通回路用以辅助调节主回路流量，其中通过调节第二阀门(602)的开度实现旁通流量的调节；另一条管道依次安装有第一温度传感器(801)、第一阀门(601)、涡街流量计(2)、第二软管(702)、第三阀门(603)以及通过管道与其并联安装的第四阀门(604)，以上共同组成了主回路流量调节模块；第五阀门(605)上游通过管道与主回路相连，下游通过管道接入排水口，由于第五阀门(605)处于整个试验回路的最低位置，起到试验回路放空的作用，因此构成了系统排放模块。第三阀门(603)下游主回路管道上安装有第二过滤器(1602)，过滤进入试验段流体的同时防止试验中异物元件逆流丢失；第二过滤器(1602)下游管道上串联安装两只三通，两只三通的垂直分支上分别安装有第六阀门(606)和第八阀门(608)，第七阀门(607)两侧通过管道分别与两个支路连通，试验中通过打开第七阀门(607)两侧连接法兰投放试验所需异物；第八阀门(608)下游主回路上依次安装有第二温度传感器(802)、透明试验段(3)、压力传感器(903)、压差传感器(902)、第三软管(703)、异物收集器(4)、第三过滤器(1603)，以上系统管道和连接件共同组成了试验段模块；第三过滤器(1603)下游管道安装有第十一阀门(611)，第十一阀门(611)下游管道连接冷凝器(5)的管程入口，冷凝器(5)的管程出口通过管道与下游三通连接，与旁通回路汇合后返回水箱(10)；冷凝器(5)壳程内走冷却水，按冷却水流向下游管道上依次安装有第四温度传感器(804)、第十二阀门(612)、电磁流量计(17)、冷却塔(14)、第五温度传感器(805)、冷却水泵(15)、第四压力传感器(904)，以上共同组成系统的冷却模块；水箱(10)下部通过第十三阀门(613)和管道与排水井(19)连接，用于水箱排放水。