蒸汽发生器模拟体试验装置的制作方法

本实用新型涉及核工程技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器模拟体试验装置。

背景技术：

在压水堆核电站中，蒸汽发生器是核岛内的三大设备之一，是连接一回路系统、二回路系统的枢纽。

一回路系统至少包括反应堆压力容器、蒸汽发生器及连接于两者之间的主管道热段、主管道冷段，主管道冷段还设有主泵。反应堆堆芯因核燃料裂变产生的巨大热能加热给水，高温高压的给水把反应堆堆芯产生的热能带出反应堆压力容器并进入蒸汽发生器，当给水通过蒸汽发生器时，通过数以千计的传热管把热量传给管外的二回路给水，释放热量后的给水又被主泵送回反应堆压力容器，给水不断地在密闭的一回路内循环。

在二回路侧，二回路的给水由蒸汽发生器的给水入口进入给水环管，通过给水环管上的一组倒U形管进入下筒体与管束套筒之间的环状空间(即下降通道)，向下流动直至底部管板，然后转向，沿着倒U型管束的管外(即上升通道)向上流动，被传热管内流动的一回路给水加热，汽水混合物离开倒U型管束顶部继续上升，依次进入旋叶式汽水分离器和干燥器进行汽水分离后，蒸汽从蒸汽发生器的顶部出口流向汽轮机做功，分离出来的水则往下与给水混合后进行再循环。

蒸汽发生器中的U型传热管束是带出一回路热量，将蒸汽发生器二次侧给水变为蒸汽的能量传递媒介和蒸汽发生器内部自然循环的动力，对U型传热管束进出口温度变化情况监测更是至关重要，因其涉及到反应堆的安全运行。且实际蒸汽发生器体积较大，环境复杂，辐射风险大，对U型传热管束进出口温度的测量研究，不能直接在实际蒸汽发生器上进行，又由于蒸汽发生器中包含众多数目(几千根)的U型传热管束，制作实际比例的蒸汽发生器进行其运行特性的研究比较困难。

因此，在试验中，有必要对实际蒸汽发生器进行比例模化，建立较少数目U型管的蒸汽发生器模拟体是研究蒸汽发生器运行特性的一个新方向。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供蒸汽发生器模拟体试验装置，通过比例模化设计实验段蒸汽发生器，设计U型管束进出口温度测量热电偶支架，用来固定热电偶对U型管的进出口温度进行测量，以解决背景技术中在实际蒸汽发生器上进行U型传热管束进出口温度测量研究困难问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

蒸汽发生器模拟体试验装置，包括试验架以及固定在试验架上方的模拟腔体，所述模拟腔体包括半球形腔体部以及与所述半球形腔体部开口处相连接的圆柱形腔体部，所述圆柱形腔体部开口处设置有密封盖板，所述密封盖板与所述圆柱形腔体部通过螺栓连接，所述密封盖板顶部设置有冷源箱，所述模拟腔体与所述密封盖板形成的封闭腔室中间设置有隔板，所述隔板将所述封闭腔室分割为进口腔室和出口腔室，所述进口腔室和出口腔室两侧分别设置有第一进水管道和第一出水管道，所述进口腔室和出口腔室两侧底部分别设置有电缆接口，所述进口腔室和出口腔室内分别设置有一固定支架，所述固定支架包括三根固定柱，所述固定柱的一端可拆卸连接所述密封盖板，所述固定柱的另一端固定连接有三角板，所述三角板上均匀分布若干第一孔洞，所述若干第一孔洞竖直方向对应的密封盖板上均设置有第二孔洞，所述第二孔洞中插装有倒U型传热管，所述第一孔洞上设置有热电偶，所述热电偶的一端伸入所述倒U型传热管的直管内，另一端连接有导线，所述导线通过所述电缆接口连接有测温仪。

进一步的，所述三角板上还设置有第三孔洞，所述第三孔洞直径大于第一孔洞直径。

进一步的，所述固定支架为不锈钢材质。

进一步的，所述第一孔洞数量至少为10个。

进一步的，所述冷源箱内两侧分别设置有第二进水管道和第二出水管道。

进一步的，所述密封盖板与所述圆柱形腔体部开口面之间设置有密封垫圈。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、通过在进口腔室和出口腔室内分别设置固定支架，可以更好的对热电偶进行固定，方便热电偶伸入到U型传热管的进出口端，通过热电偶连接测温仪进行测温。

2、由于本实用新型所涉及的蒸汽发生器模拟体的型腔尺寸和内部件结构均与现场设备通过比例缩小，保证了试验验证的真实性。

3、在固定架上设置多个可插装热电偶的第一孔洞，可以测量多组U型传热管进出口端的温度，通过多组温度数据统计分析，可以更加精确的测得U型管的进出口温度。

4、在固定架上设置多个第三孔洞，使得进口腔室和出口腔室内的水在U型传热管束内流通时，作为流体通道，减少流体阻力，降低对蒸汽发生器内的流动产生影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型平面剖视图；

图3为本实用新型局部结构轴测图-01；

图4为本实用新型局部结构轴侧图-02；

图5为本实用新型固定支架结构图；

图中：试验架1、模拟腔体2、半球形腔体部21、圆柱形腔体部22、密封盖板3、第二孔洞31、密封垫圈32、螺栓4、冷源箱5、隔板6、进口腔室7、出口腔室8、第一进水管道9、第一出水管道10、U型传热管11、电缆接口12、固定支架13、固定柱131、三角板132、第一孔洞133、第三孔洞134、热电偶14、导线15、测温仪16。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照附图1-5所示，蒸汽发生器模拟体试验装置，包括试验架1以及固定在试验架1上方的模拟腔体2，所述模拟腔体2包括半球形腔体部21以及与所述半球形腔体部21开口处相连接的圆柱形腔体部22，所述圆柱形腔体部22开口处设置有密封盖板3，所述密封盖板3与所述圆柱形腔体22部通过螺栓4连接，所述密封盖板3顶部设置有冷源箱5，冷源箱5与所述密封盖板3上表面形成密闭空腔，所述冷源箱5内两侧分别设置有第二进水管道51和第二出水管道52，第二进水管道51用于向冷源箱5中注入常温或冷水，并通过第二出水管道52排出，所述模拟腔体2与所述密封盖板3形成的封闭腔室中间设置有隔板6，所述隔板6将所述封闭腔室分割为进口腔室7和出口腔室8，所述进口腔室7和出口腔室8两侧分别设置有第一进水管道9和第一出水管道10，第一进水管道9用于向进口腔室7内注入高温水，第一出水管道10用于从出口腔室8内排出经U型传热管11流通后的水，所述进口腔室7和出口腔室8两侧底部分别设置有电缆接口12，所述进口腔室7和出口腔室内8分别设置有一不锈钢固定支架13，所述固定支架13包括三根固定柱131，所述固定柱131的一端可拆卸连接所述密封盖板3，所述固定柱131的另一端固定连接有三角板132，所述三角板132上均匀分布若干第一孔洞133，所述若干第一孔洞133竖直方向对应的密封盖板3上均设置有第二孔洞31，所述第二孔洞31中插装有倒U型传热管11，所述第一孔洞133上设置有热电偶14，所述热电偶14的一端伸入所述倒U型传热管11的直管内，另一端连接有导线15，所述导线15通过所述电缆接口12连接有测温仪16。

在本实施例中，所述第一孔洞133数量至少为10个。设置多个可插装热电偶14的第一孔洞133，可以测量多组U型传热管11进出口端的温度，通过多组温度数据统计分析，可以更加精确的测得U型管的进出口温度。

在本实施例中，所述三角板132上还设置有第三孔洞134，所述第三孔洞134直径大于第一孔洞133直径。使得进口腔室7和出口腔室8内的水在U型传热管11内流通时，作为流体通道，减少流体阻力。

在本实施中，所述密封盖板3与所述圆柱形腔体部开口面之间设置有密封垫圈32，防止模拟腔体2内的水渗漏，影响蒸汽发生器的模拟体的试验。

本实用新型的工作原理是：在使用本蒸汽发生器模拟试验装置时，通过第一进水管道9向进口腔室7内持续注入温度大于100℃的水，同步通过第二进水管道51向冷源箱5内持续注入常温水，并从第二出水管道52中排出，进口腔室7内的水会通过第二孔洞31上的倒U型传热管11向出口腔室8流通，再经第一出水管10道排出，重复循环上述过程，U型传热管11内的高温水在流通时，会对冷源箱5中水释放热量，产生蒸汽，从而使U型传热管11的水进入到出口腔室8后水温降低，进口腔室7内的热电偶14一端伸入到U型传热管11的进口处，出口腔室8内的热电偶14一端伸入到U型传热管11的出口处，进口腔室7和出口腔室8内的热电偶14另一端通过导线15从电缆接口12穿过并连接测温仪16，由此同时，启动模拟腔室2两侧的测温仪16，可以同时测得若干U型传热管11进出口的温度数值。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。