一种核电用高压节流装置实流测试装置及测试方法与流程

文档序号:30697906发布日期:2022-07-09 18:23阅读:110来源:国知局
一种核电用高压节流装置实流测试装置及测试方法与流程

1.本发明涉及限流塞流原理流量控制技术领域,尤其涉及一种核电用高压节流装置实流测试装置及测试方法。


背景技术:

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
[0003]“非能动安全系统压水堆核电技术”是一种新三代+核电技术,例如ap1000和cap1400,因其安全性和先进性,具有广阔的发展前景。“非能动安全系统压水堆核电技术”中的化学与容积控制系统(cvs)需维持反应堆冷却剂系统(rcs)所需的冷却剂,以保持核电站运行期间保持稳压器的液位。为保障cvs补水流量、压力的稳定,防止系统超流量,需要开发一种利用文丘里管的限流塞流原理流量控制精度高,反应灵敏,结构紧凑,使用寿命长的流量控制装置。
[0004]
结合图1,限流文丘里管本体由入口直管段、渐缩段、圆筒喉管段、圆锥渐扩段、出口直管段等部分组成,由于文丘里管喉部段直径小,喉部直径大小对文丘里管发生气蚀塞流,保持cvs系统补水量的稳定至关重要。通常采用经验公式进行验算确定。在高压环境紊流状态下,管道流速高,通过计算得到的文丘里管的喉部直径,对预期工况下发生气蚀塞流的可靠性大大降低,通常通过实流试验验证发生气蚀塞流,在规定的入口压力下测定文丘管的流量和前后压差,最后反复迭代改进最终确定喉部直径以及文丘管的内部流道的曲线面。
[0005]
由于被测试件入口压力、流量和压差相互影响,对验证气蚀的发生点判断尤其困难,特别是气蚀塞流发生条件确认流量不再增加的被测试件的压降极易偏大,容易造成因测量验证的方法的原因导致被被测试件不合格。


技术实现要素:

[0006]
为了解决上述问题,本发明提出了一种核电用高压节流装置实流测试装置及测试方法,能够准确验证规定压力工况下发生气蚀点的准确压降和流量。
[0007]
在一些实施方式中,采用如下技术方案:
[0008]
一种核电用高压节流装置实流测试装置,包括:
[0009]
进水管路,所述进水管路一端连接水箱,另一端连接高压泵的进口;用于为试验回路和压力调节回路同时提供水源;
[0010]
试验回路,连接高压泵的出口管路,用于测试被测试件入口段和出口段的压力、压降和流量;
[0011]
压力调节回路,与试验回路共用高压泵出口管路,用于通过调节流入压力调节回路的流量,调节试验回路和压力调节回路的压力。
[0012]
作为可选的实施方式,还包括:小流量旁通回路,所述小流量旁通回路的一端与压
力调节回路和试验回路共用高压泵出口管路,另一端连接到水箱。
[0013]
作为可选的实施方式,所述小流量旁通回路自高压泵的出口端依次设置截止阀和降压孔板;在高压泵启动、关闭以及试验回路和压力调节回路压力失控时,通过开启截止阀对测试装置进行安全保护。
[0014]
作为可选的实施方式,所述试验回路包括:被测试件,分别设置在所述被测试件进口和出口位置的压力变送器,设置在所述被测试件进口或出口位置的超声流量表,设置在所述被测试件进口位置的温度表,以及第二调节阀和多级孔板。
[0015]
作为可选的实施方式,所述压力调节回路上设有第一调节阀和压降孔板。
[0016]
作为可选的实施方式,所述进水管路上靠近高压泵的一端设有过滤器,所述进水管路上还设有闸阀和电磁流量计。
[0017]
作为可选的实施方式,所述试验回路和压力调节回路的末端均连接至水箱。
[0018]
作为可选的实施方式,所述试验回路上分别设置第一压力变送器、第二压力变送器和第三压力变送器;所述第二压力变送器和第三压力变送器分别设置在被测试件的进口和出口位置,所述第一压力变送器设置在试验回路的直线管段,所述第一压力变送器与第二压力变送器之间的距离,等于第二压力变送器与被测试件进口之间的距离与第三压力变送器与被测试件出口之间的距离之和。
[0019]
在另一些实施方式中,采用如下技术方案:
[0020]
一种核电用高压节流装置实流测试方法,包括:
[0021]
控制水源以设定的小流量流入试验回路和压力调节回路,检查试验回路上被测试件与其他元件连接的密封性;
[0022]
控制试验回路和压力调节回路的流量,使得试验回路和压力调节回路在压力稳定状态下运行设定时间;
[0023]
调节试验回路达到设定的目标压力,控制试验回路的流量接近设定的目标流量;通过微调逐渐增加流量调节阀的开度,直至流量调节阀的开度增加时流量不再增加,达到气蚀状态,记录此时的流量数据以及被测试件两端的压降。
[0024]
作为可选的实施方式,还包括:分别测量并记录被测试件在不同的目标压力下,被测试件的压力、流量、温度、阀门开度和压降数据。
[0025]
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0026]
(1)本发明增加了带电动调节阀的压力调节回路,可通过电动调节阀的微调,使试验回路和压力调节回路的压力基本稳定;减少单一通过试验回路同时调整流量和压力的难度。
[0027]
(2)本发明试验回路和压力调节回路上分别设置电动调节阀,两个电动调节阀可根据目标确定的压力和流量分别进行整定和互锁,更加容易确定被测试件要求不同压力和流量工况。
[0028]
(3)本发明气蚀塞流点的测量方法,在确定被测试件的入口段的压力、温度和流量后,通过调整电动调节阀的开度,在被测试件流量和压力稳定时,根据阀门的开度与被测试件压降的变化关系,能够更加准确的得到被测试件发生气蚀塞流的压降。
[0029]
本发明的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本方面的实践了解到。
附图说明
[0030]
图1为限流文丘里管结构示意图;
[0031]
图2为本发明实施例中的核电用高压节流装置实流测试装置结构示意图;
[0032]
其中,1.小流量旁通回路,2.压力调节回路,3.试验回路,4.进水管路,5.高压泵,6.水箱,7.闸阀,8.过滤器,9.电磁流量计,10.截止阀,11.降压孔板,12.被测试件,13.第二压力变送器,14.第三压力变送器,15.超声波流量表,16.温度表,17.第二调节阀,18.第一调节阀,19.压降孔板,20.第一压力变送器,21.多级孔板。
具体实施方式
[0033]
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0034]
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0035]
实施例一
[0036]
在一个或多个实施方式中,公开了一种核电用高压节流装置实流测试装置,参照图2,具体包括:
[0037]
进水管路4,进水管路4一端连接水箱6,另一端连接高压泵5的进口;用于为试验回路和压力调节回路2同时提供水源;
[0038]
试验回路,连接高压泵5的出口管路,用于测试被测试件12入口段和出口段的压力、压降和流量;
[0039]
压力调节回路2,与试验回路共用高压泵5出口管路,用于通过调节流入压力调节回路2的流量,调节试验回路和压力调节回路2的压力。
[0040]
小流量旁通回路1,小流量旁通回路1的一端与压力调节回路2和试验回路共用高压泵5出口管路,另一端连接到水箱6。
[0041]
本实施例中,结合图2,水箱6为试验回路和压力调节回路2提供所需的水源;进水管路4自与水箱6连接的一端依次连接闸阀7、电磁流量计9和过滤器8;通过过滤器8可以过滤水箱6及进水管路4中水的杂质,通过电磁流量计9可以检验高压泵5进口的流量状态和堵塞情况;另外,电磁流量计9为高精度(0.5级)的电磁流量计9,在关闭小流量旁路和压力调节回路2时,可以对试验管路的超声波流量计(1.5级)进行校准比对,试验数据更准确可靠。
[0042]
本实施例中,压力调节回路2自与高压泵5连接的一端,依次连接第一调节阀18和压降孔板19,通过调整第一调节阀18的开度和流量,能够调整试验回路和压力调节回路2的压力,是两者的压力保持稳定;压降孔板19能够降低出口管路的压力,减少水压冲击,保护系统;压力调节回路2的末端连接至水箱6。
[0043]
本实施例中,试验回路自与高压泵5连接的一端,依次连接温度表16、超声波流量表15、第一压力变送器20、被测试件12、第二压力变送器13、第二调节阀17和多级孔板21;试验回路的末端连接至水箱6;被测试件12为限流文丘里管。
[0044]
本实施例试验回路在被测试件12的进、出口处分别设置第一压力变送器20和第二压力变送器13,在被测试件12的进口或出口处设置超声波流量表15,在被测试件12的进口处还设置可就地和远端显示的一提花温度表16;试验回路上设置第二调节阀17,用于调节试验回路的流量和压力;试验回路能够实时显示和计算被测试件12的流量、温度、压降和阀门开度,自动生成被测试件12的各种工况下的压降、流量等参数,操作更加方便。
[0045]
本实施例中,第一调节阀18和第二调节阀17均为电动调节阀,可进行远端自动控制,通过压力调节回路2的第一调节阀18,可以自动调整压力调节回路2在设定的压力下稳定,由于试验回路与压力调节回路2连通,因此也能够使得试验回路在设定的压力下稳定;通过试验回路的第二调节阀17,可以自动调整试验回路的流量;当在压力稳定状态下,对试验回路的流量进行微调时,两个回路的压力会发生一定的变动,此时,第一调节阀18会根据压力的变动进行自动调整,使得压力维持稳定;这样实现了两台电动调节阀的互锁,更加容易确定被测试件12要求的不同压力和流量工况。
[0046]
试验回路3上分别设置第一压力变送器20pt1、第二压力变送器13pt2和第三压力变送器14pt3;第二压力变送器13pt2和第三压力变送器14pt3分别设置在被测试件12的进口和出口位置,第一压力变送器20设置在试验回路的直线管段,第一压力变送器20与第二压力变送器13之间的距离,等于第二压力变送器13与被测试件12进口之间的距离与第三压力变送器14与被测试件12出口之间的距离之和。
[0047]
第一压力变送器20pt1、第二压力变送器13pt2和第三压力变送器14pt3均能够独立显示各测试点的压力值;通过测量pt3和pt2之间的压差,减去pt2和pt1之间的压差,相当于减去了第二压力变送器13pt2与被测试件12入口之间的管路压力,以及第三压力变送器14pt3与被测试件12出口之间的管路压力,这样能够得到准确的被测试件12两端的压降。
[0048]
本实施例中,小流量旁通回路1自高压泵5的出口端依次设置截止阀10和降压孔板11;在高压泵5启动或关闭时,以及试验回路和压力调节回路2的电动阀门失灵后,可以开启截止阀10,以对测试装置进行安全保护。
[0049]
本实施例测试装置测试准确,自动化程度高,适用范围场景广,能够适用于各种工况复杂、对压力和精度测量要求高的工作环境。
[0050]
实施例二
[0051]
在一个或多个实施方式中,公开了一种核电用高压节流装置实流测试方法,具体包括如下过程:
[0052]
首先打开进水管路4的闸阀7。确认第一调节阀18和第二调节阀17的开度,保持小流量状态。检测试验管路的压力变送器、流量计状态,以及连接件的密封情况。
[0053]
然后启动高压泵5、调整压力回路开度,维持系统稳定循环5~10分钟。
[0054]

进行被测试件12在常规工况下的测试:
[0055]
选择试验测试工况表,确定被测试件12的入口段的目标压力,进行试验系统的自动整定运行;在试验工况稳定后,间隔5~10秒,系统自动记录被测试件12在不同目标压力下的流量、压力、温度、调节阀开度和压降等数据,自动计算被测试件12的基本误差、重复性等数据。
[0056]

进行被测试件12在气蚀塞流工况下的测试:
[0057]
在试验工况达到规定的压力下,控制流量接近目标流量;通过微调第二调节阀17,
自动分步调增流量调节阀开度(比如:每次调节1%开度),当流量再规定压力条件下不在增加时,达到气蚀状态,记录此时的流量数据以及被测试件12两端的压降,能够使得测试结果更加准确。
[0058]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
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