高温流体辐射监测设备和核能供暖系统的制作方法

1.本实用新型涉及核辐射监测技术领域，具体地，涉及一种高温流体辐射监测设备和一种应用该高温流体辐射监测设备的核能供暖系统。


背景技术：

2.液体或气体取样辐射监测装置是一种使用非常广泛的辐射探测装置，使用时，被检测的流体会工艺管道内被抽送至辐射监测装置处，待被检测后，流体会回排至工艺管道内。但是相关技术中，辐射监测装置在对核能供暖系统监测时存在监测准确性差、工人劳动负荷大、使用寿命短的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型是基于实用新型人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
4.核能供暖系统是一种利用核能对供暖循环水加热以实现供暖的系统。相关技术中，为了保证供暖效果并提高经济性，在供暖距离和供暖管道尺寸不变的条件下，核能供暖系统通常采用增大供水和回水温差的方式增大传热量，这使得供应的热水温度高达120℃。而目前的辐射监测装置所监测取样流体温度通常不能超过55℃，辐射监测装置不能满足对高温水的监测。
5.相关技术中，为了避免上述问题，辐射监测装置通常采用短时、间断运行的方式，这一方面需要工作人员频繁操作，增加了工作人员的劳动负荷，另一方面由于监测的不连续性，使得辐射监测存在盲区，降低了监测的准确性。另外，短时、间断运行的方式也难免有高温流体流入辐射监测装置，从而减少了辐射监测装置的使用寿命。
6.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
7.为此，本实用新型实施例提出一种高温流体辐射监测设备，该高温流体辐射监测设备的监测准确性高，工人劳动强度低，使用寿命长、可实现对高温流体的连续监测。
8.本实用新型实施例还提出一种应用上述高温流体辐射监测设备的核能供暖系统。
9.本实用新型实施例的高温流体辐射监测设备包括：管路，所述管路具有进口和出口，所述进口适于流体流入所述管路，所述出口适于所述流体流出所述管路；换热器，所述换热器设于所述管路，所述换热器适于对流入所述管路内的所述流体降温；辐射监测装置，所述辐射监测装置设于所述管路，且所述辐射监测装置位于所述换热器下游，所述辐射监测装置适于监测所述流体的辐射；温度传感器，所述温度传感器设于所述管路，所述温度传感器位于所述换热器和所述辐射监测装置之间，所述温度传感器适于监测从所述换热器流出的所述流体的温度。
10.本实用新型实施例的高温流体辐射监测设备的监测准确性高，工人劳动强度低，使用寿命长。
11.在一些实施例中，所述换热器包括热管和风机，所述热管设有换热介质，所述热管包括冷凝段和蒸发段，所述换热介质可在所述冷凝段和所述蒸发段之间往复流动，且所述
蒸发段内的所述换热介质适于与所述管路内的所述流体换热以实现所述流体的降温，所述风机临近所述冷凝段设置，且所述风机适于风冷所述冷凝段。
12.在一些实施例中，所述换热器包括壳体，所述热管设于所述壳体内，所述壳体内设有隔板，所述隔板将所述壳体的内腔分隔为冷凝腔和蒸发腔，所述冷凝段和所述风机设于所述冷凝腔，所述蒸发段设于所述蒸发腔，所述管路穿过所述蒸发腔。
13.在一些实施例中，所述风机的吹风方向和所述蒸发腔内的所述管路内流体的流动方向相反。
14.在一些实施例中，所述换热器包括多个翅片，所述翅片设于所述冷凝腔，所述冷凝段与所述翅片相连并适于增加所述冷凝段的散热面积。
15.在一些实施例中，包括驱动泵，所述驱动泵设于所述管路，所述驱动泵位于所述换热器和所述辐射监测装置之间，所述驱动泵适于泵送所述管路内的所述流体。
16.在一些实施例中，所述管路包括多个支路段，多个所述支路段并联布置，所述换热器有多个，多个所述换热器一一对应地设于多个所述支路段，所述温度传感器有多个，多个所述温度传感器一一对应地设于多个所述支路段并位于同一支路段的所述换热器的下游，所述辐射监测装置位于每个所述支路段的下游。
17.在一些实施例中，所述管路包括总进管段和总出管段，多个所述支路段连接在所述总进管段和所述总出管段之间，所述总进管段、所述总出管段、多个所述支路段上均设有阀门。
18.本实用新型实施例的核能供暖系统包括高温流体辐射监测设备，所述高温流体辐射监测设备为上述任一实施例中所述的高温流体辐射监测设备。
19.在一些实施例中，包括供水管道，所述管路的进口和出口均与所述供水管道连通。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例的高温流体辐射监测设备的整体结构示意图。
21.图2是本实用新型另一实施例的高温流体辐射监测设备的整体结构示意图。
22.图3是本实用新型再一实施例的高温流体辐射监测设备的整体结构示意图。
23.图4是本实用新型又一实施例的高温流体辐射监测设备的整体结构示意图。
24.图5是本实用新型实施例的换热器的结构示意图。
25.附图标记：
26.高温流体辐射监测设备100；
27.管路1；第一支路段11；第二支路段12；总进管段13；总出管段14；
28.换热器2；第一换热器21；第二换热器22；热管23；冷凝段231；蒸发段232；隔板24；蒸发腔25；冷凝腔26；风机27；翅片28；壳体29；
29.辐射监测装置3；
30.温度传感器4；第一温度传感器41；第二温度传感器42；
31.驱动泵5；
32.阀门6；
33.供水管道200。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.如图1至图5所示，本实用新型实施例的高温流体辐射监测设备100包括管路1，换热器2，辐射监测装置3和温度传感器4。
36.管路1具有进口和出口，进口适于流体流入管路1，出口适于流体流出管路1。如图1 和图2所示，管路1大体可以为u型，待检测管道内的流体可以沿着从左至右的方向流动，使用时，可以将管路1进口设置在管路1的出口的左侧，然后可以将管路1的进口和管路 1的出口均与待检测管道连通。由此，使得管路1内的流体的流动方向和待检测管道内流体的流动方向一致。
37.换热器2设于管路1，换热器2适于对流入管路1内的流体降温。优选地，换热器2 为热管换热器，当然也可以为普通的热交换器。换热器2可以串接在管路1上，流入管路 1内的流体可以在换热器2内进行热交换，从而可以实现对管路1内流体的降温。
38.辐射监测装置3设于管路1，且辐射监测装置3位于换热器2下游，即辐射监测装置3 位于换热器2的右侧，辐射监测装置3适于监测流体的辐射。
39.温度传感器4设于管路1，温度传感器4位于换热器2和辐射监测装置3之间，温度传感器4可以实时的监测从换热器2流出的流体的温度，从而方便了操作人员可以直观并及时的了解换热情况。
40.本实用新型实施例的高温流体辐射监测设备100，在对较高温度的流体进行辐射检测时，流体可以首先流入换热器2处降温，降温后的流体可以流入辐射监测装置3内进行辐射监测，从而避免了温度较高的流体容易造成辐射监测装置3损坏的情况，也保证了监测的准确性和有效性，延长了辐射监测装置3的使用寿命。
41.另外，由于不用考虑高温的问题，本实用新型实施例的高温流体辐射监测设备100可以连续监测，从而避免了相关技术中需要操作人员频繁作业的情况，降低了工人的劳动强度，也避免短时、间断监测而带来的监测盲区。
42.在一些实施例中，换热器2包括热管23和风机27，热管23设有换热介质，热管23 包括冷凝段231和蒸发段232，换热介质可在冷凝段231和蒸发段232之间往复流动，且蒸发段232内的换热介质适于与管路1内的流体换热以实现流体的降温，风机27临近冷凝段231设置，且风机27适于风冷冷凝段231。
43.换热器2可以为热管换热器，如图5所示，热管23可以为环形密封管，热管23可以大体分为两部分，两部分分别为冷凝段231和蒸发段232，当热管23内的换热介质流至冷凝段231时，换热介质可以由气态冷凝为液态并放出热量；当换热介质流至蒸发段232时，换热介质可以由液态吸收热量蒸发变为气态。管路1可以在蒸发段232一侧，由此，管路 1内的流体的热量可以被换热介质吸收，从而起到降温的目的。
44.如图2所示，换热器2还可以配备有风机27，风机27可以设在循环管路1的冷凝段 231一侧。风机27启动时，可以加速冷凝段231侧的气流流动，强化换热，从而有利于冷凝段231处的冷却降温，提升换热介质由气态冷凝为液态的转化效率。
45.需要说明的是，本实施例中热管23为热管材质，其具有很好的换热能力，其导热能
力要比纯铜高几百倍甚至数千倍，利用热管23做成的换热器2具有体积小、重量轻、结构简单、沿轴向等温性好、散热效率高、无机械运动部件、零噪声、工作稳定等优点，可以提高辐射监测装置3的测量的准确性、稳定性，并能够延长使用寿命。
46.在一些实施例中，换热器2包括壳体29，热管23设于壳体29内，壳体29内设有隔板 24，隔板24将壳体29的内腔分隔为冷凝腔26和蒸发腔25，冷凝段231和风机27设于冷凝腔26，蒸发段232设于蒸发腔25，管路1穿过蒸发腔25。
47.如图5所示，壳体29可以为方框状，隔板24可以为平板，冷凝腔26和蒸发腔25分别位于隔板24的两侧。热管23可以穿过隔板24，热管23位于冷凝腔26内的部分形成冷凝段231，热管23位于蒸发腔25内的部分形成蒸发段232。
48.风机27可以固定在壳体29上，风机27的吹风方向可以与隔板24平行，由此，可以避免气流吹向隔板24的情况，可以减少风阻，提升换热效率。
49.隔板24可以为隔热材质，由此，可以杜绝冷凝腔26和蒸发腔25之间热量传导的问题，进而可以保证对管路1内流体的降温效果。
50.在一些实施例中，风机27的吹风方向和蒸发腔25内的管路1内流体的流动方向相反。如图5所示，风机27可以设在冷凝段231的右侧，风机27可以向左侧吹风，蒸发段232 内的管路1的流体可以从左侧向右侧流动。通过这种对流的方式可以提升降温效果，避免了热风吹向换热器2后侧的管路1而造成降温后的流体再次被加热的情况，进一步保证了降温效果。
51.在一些实施例中，换热器2包括多个翅片28，翅片28设于冷凝腔26，冷凝段231与翅片28相连并适于增加冷凝段231的散热面积。翅片28可以均布在冷凝段231的外周侧，即翅片28安装在热管23的外表面，翅片28可以采用导热材质，由此，冷凝段231的热量可以快速传导至翅片28，通过翅片28可以增大换热面积，强化冷凝效果。
52.可选地，相邻两个翅片28之间可以形成冷却通道，冷却通道的延伸方向和风机27的吹风方向一致，由此，可以避免翅片28相互遮挡的情况，进一步保证了散热效率。
53.在一些实施例中，如图1和图2所示，高温流体辐射监测设备100包括驱动泵5，驱动泵5设于管路1，驱动泵5位于换热器2和辐射监测装置3之间，驱动泵5适于泵送管路1 内的流体。
54.在一些实施例中，管路1包括多个支路段，多个支路段并联布置，换热器2有多个，多个换热器2一一对应地设于多个支路段，温度传感器4有多个，多个温度传感器4一一对应地设于多个支路段并位于同一支路段的换热器2的下游，辐射监测装置3位于每个支路段的下游。
55.如图3和图4所示，支路段可以设有两个，两个支路段分别为第一支路段11和第二支路段12，第一支路段11和第二支路段12沿着左右方向并行布置。
56.相对应地，换热器2可以设有两个，两个换热器2分别为第一换热器21和第二换热器 22。其中第一换热器21可以设在第一支路段11上，第二换热器22可以设在第二支路段 12上。温度传感器4也可以设有两个，两个温度传感器4分别为第一温度传感器和第二温度传感器42，其中第一温度传感器设在第一支路段11上并位于第一换热器21的下游，第二温度传感器42设在第二支路段12上并位于第二换热器22的下游。
57.使用时，第一支路段11和第二支路段12均可以独立使用。由此，一方面可以起到备
用效果，即第一支路段11上的第一换热器21等部件发生故障时，可以启动第二支路段12，保证了设备的稳定运行，也方便了检修维护，避免了检修时需要停止运行的情况。
58.其次，在使用第一支路段11对流体冷却降温时，若第一温度传感器监测到的温度高于设定阈值，则可以将第一支路段11关闭，然后可以启动第二支路段12，由此可以实现换热降温的交替运行，既可以保证工作的连续性，也可以延长使用寿命。
59.可以理解的是，在其他一些实施例中，支路段也可以设有三个以上，此时每个支路段上均可以设置独立的换热器2和温度传感器4。
60.在一些实施例中，如图4所示，当设有多个支路段时，每个支路段上的换热器2均可以配置有风机27，从而可以保证每个支路段上换热器2的换热效率。
61.在一些实施例中，管路1包括总进管段13和总出管段14，多个支路段连接在总进管段 13和总出管段14之间，总进管段13、总出管段14、多个支路段上均设有阀门6。
62.如图3和图4所示，总进管段13和总出管段14上均可以设有一个阀门6，可以控制总进管段13和总出管段14的通断。每个支路段上可以分别设有两个阀门6，每个支路段上的换热器2和温度传感器4均位于每个支路段上对应的两个阀门6之间。方便了及时的间隔每个支路段上的换热器2和温度传感器4进行隔离。
63.驱动泵5和辐射监测装置3均可以设在总出管段14上。方便了对每个支路段的泵送和辐射检测。
64.在一些实施例中，本实用新型的高温流体辐射监测设备可以为分体式设计，即换热器2、驱动泵5、辐射监测装置3可以独立布置，使用时，可以通过现场组装的方式进行装配。在另一些实施例中，高温流体辐射监测设备也可以为集成化设计，即换热器2、驱动泵5、辐射监测装置3可以集成在一个壳体内，使用时，直接将高温流体辐射监测设备进行装配即可。
65.下面描述本实用新型实施例的核能供暖系统。
66.本实用新型实施例的核能供暖系统包括高温流体辐射监测设备100，高温流体辐射监测设备100可以为上述实施例中描述的高温流体辐射监测设备100。核能供暖系统可以包括核能系统和供暖系统，供暖系统里面可以输送有循环水，核能系统可以利用核能产生核蒸汽，核蒸汽可以与循环水换热，从而实现对循环水的加热，加热后的循环水可以输送至居民并实现供暖。
67.高温流体辐射监测设备100可以设在供暖系统的管网上，从而可以实时监测循环水的辐射情况，在发生核泄漏时可以及时的关停供暖系统，避免了具有辐射的循环水输送至居民区的问题。
68.在一些实施例中，如图1至图4所示，核能供暖系统可以包括供水管道200，供水管道 200即可向居民区输送循环水的管道，管路1的进口和出口均与供水管道200连通。可以及时、快速的监测被辐射的循环水，进一步降低辐射事故的发生风险。
69.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限
制。
70.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
71.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
72.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
73.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
74.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。