先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统的制作方法

本发明涉及核工业安全，具体涉及一种先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统。

背景技术：

1、非能动堆芯冷却系统是先进压水堆的非能动安全系统的重要组成部分，通过非能动设计理念进行安全注射、带走堆芯热量，保证反应堆的完整性，最终防止影响放射性物质向环境的释放。

2、因此，为从设计上实际消除大量放射性物质释放的可能性，必须保证事故下非能动堆芯冷却系统的功能。传统的非能动堆芯冷却系统一般包括高、中、低压安注箱及其相关的阀门、管道、补水泵等，其构造较为复杂，空间占比也较大。

3、先进小型堆由于具有空间较小、结构简化可靠的特性，决定了其无法像传统堆型那样布置复杂的堆芯冷却装置，由此小型堆非能动堆芯冷却试验系统设计难度高。

4、基于此，本申请发明人提出一种先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，以期解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中先进小型堆冷凝回流循环冷却试验系统设计难度高的缺陷，提供一种先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供了一种先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特点在于，包括：

4、冷却水池、安全壳以及压力容器，所述压力容器位于所述安全壳内，所述安全壳安装于所述冷却水池内，所述安全壳与所述压力容器之间为真空腔；

5、供水机构，一端与所述压力容器和所述冷却水池连通，用于向所述压力容器和所述冷却水池内供水；

6、监测系统，包括温度测量机构、液位测量机构以及压力测量机构，所述压力容器和所述真空腔内分别设有所述温度测量机构、所述液位测量机构以及所述压力测量机构，所述冷却水池内设有所述温度测量机构以及所述液位测量机构；

7、排水池，设于所述冷却水池外部，用于排出所述冷却水池、所述安全壳以及所述压力容器内的实验水。

8、根据本发明的一个实施例，所述供水机构包括储水池、干路、与所述干路并联的第一供水管路以及第二供水管路，所述干路上设有补水泵，所述第一供水管路上设有第一开关阀，所述第二供水管路上设有第二开关阀；

9、所述第一供水管路与所述供水池连通，所述第二供水管路与所述压力容器连通。

10、根据本发明的一个实施例，所述冷却水池底部设有第一排水管路，所述第一排水管路上设有第三开关阀；

11、所述安全壳底部设有第二排水管路，所述第二排水管路上设有第四开关阀；

12、所述压力容器底部设有第三排水管路，所述第三排水管路上设有第五开关阀；

13、所述第一排水管路、所述第二排水管路以及所述第三排水管路分别与所述排水池连通。

14、根据本发明的一个实施例，所述压力容器顶部设有至少一个排气管路，所述排气管路上设有排气阀和排气流量测量机构。

15、根据本发明的一个实施例，所述排气管路顶部还设有气体扰动疏散机构，用于疏散经所述排气阀排出的气体。

16、根据本发明的一个实施例，所述压力容器底部设有循环管路，所述循环管路上设有第六开关阀和流量测量机构；

17、所述压力容器内部还设有加热机构。

18、根据本发明的一个实施例，所述安全壳底部设有第一支撑机构，所述安装壳中部设有第二支撑机构，所述第一支撑机构和所述第二支撑机构用于安装支撑所述压力容器。

19、根据本发明的一个实施例，所述安全壳顶部还设有抽气管路，所述抽气管路上设有抽气阀和真空泵，所述真空泵通过所述抽气管路对所述真空腔内抽真空。

20、根据本发明的一个实施例，还包括控制系统，设于所述冷却水池外侧，所述控制系统用于控制所述安全壳和所述压力容器相关阀门、泵以及所述压力容器内部的加热机构的启闭。

21、根据本发明的一个实施例，所述真空腔内还设有至少一个摄像机构，所述摄像机构用于采集所述真空腔内所述安全壳壁面和所述安全壳空间中蒸汽液滴和壁面冷凝水的流动状态。

22、本发明的积极进步效果在于：

23、本发明先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，取消了传统的安注箱、补水泵及复杂的管道结构，利用监测系统形成冷凝回流循环冷却参数数据库，为后续先进小型堆中非能动堆芯冷却系统的设计及改进提供技术依据，降低了先进小型堆非能动堆芯冷却系统设计评价的难度，提升了系统设计的安全性以及反应堆运行的可靠性和经济性。

技术特征：

1.一种先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述供水机构包括储水池、干路、与所述干路并联的第一供水管路以及第二供水管路，所述干路上设有补水泵，所述第一供水管路上设有第一开关阀，所述第二供水管路上设有第二开关阀；

3.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述冷却水池底部设有第一排水管路，所述第一排水管路上设有第三开关阀；

4.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述压力容器顶部设有至少一个排气管路，所述排气管路上设有排气阀和排气流量测量机构。

5.根据权利要求4所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述排气管路顶部还设有气体扰动疏散机构，用于疏散经所述排气阀排出的气体。

6.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述压力容器底部设有循环管路，所述循环管路上设有第六开关阀和流量测量机构；

7.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述安全壳底部设有第一支撑机构，所述安装壳中部设有第二支撑机构，所述第一支撑机构和所述第二支撑机构用于安装支撑所述压力容器。

8.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述安全壳顶部还设有抽气管路，所述抽气管路上设有抽气阀和真空泵，所述真空泵通过所述抽气管路对所述真空腔内抽真空。

9.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，还包括控制系统，设于所述冷却水池外侧，所述控制系统用于控制所述安全壳和所述压力容器相关阀门、泵以及所述压力容器内部的加热机构的启闭。

10.根据权利要求1所述的先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，其特征在于，所述真空腔内还设有至少一个摄像机构，所述摄像机构用于采集所述真空腔内所述安全壳壁面和所述安全壳空间中蒸汽液滴和壁面冷凝水的流动状态。

技术总结本发明提供一种先进小型堆用冷凝回流循环冷却试验系统，包括：冷却水池、安全壳以及压力容器，压力容器位于安全壳内，安全壳安装于冷却水池内，安全壳与压力容器之间为真空腔；供水机构一端与压力容器和冷却水池连通，用于向压力容器和冷却水池内供水；监测系统包括温度测量机构、液位测量机构以及压力测量机构，压力容器和真空腔内分别设有温度测量机构、液位测量机构以及压力测量机构，冷却水池内设有温度测量机构以及液位测量机构；排水池设于冷却水池外部，用于排出冷却水池、安全壳以及压力容器内的实验水。上述试验系统降低了先进小型堆非能动堆芯冷却系统设计评价的难度，提升了系统设计的安全性以及反应堆运行的可靠性和经济性。技术研发人员：刘汉臣,武心壮,颜岩,郭丹丹,施伟,虞宏,张立君,黄若涛,邱健,吴辉平,董世昕,牛婷婷受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18