一種溫壓可控的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)研宄領(lǐng)域，涉及一種海洋熱工模擬系統(tǒng)，特別是一種溫壓可控的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，先進(jìn)核動(dòng)力反應(yīng)堆采用非能動(dòng)安全技術(shù)提高反應(yīng)堆的安全性，為了確保非能動(dòng)余熱排出能力和長(zhǎng)期冷卻特性能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的要求，需要開(kāi)展非能動(dòng)安全系統(tǒng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。在開(kāi)展艦船核動(dòng)力反應(yīng)堆非能動(dòng)安全系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研宄時(shí)，由于大海為余熱排出系統(tǒng)熱最終熱阱，海洋熱工環(huán)境等熱工參數(shù)對(duì)艦船核動(dòng)力反應(yīng)堆非能動(dòng)安全系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此海洋熱工環(huán)境是實(shí)驗(yàn)中必須模擬的對(duì)象。不同的海域或者不同的海洋深度，具有不同的海洋熱工環(huán)境，即海水工質(zhì)、海水壓力和溫度。
[0003]然而，由于條件的限制，模擬原型的熱工實(shí)驗(yàn)裝置通常建立在陸地上，為達(dá)到模擬和驗(yàn)證原型設(shè)計(jì)方案的目的，海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)的熱工參數(shù)必須與真實(shí)海洋環(huán)境相同，并且在極端情況下還需要模擬艦船核反應(yīng)堆運(yùn)動(dòng)時(shí)所帶來(lái)的壓力變化。因此，開(kāi)發(fā)一種溫度和壓力可調(diào)式海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)，解決陸基條件下熱工實(shí)驗(yàn)裝置中海水熱工環(huán)境模擬的難題，這成為目前人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決陸基條件下熱工實(shí)驗(yàn)裝置中海水熱工環(huán)境模擬的難題，本發(fā)明公開(kāi)了一種海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所述一種溫壓可控的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)，包括海水模擬容器，與海水模擬容器管道連接的氣體穩(wěn)壓器，所述海水模擬容器與氣體穩(wěn)壓器之間的管道上設(shè)置有隔離閥，所述海水模擬容器和氣體穩(wěn)壓器分別還設(shè)置有補(bǔ)排水閥，所述海水模擬容器內(nèi)還設(shè)置有加熱功率可調(diào)的加熱器、換熱功率可調(diào)的換熱器、測(cè)溫組件、測(cè)壓組件和液位計(jì)；所述海水模擬容器、氣體穩(wěn)壓器及管道外壁均敷設(shè)有保溫層。
[0006]優(yōu)選的，所述加熱器位于海水模擬容器內(nèi)部下半部分，所述換熱器位于海水模擬容器內(nèi)部上半部分。
[0007]優(yōu)選的，所述換熱器為盤(pán)管換熱器，所述盤(pán)管換熱器進(jìn)口管安裝有冷卻水進(jìn)口調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)。
[0008]具體的，所述流量計(jì)為V錐流量計(jì)或文丘里流量計(jì)。
[0009]優(yōu)選的，所述海水模擬容器側(cè)壁或頂部設(shè)置有可視密封窗口。
[0010]優(yōu)選的，所述氣體穩(wěn)壓器與氮?dú)鈿庠催B接。
[0011]優(yōu)選的，所述氣體穩(wěn)壓器內(nèi)還設(shè)置有測(cè)溫組件、測(cè)壓組件和液位計(jì)。
[0012]優(yōu)選的，所述隔離閥為氣動(dòng)閥。
[0013]采用本發(fā)明所述的一種溫壓可控的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)，只要將海水工質(zhì)注入到該系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，可以快速穩(wěn)定地建立海洋熱工環(huán)境，且具有設(shè)備組成簡(jiǎn)單、操控簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，并能滿(mǎn)足系統(tǒng)壓力，溫度可調(diào)節(jié)的要求，解決了陸基條件下熱工實(shí)驗(yàn)裝置中海水環(huán)境模擬的難題。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述一種溫壓可控的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)的一種【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中附圖標(biāo)記名稱(chēng)為:1-海水模擬容器，2-電熱元件，3-盤(pán)管換熱器，4-冷卻水進(jìn)口調(diào)節(jié)閥，5-冷卻水流量計(jì)，6-氮?dú)夥€(wěn)壓器，7-隔離閥，8-截止閥，TF-測(cè)溫組件，LT-液位計(jì)，PT-測(cè)壓組件。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的一種溫壓可控的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)，包括海水模擬容器1，與海水模擬容器I管道連接的氣體穩(wěn)壓器，所述海水模擬容器I與氣體穩(wěn)壓器之間的管道上設(shè)置有隔離閥7，所述海水模擬容器I和氣體穩(wěn)壓器分別還設(shè)置有補(bǔ)排水閥，所述海水模擬容器I內(nèi)還設(shè)置有加熱功率可調(diào)的加熱器、換熱功率可調(diào)的換熱器、測(cè)溫組件TF、測(cè)壓組件PT和液位計(jì)LT ;所述海水模擬容器I和管道外壁均敷設(shè)有保溫層。
[0017]本發(fā)明的目的在于提供一種溫壓可控的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)，可用于研宄艦船核反應(yīng)堆在海水環(huán)境下熱工水力特性，達(dá)到模擬海洋熱工環(huán)境的需求，解決了陸基條件下熱工實(shí)驗(yàn)裝置中海水環(huán)境模擬的難題。只要將海水或海水工質(zhì)注入到該系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，可以快速穩(wěn)定地建立海洋熱工環(huán)境。
[0018]所述海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法如下:
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先關(guān)閉隔離閥7，分別對(duì)海水模擬容器I和氣體穩(wěn)壓器利用補(bǔ)排水閥補(bǔ)水；并對(duì)氣體穩(wěn)壓器充氣，將其壓力升至預(yù)定值。海水模擬容器I內(nèi)的壓力通過(guò)補(bǔ)水加壓到接近預(yù)定值。當(dāng)海水模擬容器I與氣體穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力接近時(shí)，打開(kāi)隔離閥7，連通氣體穩(wěn)壓器和海水模擬容器1，繼續(xù)對(duì)氣體穩(wěn)壓器充氣，并將此時(shí)連為一體的由海水模擬容器I和氣體穩(wěn)壓器組成的系統(tǒng)壓力慢慢調(diào)節(jié)至預(yù)定值。隔離閥7可以采用氣動(dòng)閥，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
[0019]隨后，利用加熱器對(duì)海水模擬容器I進(jìn)行升溫；當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)定值后停止加熱。海水模擬容器1、氣體穩(wěn)壓器及管道與容器外壁都敷設(shè)有保溫層，能夠保持系統(tǒng)內(nèi)的溫度不變。當(dāng)來(lái)自外部設(shè)備的熱量進(jìn)入到海水模擬容器I時(shí)，調(diào)節(jié)換熱器的換熱功率，在圖1的【具體實(shí)施方式】中，換熱器采用盤(pán)管換熱器3，開(kāi)啟盤(pán)管換熱器3冷卻水進(jìn)口調(diào)節(jié)閥4，調(diào)節(jié)冷卻水流量，使盤(pán)管換熱器3的換熱功率與來(lái)自設(shè)備的輸出散熱功率相等，保證海水模擬容器I內(nèi)的溫度不變。當(dāng)需要模擬不同溫度的海洋熱工環(huán)境時(shí)，啟用加熱器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加熱調(diào)節(jié)；當(dāng)需要模擬不同壓力的海洋熱工環(huán)境時(shí)，對(duì)氣體穩(wěn)壓器內(nèi)充氣并調(diào)節(jié)至預(yù)定壓力。當(dāng)需要模擬壓力快速下降的海洋熱工環(huán)境時(shí)，開(kāi)啟氣體穩(wěn)壓器的補(bǔ)排水閥向外排水，調(diào)節(jié)排水速率，可使由由海水模擬容器I和氣體穩(wěn)壓器組成的海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)的壓力快速下降并滿(mǎn)足特定的下降速率要求。當(dāng)需要模擬壓力快速上升的海洋熱工環(huán)境時(shí)，開(kāi)啟氣體穩(wěn)壓器的補(bǔ)排水閥向內(nèi)補(bǔ)水，控制補(bǔ)水速率，可使海洋熱工環(huán)境模擬系統(tǒng)的壓力快速上身并滿(mǎn)足特定的上升速率要求。利用測(cè)溫組件TF、測(cè)壓組件PT和液位計(jì)LT對(duì)海水模擬容器I進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，作為海洋熱