本發(fā)明涉及氣液混合，尤其涉及一種核電站氣液混合裝置。

背景技術(shù)：

1、目前壓水堆核電站正常運行期間，普遍采用維持一定的一回路冷卻劑溶解氫濃度的方式來保證一回路還原性水化學(xué)環(huán)境條件，因此，必須連續(xù)地向一回路液態(tài)冷卻劑中添加氫氣，即進行氣液混合操作。壓水堆核電站化學(xué)和容積控制系統(tǒng)(rcv)中傳統(tǒng)的冷卻劑加氫方法為：下泄的一回路冷卻劑由容控箱頂部的噴頭噴入，霧狀冷卻劑與容控箱內(nèi)氣相的氫氣充分接觸，使得氫氣充分地溶解到冷卻劑中，從而完成冷卻劑的加氫。但該加氫方法存在如下缺陷：1)容控箱采用氫氣覆蓋，氣相積存了大量的氫氣，存在氫氣爆炸和火災(zāi)等安全風(fēng)險；2)調(diào)節(jié)或維持一回路冷卻劑氫濃度所需的加氫量是通過調(diào)節(jié)或控制容控箱氣相壓力完成，只能緩慢調(diào)整一回路冷卻劑溶解氫濃度，耗時較長且調(diào)節(jié)精度不高；3)機組啟動和停堆階段需進行容控箱氣體覆蓋種類的更換，即，將氫氣更換成氮氣，再更換成空氣。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種核電站氣液混合裝置。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種核電站氣液混合裝置，包括：進液管道、進氣管道、流體混合管道和流體輸出管道。

3、進氣管道與進液管道連通，進液管道、流體混合管道和流體輸出管道依次連通；進氣管道通入氣體或者氣液混合物。

4、流體混合管道內(nèi)設(shè)有沿其軸向排列的若干混合元件，若干混合元件包括至少一個第一混合元件和至少一個第二混合元件，第一混合元件和第二混合元件的流道交錯設(shè)置。

5、在一些實施例中，靠近流體混合管道的入口端的首個第一混合元件與首個第二混合元件貼合設(shè)置，其余混合元件與相鄰的前一個混合元件間隔設(shè)置。

6、在一些實施例中，流體混合管道內(nèi)的介質(zhì)流速為0.6m/s～1m/s，若流體混合管道的中軸線與水平面平行，其余混合元件與相鄰的前一個混合元件之間具有第一間距l(xiāng)，且第一間距l(xiāng)小于600mm；若流體混合管道的中軸線與水平面垂直，其余混合元件與相鄰的前一個混合元件之間具有第二間距l(xiāng)’，且第二間距l(xiāng)’小于1800mm。

7、在一些實施例中，當(dāng)流體混合管道的中軸線與水平面平行，且第一間距l(xiāng)<200mm時，其余混合元件包括交替設(shè)置的若干第一混合元件和若干第二混合元件。

8、在一些實施例中，當(dāng)流體混合管道的中軸線與水平面平行，且第一間距l(xiāng)>350mm時，其余混合元件包括若干第一混合元件。

9、在一些實施例中，當(dāng)流體混合管道的中軸線與水平面平行，且200mm≤第一間距l(xiāng)≤350mm時，其余混合元件包括交替設(shè)置的若干第一混合元件和若干第二混合元件，或者，其余混合元件包括若干第一混合元件。

10、在一些實施例中，混合元件由若干波紋片層疊組成，相鄰波紋片的橫截面的波峰與波谷一一對應(yīng)連接，和/或相鄰波紋片之間通過連接片連接；第一混合元件的波紋片所在的平面與第二混合元件的波紋片所在的平面相互垂直。

11、在一些實施例中，第一混合元件的波紋片所在的平面與水平面垂直，第二混合元件的波紋片所在的平面與水平面平行。

12、在一些實施例中，波紋片由若干波紋單元沿長度方向重復(fù)排布或依次排列形成，波紋單元的波紋形狀為v形、u形、ω形、c形中的至少一種。

13、在一些實施例中，間隔設(shè)置的混合元件之間通過支撐件連接固定，支撐件為支撐框架，支撐框架呈圓柱狀或者方形體狀。

14、在一些實施例中，進氣管道的出口端從進液管道的側(cè)壁伸入到進液管道內(nèi)，并沿著流體流動方向延伸。

15、在一些實施例中，進氣管道包括進氣管段、彎曲管段和出氣管段，進氣管段位于進液管道的外側(cè)，彎曲管段和出氣管段位于進液管道內(nèi)；進氣管段與出氣管段的中軸線垂直，出氣管段與進液管道同軸設(shè)置。

16、在一些實施例中，進液管道、流體混合管道和流體輸出管道的中軸線重合。

17、在一些實施例中，流體混合管道分別與進液管道和流體輸出管道可拆卸連接，可拆卸連接為法蘭連接、卡扣連接或螺紋連接。

18、在一些實施例中，可拆卸連接為法蘭連接，流體混合管道的入口端和出口端分別設(shè)有第一法蘭和第二法蘭，進液管道的出口端設(shè)有與第一法蘭連接的第三法蘭，流體輸出管道的入口端設(shè)有與第二法蘭連接的第四法蘭，第一法蘭和第三法蘭通過第一緊固件連接，第二法蘭和第四法蘭通過第二緊固件連接。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、本發(fā)明提出了一種核電站氣液混合裝置，氣體和液體經(jīng)由進氣管道和進液管道進入流體混合管道，流道交錯設(shè)置的第一混合元件和第二混合元件進行氣泡破碎和氣液攪混，使得氣體和液體充分接觸混合，促進氣體(比如氫氣)溶解，從而可以維持或提高一回路冷卻劑中的溶解氫濃度，進而保證一回路所需的還原性水化學(xué)環(huán)境條件，抑制水的輻照分解并降低一回路設(shè)備材料的腐蝕。相比于rcv系統(tǒng)中傳統(tǒng)的容控箱加氫方法，采用氣液混合裝置進行加氫混合，可以消除容控箱的氣相積存大量氫氣導(dǎo)致的氫氣爆炸和火災(zāi)等安全隱患，提高一回路冷卻劑氫濃度的調(diào)節(jié)速率和控制精度，同時避免了啟動和停堆期間容控箱氣體覆蓋種類的繁瑣更換，氣液混合裝置在安全性和經(jīng)濟性方面均具有顯著優(yōu)勢。

技術(shù)特征：

1.一種核電站氣液混合裝置，其特征在于，包括：進液管道(1)、進氣管道(2)、流體混合管道(3)和流體輸出管道(4)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，靠近所述流體混合管道(3)的入口端的首個所述第一混合元件(31)與首個所述第二混合元件(32)貼合設(shè)置，其余所述混合元件與相鄰的前一個所述混合元件間隔設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述流體混合管道(3)內(nèi)的介質(zhì)流速為0.6m/s～1m/s，若所述流體混合管道(3)的中軸線與水平面平行，其余所述混合元件與相鄰的前一個所述混合元件之間具有第一間距l(xiāng)，且所述第一間距l(xiāng)小于600mm；若所述流體混合管道(3)的中軸線與水平面垂直，其余所述混合元件與相鄰的前一個所述混合元件之間具有第二間距l(xiāng)’，且所述第二間距l(xiāng)’小于1800mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，當(dāng)所述流體混合管道(3)的中軸線與水平面平行，且所述第一間距l(xiāng)<200mm時，其余所述混合元件包括交替設(shè)置的若干所述第一混合元件(31)和若干所述第二混合元件(32)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，當(dāng)所述流體混合管道(3)的中軸線與水平面平行，且所述第一間距l(xiāng)>350mm時，其余所述混合元件包括若干所述第一混合元件(31)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，當(dāng)所述流體混合管道(3)的中軸線與水平面平行，且200mm≤第一間距l(xiāng)≤350mm時，其余所述混合元件包括交替設(shè)置的若干所述第一混合元件(31)和若干所述第二混合元件(32)，或者，其余所述混合元件包括若干所述第一混合元件(31)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述混合元件由若干波紋片層疊組成，相鄰所述波紋片的橫截面的波峰與波谷一一對應(yīng)連接，和/或相鄰所述波紋片之間通過連接片連接；所述第一混合元件(31)的波紋片所在的平面與所述第二混合元件(32)的波紋片所在的平面相互垂直。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述第一混合元件(31)的波紋片所在的平面與水平面垂直，所述第二混合元件(32)的波紋片所在的平面與水平面平行。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述波紋片由若干波紋單元沿長度方向重復(fù)排布或依次排列形成，所述波紋單元的波紋形狀為v形、u形、ω形、c形中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，間隔設(shè)置的所述混合元件之間通過支撐件連接固定，所述支撐件為支撐框架，所述支撐框架呈圓柱狀或者方形體狀。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述進氣管道(2)的出口端從所述進液管道(1)的側(cè)壁伸入到所述進液管道(1)內(nèi)，并沿著流體流動方向延伸。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述進氣管道(2)包括進氣管段(21)、彎曲管段(22)和出氣管段(23)，所述進氣管段(21)位于所述進液管道(1)的外側(cè)，所述彎曲管段(22)和所述出氣管段(23)位于所述進液管道(1)內(nèi)；所述進氣管段(21)與所述出氣管段(23)的中軸線垂直，所述出氣管段(23)與所述進液管道(1)同軸設(shè)置。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述進液管道(1)、所述流體混合管道(3)和所述流體輸出管道(4)的中軸線重合。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述流體混合管道(3)分別與所述進液管道(1)和所述流體輸出管道(4)可拆卸連接，所述可拆卸連接為法蘭連接、卡扣連接或螺紋連接。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的核電站氣液混合裝置，其特征在于，所述可拆卸連接為法蘭連接，所述流體混合管道(3)的入口端和出口端分別設(shè)有第一法蘭和第二法蘭，所述進液管道(1)的出口端設(shè)有與所述第一法蘭連接的第三法蘭，所述流體輸出管道(4)的入口端設(shè)有與所述第二法蘭連接的第四法蘭，所述第一法蘭和第三法蘭通過第一緊固件連接，所述第二法蘭和第四法蘭通過第二緊固件連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種核電站氣液混合裝置，該氣液混合裝置包括：進液管道、進氣管道、流體混合管道和流體輸出管道；進氣管道與進液管道連通，進液管道、流體混合管道和流體輸出管道依次連通；進氣管道通入氣體或者氣液混合物；流體混合管道內(nèi)設(shè)有沿其軸向排列的若干混合元件，若干混合元件包括至少一個第一混合元件和至少一個第二混合元件，第一混合元件和第二混合元件的流道交錯設(shè)置。本發(fā)明通過流體混合管道內(nèi)的流道交錯設(shè)置的第一混合元件和第二混合元件進行氣泡破碎和氣液攪混，實現(xiàn)氣液充分接觸混合，促進氣體(比如氫氣)溶解，從而可以維持或提高一回路冷卻劑中的溶解氫濃度。

技術(shù)研發(fā)人員：謝恩飛,王耀東,王爭光,李盛杰,劉喜超,林豐
受保護的技術(shù)使用者：深圳中廣核工程設(shè)計有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10