核反應(yīng)堆熱工水力裝置及其中的回路加熱系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種核反應(yīng)堆熱工水力裝置及其中的回路加熱系統(tǒng)。所述回路加熱系統(tǒng)，包括換熱器、一次側(cè)支路及二次側(cè)支路，所述一次側(cè)支路與所述二次側(cè)支路分別穿過(guò)所述換熱器，使得所述一次側(cè)支路內(nèi)的流體與所述二次側(cè)支路內(nèi)的流體在所述換熱器處進(jìn)行熱交換。本實(shí)用新型所述的回路加熱系統(tǒng)充分利用核反應(yīng)堆熱工水力裝置中的熱流體的熱量對(duì)冷流體進(jìn)行加熱升溫，而不需要再另配備其他的電氣控制設(shè)備或者是引入外界的熱流體，充分地利用了本核反應(yīng)堆熱工水力裝置自身的特點(diǎn)，節(jié)約了電能及熱量，對(duì)于環(huán)保具有重要意義，并且減少了維護(hù)成本，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】核反應(yīng)堆熱工水力裝置及其中的回路加熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱工水力領(lǐng)域，具體地，涉及一種核反應(yīng)堆熱工水力裝置及其中的回路加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在核能研發(fā)的熱工水力領(lǐng)域，經(jīng)常需要建設(shè)采用電能模擬核釋熱的熱工水力實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置通常需要對(duì)實(shí)驗(yàn)支路的流體溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，常規(guī)的做法是在實(shí)驗(yàn)支路上實(shí)驗(yàn)本體入口前安裝一臺(tái)采用交流電的管道式預(yù)熱器，即在一段直管段或者S型管道的兩端焊接銅排，通過(guò)交流電加熱管道內(nèi)通過(guò)的流體，改變輸入電流的大小來(lái)控制流體的溫升幅度，這種做法對(duì)流體溫度的調(diào)節(jié)和控制比較精確，但是預(yù)熱器要實(shí)現(xiàn)這一功能不僅需要考慮設(shè)備絕緣和避免臨界等問(wèn)題，還要為其配備一套相應(yīng)的電氣控制設(shè)備，尤其是當(dāng)加熱功率大于mw時(shí)，管道式預(yù)熱器及其電氣控制設(shè)備占地龐大，耗電量大，采購(gòu)、建設(shè)以及后期維護(hù)等的成本都很高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約成本的回路加熱系統(tǒng)。
[0004]另，本實(shí)用新型還提供一種包括上述回路加熱系統(tǒng)的核反應(yīng)堆熱工水力裝置。
[0005]一種應(yīng)用于核反應(yīng)堆熱工水力裝置的回路加熱系統(tǒng)，包括換熱器、一次側(cè)支路及二次側(cè)支路，所述一次側(cè)支路與所述二次側(cè)支路分別穿過(guò)所述換熱器，使得所述一次側(cè)支路內(nèi)的流體與所述二次側(cè)支路內(nèi)的流體在所述換熱器處進(jìn)行熱交換。
[0006]進(jìn)一步地，所述一次側(cè)支路包括一次側(cè)支路入口段、一次側(cè)支路出口段以及套設(shè)在所述換熱器內(nèi)的第一換熱段，所述一次側(cè)支路入口段通過(guò)所述第一換熱段與所述一次側(cè)支路出口段相連通。
[0007]進(jìn)一步地，所述一次側(cè)支路包括一次側(cè)旁路段，所述一次側(cè)旁路段設(shè)置在所述換熱器的一側(cè)，且所述一次側(cè)旁路段連通所述一次側(cè)支路入口段以及一次側(cè)支路出口段。
[0008]進(jìn)一步地，所述一次側(cè)旁路段上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。
[0009]進(jìn)一步地，所述二次側(cè)支路包括二次側(cè)支路入口段、二次側(cè)支路出口段以及套設(shè)在所述換熱器內(nèi)的第二換熱段，所述二次側(cè)支路入口段通過(guò)所述第二換熱段與所述二次側(cè)支路出口段相連通。
[0010]進(jìn)一步地，所述換熱器為板式換熱器。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述一次側(cè)支路及所述二次側(cè)支路上設(shè)置有閥門(mén)。
[0012]一種核反應(yīng)堆熱工水力裝置，包括主回路系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)及回路加熱系統(tǒng)，所述主回路系統(tǒng)包括主回路入口段及主回路出口段，所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)支路入口段及實(shí)驗(yàn)支路出口段，所述回路加熱系統(tǒng)包括換熱器、一次側(cè)支路及二次側(cè)支路，所述一次側(cè)支路包括一次側(cè)支路入口段、一次側(cè)支路出口段以及套設(shè)在所述換熱器內(nèi)的第一換熱段，所述一次側(cè)支路入口段通過(guò)所述第一換熱段與所述一次側(cè)支路出口段相連通，所述二次側(cè)支路包括二次側(cè)支路入口段、二次側(cè)支路出口段以及套設(shè)在所述換熱器內(nèi)的第二換熱段，所述二次側(cè)支路入口段通過(guò)所述第二換熱段與所述二次側(cè)支路出口段相連通，所述實(shí)驗(yàn)支路入口段與所述二次側(cè)支路出口段相連通，所述實(shí)驗(yàn)支路出口段與所述一次側(cè)支路入口段相連通，所述一次側(cè)支路出口段與所述主回路入口段相連通，所述二次側(cè)支路入口段與所述主回路出口段相連通。
[0013]進(jìn)一步地，所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)本體，所述實(shí)驗(yàn)本體連通所述實(shí)驗(yàn)支路入口段及所述實(shí)驗(yàn)支路出口段。
[0014]進(jìn)一步地，所述一次側(cè)支路包括一次側(cè)旁路段，所述一次側(cè)旁路段設(shè)置在所述換熱器的一側(cè)，且所述一次側(cè)旁路段連通所述一次側(cè)支路入口段以及一次側(cè)支路出口段。
[0015]綜上，本實(shí)用新型所述的回路加熱系統(tǒng)充分利用核反應(yīng)堆熱工水力裝置中的熱流體的熱量對(duì)冷流體進(jìn)行加熱升溫，而不需要再另配備其他的電氣控制設(shè)備或者是引入外界的熱流體，充分地利用了本核反應(yīng)堆熱工水力裝置自身的特點(diǎn)，節(jié)約了電能及熱量，對(duì)于環(huán)保具有重要意義，并且減少了維護(hù)成本，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例核反應(yīng)堆熱工水力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1中部分結(jié)構(gòu)的放大示意圖；
[0018]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱(chēng):核反應(yīng)堆熱工水力裝置100，主回路系統(tǒng)10，實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20，回路加熱系統(tǒng)30，主回路入口段12，主回路出口段11，實(shí)驗(yàn)支路入口段21，實(shí)驗(yàn)支路出口段22，實(shí)驗(yàn)本體23，截止閥24，調(diào)節(jié)閥25，流量計(jì)26，換熱器31，一次側(cè)支路32，二次側(cè)支路33，一次側(cè)支路入口段321，一次側(cè)支路出口段322，一次側(cè)旁路段323，第一換熱段324，第二換熱段333，二次側(cè)支路入口段331，二次側(cè)支路出口段332。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0020]實(shí)施例1
[0021]請(qǐng)參閱圖1及圖2，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所示的核反應(yīng)堆熱工水力裝置100，包括主回路系統(tǒng)10、實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20及回路加熱系統(tǒng)30，所述主回路系統(tǒng)10通過(guò)所述回路加熱系統(tǒng)30與所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20相連通，所述主回路系統(tǒng)10流出的冷流體經(jīng)過(guò)所述回路加熱系統(tǒng)30被加熱后進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20，且所述回路加熱系統(tǒng)30不需要外界電氣控制，節(jié)約能量及成本。
[0022]所述主回路系統(tǒng)10包括主回路入口段12及主回路出口段11。所述主回路入口段12與所述主回路出口段11均與所述回路加熱系統(tǒng)30相連通。
[0023]所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20包括實(shí)驗(yàn)支路入口段21、實(shí)驗(yàn)支路出口段22以及實(shí)驗(yàn)本體23，所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21通過(guò)所述實(shí)驗(yàn)本體23與所述實(shí)驗(yàn)支路出口段22相連通，所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21及所述實(shí)驗(yàn)支路出口段22均與所述回路加熱系統(tǒng)30相連通。所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21及所述實(shí)驗(yàn)支路出口段22上均設(shè)置有截止閥24，所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21上還設(shè)置有調(diào)節(jié)閥25及流量計(jì)26，所述調(diào)節(jié)閥25用于調(diào)節(jié)從所述回路加熱系統(tǒng)30中流出的流體進(jìn)入實(shí)驗(yàn)支路入口段21中的流量。所述流量計(jì)26用于監(jiān)測(cè)從所述回路加熱系統(tǒng)30中流出的流體進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21中的流量，操作方便簡(jiǎn)潔。操作者通過(guò)觀(guān)察流量計(jì)26監(jiān)測(cè)所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21中的流體流量，調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)閥25進(jìn)而控制所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21中的流體流量。所述實(shí)驗(yàn)本體23是采用本領(lǐng)域技術(shù)人員習(xí)知的電能模擬核釋熱的實(shí)驗(yàn)?zāi)M體。
[0024]所述回路加熱系統(tǒng)30包括換熱器31、一次側(cè)支路32及二次側(cè)支路33，所述一次側(cè)支路32與所述二次側(cè)支路33穿過(guò)所述換熱器31，并且所述一次側(cè)支路32中的流體與所述二次側(cè)支路33中的流體在所述換熱器31處進(jìn)行熱交換。所述換熱器31采用板式換熱器，換熱效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約裝置空間。
[0025]所述一次側(cè)支路32包括一次側(cè)支路入口段321、一次側(cè)支路出口段322、一次側(cè)旁路段323以及第一換熱段324。所述一次側(cè)支路入口段321與所述一次側(cè)支路出口段322通過(guò)所述第一換熱段324相連通。所述第一換熱段324套設(shè)在所述換熱器31內(nèi)。所述一次側(cè)支路入口段321與所述實(shí)驗(yàn)支路出口段22相連通，所述一次側(cè)支路出口段322與所述主回路入口段12相連通。所述一次側(cè)旁路段323設(shè)置在所述換熱器31的一側(cè)，且所述一次側(cè)旁路段323與所述一次側(cè)支路入口段321與所述一次側(cè)支路出口段322相連通，所述一次側(cè)旁路段323上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥25，所述調(diào)節(jié)閥25可用于調(diào)節(jié)從實(shí)驗(yàn)本體23中流出的熱流體從所述一次側(cè)支路入口段321流經(jīng)所述換熱器31后進(jìn)入所述一次側(cè)支路出口段322的流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述二次側(cè)支路33中流體的升溫范圍，從而調(diào)節(jié)所述二次側(cè)支路出口段332中的流體溫度。設(shè)置該一次側(cè)旁路段323的一次側(cè)支路32為優(yōu)選方案。當(dāng)不需要對(duì)從所述主回路出口段11中流出的冷流體加熱時(shí)，可將一次側(cè)入口段321或一次側(cè)出口段322上的閥門(mén)關(guān)閉，將一次側(cè)旁路段323上的調(diào)節(jié)閥25開(kāi)啟，使得從所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20中流出的流體不經(jīng)過(guò)所述換熱器31，從而實(shí)現(xiàn)不對(duì)所述二次側(cè)支路33中的流體加熱的目的。
[0026]所述二次側(cè)支路33包括二次側(cè)支路入口段331、二次側(cè)支路出口段332以及第二換熱段333，所述二次側(cè)支路入口段331與所述二次側(cè)支路出口段332通過(guò)所述第二換熱段333相連通。所述第二換熱段333套設(shè)在所述換熱器31內(nèi)。所述二次側(cè)支路入口段331與所述主回路出口段11相連通，所述二次側(cè)支路出口段332與所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21相連通。從所述主回路出口段11中流出的冷流體經(jīng)過(guò)所述二次側(cè)支路33后升溫進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20。
[0027]本實(shí)用新型所述的回路加熱系統(tǒng)30中的一次側(cè)支路32及二次側(cè)支路33還設(shè)置有各種閥門(mén)，該閥門(mén)的設(shè)置可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的選擇設(shè)置在不同位置。如一次側(cè)支路出口段322上設(shè)置截止閥24，一次側(cè)旁路段323上的調(diào)節(jié)閥25可設(shè)置在所述一次側(cè)入口段321上等，這些均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本申請(qǐng)的基礎(chǔ)上能夠做出的等同變換。
[0028]所述核反應(yīng)堆熱工水力裝置100工作時(shí)，所述主回路出口段11中流出冷流體，該冷流體經(jīng)過(guò)所述二次側(cè)支路入口段331進(jìn)入第二換熱段333在換熱器31內(nèi)進(jìn)行熱交換，所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)20中的實(shí)驗(yàn)本體23內(nèi)流體得到加熱，從所述實(shí)驗(yàn)支路出口段22中流出的流體為高溫的兩相氣液混合物或高溫單相流體，該高溫流體經(jīng)過(guò)所述一次側(cè)支路入口段321進(jìn)入第一換熱段324，與所述第二換熱段333中的冷流體在所述換熱器31處進(jìn)行熱交換，而后冷流體得到加熱升溫從所述二次側(cè)支路出口段332進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21，而高溫流體經(jīng)過(guò)熱交換后溫度降低從所述一次側(cè)支路出口段322進(jìn)入所述主回路入口段12，如此，完成一次熱交換，如此循環(huán)進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)該回路加熱系統(tǒng)30的循環(huán)加熱。
[0029]綜上所述，本實(shí)用新型所述的回路加熱系統(tǒng)30直接應(yīng)用核反應(yīng)堆熱工水力裝置100中的熱流體的熱量對(duì)冷流體進(jìn)行加熱升溫，而不需要再另配備其他的電氣控制設(shè)備或者是引入外界的熱流體，充分地利用了本核反應(yīng)堆熱工水力裝置100自身的特點(diǎn)，節(jié)約了電能及熱量，對(duì)于環(huán)保具有重要意義，并且減少了維護(hù)成本，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。
[0030]另外，本實(shí)用新型所述回路加熱系統(tǒng)30中還設(shè)有帶有調(diào)節(jié)閥25的一次側(cè)旁路段323，操作者可通過(guò)調(diào)節(jié)所述一次側(cè)旁路段323中的流量間接地控制所述一次側(cè)支路入口段321流經(jīng)所述換熱器31的流量，進(jìn)而控制所述二次側(cè)支路中的流體的升溫程度，從而控制從所述二次側(cè)支路出口段332進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)支路入口段21中的流體的溫度。
[0031]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于核反應(yīng)堆熱工水力裝置的回路加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括換熱器(31)、一次側(cè)支路(32)及二次側(cè)支路(33)，所述一次側(cè)支路(32)與所述二次側(cè)支路(33)分別穿過(guò)所述換熱器(31)，使得所述一次側(cè)支路(32)內(nèi)的流體與所述二次側(cè)支路(33)內(nèi)的流體在所述換熱器(31)處進(jìn)行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回路加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述一次側(cè)支路(32)包括一次側(cè)支路入口段(321)、一次側(cè)支路出口段(322)以及套設(shè)在所述換熱器(31)內(nèi)的第一換熱段(324)，所述一次側(cè)支路入口段(321)通過(guò)所述第一換熱段(324)與所述一次側(cè)支路出口段(322)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回路加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述一次側(cè)支路(32)包括一次側(cè)旁路段(323 )，所述一次側(cè)旁路段(323 )設(shè)置在所述換熱器(31)的一側(cè)，且所述一次側(cè)旁路段(323 )連通所述一次側(cè)支路入口段(321)以及一次側(cè)支路出口段(322 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回路加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述一次側(cè)旁路段(323)上設(shè)有調(diào)節(jié)閥(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回路加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述二次側(cè)支路(33)包括二次側(cè)支路入口段(331)、二次側(cè)支路出口段(332)以及套設(shè)在所述換熱器(31)內(nèi)的第二換熱段(333 )，所述二次側(cè)支路入口段(331)通過(guò)所述第二換熱段(333 )與所述二次側(cè)支路出口段(332)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回路加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(31)為板式換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回路加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述一次側(cè)支路(32)及所述二次側(cè)支路(33 )上設(shè)置有閥門(mén)。
8.一種核反應(yīng)堆熱工水力裝置，其特征在于，包括主回路系統(tǒng)(10)、實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)(20)及回路加熱系統(tǒng)(30)，所述主回路系統(tǒng)(10)包括主回路入口段(12)及主回路出口段(11)，所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)(20)包括實(shí)驗(yàn)支路入口段(21)及實(shí)驗(yàn)支路出口段(22)，所述回路加熱系統(tǒng)(30)包括換熱器(31)、一次側(cè)支路(32)及二次側(cè)支路(33)，所述一次側(cè)支路(32)包括一次側(cè)支路入口段(321)、一次側(cè)支路出口段(322)以及套設(shè)在所述換熱器(31)內(nèi)的第一換熱段(324 )，所述一次側(cè)支路入口段(321)通過(guò)所述第一換熱段(324 )與所述一次側(cè)支路出口段(322 )相連通，所述二次側(cè)支路(33 )包括二次側(cè)支路入口段(331)、二次側(cè)支路出口段(332)以及套設(shè)在所述換熱器(31)內(nèi)的第二換熱段(333)，所述二次側(cè)支路入口段(331)通過(guò)所述第二換熱段(333 )與所述二次側(cè)支路出口段(332 )相連通，所述實(shí)驗(yàn)支路入口段(21)與所述二次側(cè)支路出口段(332 )相連通，所述實(shí)驗(yàn)支路出口段(22 )與所述一次側(cè)支路入口段(321)相連通，所述一次側(cè)支路出口段(322)與所述主回路入口段(12)相連通，所述二次側(cè)支路入口段(331)與所述主回路出口段(11)相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的核反應(yīng)堆熱工水力裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)支路系統(tǒng)(20 )包括實(shí)驗(yàn)本體(23 )，所述實(shí)驗(yàn)本體(23 )連通所述實(shí)驗(yàn)支路入口段(21)及所述實(shí)驗(yàn)支路出口段(22)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的核反應(yīng)堆熱工水力裝置，其特征在于，所述一次側(cè)支路(32)包括一次側(cè)旁路段(323 )，所述一次側(cè)旁路段(323 )設(shè)置在所述換熱器(31)的一側(cè)，且所述一次側(cè)旁路段(323 )連通所述一次側(cè)支路入口段(321)以及一次側(cè)支路出口段(322 )。
【文檔編號(hào)】G05D23/00GK203825484SQ201420251614
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】曹念, 郎雪梅, 昝元峰, 彭興建, 黃彥平, 王均 申請(qǐng)人:中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院