[发明专利]基于熔盐堆非能动余热排出系统的氟盐实验系统及方法

说明书

一种基于熔盐堆非能动余热排出系统的氟盐实验系统及方法，该系统包括由氩气瓶、缓冲箱、氩气管道及管道上的阀门组成的氩气辅助系统，长期储存氟盐的储存罐，模拟熔盐堆堆芯相对位置的模拟堆芯罐，带有快速散热作用的热管的热管罐，与热管罐起对照作用的对照罐，连接各个氟盐罐的氟盐管道及阀门组成的氟盐管道系统；氟盐在储存罐中加热成液态后在氩气的压力差下经过氟盐管道流入模拟堆芯罐，而后在重力的作用下流入对照罐或者热管罐进行实验，最后沿着氟盐管道流回储存罐中；本发明还提供了该系统的试验方法；本发明系统能够承受高温工况，实验过程操作简单，系统回路安全可靠。

技术领域

本发明涉及熔盐堆非能动余热排出系统技术领域，具体涉及一种基于熔盐堆非能动余热排出系统的氟盐实验系统及方法。

背景技术

随着新型反应堆熔盐堆的发展，相关的熔盐实验也在紧锣密鼓中进行，国际上普遍采用氟盐作为熔盐堆的冷却剂，因此相关的实验研究都是使用氟盐。目前国际上关于氟盐的实验甚少，氟盐的相关实验数据极其短缺，因此搭建大型实验台架显得尤为重要。氟盐实验的回路设计对实验的顺利开展起到至关重要的作用，一个良好的设计方案不仅能节约成本，更是实验安全进行的重要保障。

例如中国专利CN201135877提供了一种纳冷快堆一回路钠的充排系统，该系统包括贮钠罐出口与电磁泵入口连接，电磁泵出口与一回路连通；一回路与贮钠罐入口连接；贮钠罐、扬液器分别连接有氩气系统，贮钠罐入口与位于系统最低位置的扬液器的出口连通，扬液器入口与系统最低处的管道连通。此系统安全可靠，操作简单，但是只适用于熔点较低且腐蚀性较小的钠，对于有特殊腐蚀性且高熔点的氟盐则不再适用。

又如中国专利CN103280247A提供了一种氟盐冷却高温堆的非能动余热排除系统，主要包括空气冷却塔、熔盐池、支撑环、分流板及热交换器，该装置能够在事故工况下通过热交换器带走反应堆的余热，但是该系统并未涉及氟盐实验回路的整体设计及氟盐回路的实验方法，另外中国专利CN105788674A提供了一种基于高温热管的熔盐堆新型非能动余热排除系统，该系统同样只设计非能动余热排出系统理念，并未提及氟盐实验回路的设计方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于熔盐堆非能动余热排出系统的氟盐实验系统及方法，为测量氟盐的相关数据实验设计一套完整安全有效的实验方案。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于熔盐堆非能动余热排出系统的氟盐实验系统，包括由多个氩气瓶A1、连接缓冲箱A2与多个氩气瓶A1的氩气管道、连接缓冲箱A2与各个氟盐罐的氩气管道及布置在氩气管道上的所有氩气阀门和压力表组成的氩气辅助系统；所述氟盐罐包括储存罐A6、模拟堆芯罐A3、对照罐A4和热管罐A5；储存罐A6通过安装有第四氩气阀门204的氩气管道与氩气辅助系统相连接，模拟堆芯罐A3通过安装有第五氩气阀门205的氩气管道与氩气辅助系统相连接，对照罐A4通过安装有第六氩气阀门206的氩气管道与氩气辅助系统相连接，热管罐A5通过安装有第七氩气阀门207与氩气辅助系统相连接；还包括连接各个氟盐罐的氟盐管道及布置在氟盐管道上的所有冷冻阀门组成的氟盐管道系统；所述氟盐管道系统包括安装有第一冷冻阀门301、连接储存罐A6与模拟堆芯罐A3且插入至储存罐A6底部的竖直氟盐管道A11，连接模拟堆芯罐A3和对照罐A4、插入至对照罐A4底部且安装有第二冷冻阀门302和第三冷冻阀门303的第一倾斜氟盐管道A7，连接热管罐A5和第一倾斜氟盐管道A7、插入至热管罐A5底部且安装有第四冷冻阀门304的第二倾斜氟盐管道A8，连接对照罐A4和储存罐A6并插入至储存罐A6底部且安装有第六冷冻阀门306的第四倾斜氟盐管道A10，连接热管罐A5和第四倾斜氟盐管道A10且安装有第五冷冻阀门305的第三倾斜氟盐管道A9。