[发明专利]一种非能动余热排出循环性能测试方法

权利要求书

1.一种非能动余热排出循环性能测试方法，其特征在于：该方法中的测试系统包括余热排出循环模拟系统、过饱和压力系统，其中所述余热排出循环模拟系统包括堆内热源模拟模块、堆外散热模块，所述堆内热源模拟模块、堆外散热模块通过管路连通并构成循环测试回路，所述过饱和压力系统使得该测试系统内压力超过循环液体在测试温度下的饱和蒸汽压；

所述堆内热源模拟模块包括压力储罐(9)以及对压力储罐(9)内液体进行加热的电加热器(12)，所述堆外散热模块包括换热器(20)；所述压力储罐(9)出口端与所述换热器(20)进口端连通、所述换热器(20)出口端与所述压力储罐(9)进口端连通构成所述循环测试回路；所述过饱和压力系统包括稳压罐(1)，所述稳压罐(1)与所述压力储罐(9)进口端连通；

所述循环测试回路由依次连接的左管路、上管路、右管路、下管路构成，其中所述左管路、右管路沿竖直方向布置，所述上管路、下管路沿水平方向布置；所述压力储罐(9)连接于左管路中，所述换热器(20)连接于右管路中，所述压力储罐(9)安装高度低于所述换热器(20)，所述压力储罐(9)内热源中心、换热器(20)散热中心之间的高度差根据实际中反应堆内热源中心与反应堆外散热中心之间的高度差确定；

所述换热器(20)为管式换热器、片式换热器、板翅式换热器、管翅式换热器中的一种，所述换热器(20)通过冷水换热或通过空气换热；

所述左管路上设有用于测量压力储罐(9)进口端压力的第一测压元件(11)、用于测量压力储罐(9)进口端温度的第一测温元件(8)、用于测量压力储罐(9)出口端压力的第二测压元件(13)、用于测量压力储罐(9)出口端温度的第二测温元件(10)；所述右管路上设有用于测量换热器(20)进口端压力的第三测压元件(19)、用于测量换热器(20)进口端温度的第三测温元件(22)、用于测量换热器(20)出口端压力的第四测压元件(21)、用于测量换热器(20)出口端温度的第四测温元件(23)；所述上管路上设有第一阻力阀(17)，所述第一阻力阀(17)的进口端设有第五测压元件(16)，所述第一阻力阀(17)的出口端设有第六测压元件(18)；所述下管路上设有第二阻力阀(25)、流量阀(24)，所述第二阻力阀(25)的进口端设有第七测压元件(26)，所述第二阻力阀(25)的出口端设有第八测压元件(27)；所述左管路高位处设有第一排气阀(14)、第一安全阀(15)；

所述稳压罐(1)与所述压力储罐(9)进口端之间设有连通阀(7)，所述稳压罐(1)进口端设有充液阀(6)，所述稳压罐(1)顶部设有加压阀(3)、第二排气阀(4)、第二安全阀(5)，所述稳压罐(1)旁侧设有用于测量稳压罐(1)内液位高度的液位计(2)；

该测试方法包括如下步骤：

S1、测试前准备：打开所述第一排气阀(14)、连通阀(7)、第一阻力阀(17)、第二阻力阀(25)、第二排气阀(4)，通过充液阀(6)给余热排出循环模拟系统、压力储罐(9 )进行充水，直到水从第一排气阀(14)、第二排气阀(4)处溢出，打开电加热器(12)给压力储罐(9)内的水缓慢加热，使水在循环测试回路中建立循环；同时监测压力储罐(9)出口端的温度，通过调节电加热器(12)的加热功率控制压力储罐(9)出口端温度不超过85℃，直到余热排出循环模拟系统内没有气体析出为止，在此过程中，继续通过充液阀(6)给余热排出循环模拟系统补水；接着关闭第一排气阀(14)、连通阀(7)、电加热器(12)，打开充液阀(6)，使稳压罐(1)内的水从充液阀(6)排出部分，再关闭充液阀(6)、第二排气阀(4)，打开加压阀(3)、连通阀(7)，通过所述加压阀(3)给测试系统加压至超过水在测试温度下的饱和蒸汽压；

S2、测试进行：打开所述电加热器(12)给水加热使得余热排出循环模拟系统建立循环，通过调节所述电加热器(12)的加热功率使压力储罐(9)内水温缓慢上升至设定的测试温度，此过程中需要监测测试系统中各测温点、测压点的数值变化，所述测温点的数值分别由所述第一测温元件(8)、第二测温元件(10)、第三测温元件(22)、第四测温元件(23)测得，所述测压点的数值分别由所述第一测压元件(11)、第二测压元件(13)、第三测压元件(19)、第四测压元件(21)、第五测压元件(16)、第六测压元件(18)、第七测压元件(26)、第八测压元件(27)测得；当压力储罐 (9)内水温达到测试温度后，测试系统稳定10分钟以上，等时间间隔记录所述各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值；

S3、测试结束：关闭电加热器(12)，第一阻力阀(17)、第二阻力阀(25)全开，保持测试系统中循环测试回路畅通，待压力储罐(9)内水温降到80℃以下，打开第二排气阀(4)将测试系统泄压至常压，再打开第一排气阀(14)，通过充液阀(6)把测试系统内水排净，试验结束。

2.如权利要求1所述的一种非能动余热排出循环性能测试方法，其特征在于：若需要多个工况下的测试数据则在所述S2步骤的基础上通过调节第一阻力阀(17)、第二阻力阀(25)的开度，改变循环测试回路的阻力，待测试系统重新稳定10分钟以上，等时间间隔记录在该工况下各测温点、测压点的数值以及对应循环液体的体积流量数值即可。