[实用新型]一种基于三代压水堆的安全壳冷却系统多功能实验装置

说明书

本实用新型属于安全壳冷却系统实验技术领域，尤其涉及一种基于三代压水堆的安全壳冷却系统多功能实验装置，包括：双层的安全壳，内层安全壳为不锈钢材质，其顶部设有壳外喷淋头、安全泄压阀；壳内顶部设有2圈壳内喷淋头，壳内上部贴壁处设有2组水冷换热器；壳外喷淋头、壳内喷淋头与外部重力水箱连接，2组水冷换热器分别与外部2个换热器水箱相连；内层安全壳内还设有蒸汽管道、多个测温探头、摄像头、压力探头；安全壳底部设有人孔。安全壳内通入低温低压蒸汽来模拟反应堆破口事故；实验装置设有多种余热排出装置。通过摄像头观察安全壳内事故发生时的情况；通过多个测温探头测量并计算获得安全壳内温度云图。

技术领域

本实用新型属于安全壳冷却系统实验技术领域，尤其涉及一种基于三代压水堆的安全壳冷却系统多功能实验装置。

背景技术

在核电技术的不断发展下，非能动安全系统也逐步应用于新型堆型的建设。为了提高核电站安全性，三代核电引入了多种非能动技术，非能动安全壳冷却系统就是该技术应用的成果。我国目前主要的三代堆有AP1000，华龙一号、EPR 等，也都采用了不同的非能动或能动+非能动安全壳冷却系统。

而对于该技术领域的教师和学生而言，实际的核电站无法进入，更不可能让学生动手去设计不同的事故工况进行演示。如何提供一种可视化、可设计、可操作的兼具教学、科研功能于一体的实验平台来满足本科教学和科学研究的需求是目前需要解决的难题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种基于三代压水堆的安全壳冷却系统多功能实验装置。

实验装置，包括：双层安全壳，外层安全壳为透明PC板材质，其顶部设有抽风机及通风管道；内层安全壳为不锈钢材质，其顶部设有壳外喷淋头、安全泄压阀；壳内顶部设有2圈壳内喷淋头，壳内上部贴壁处设有2组水冷换热器；壳外喷淋头、壳内喷淋头与外部重力水箱连接，2组水冷换热器分别与外部2个换热器水箱相连；内层安全壳内还设有蒸汽管道、多个测温探头、摄像头、压力探头；安全壳底部设有人孔。

所述蒸汽管道在安全壳中的位置、高度、角度、喷头形状类可根据具体的实验工况进行设计、布置，来模拟反应堆LOCA事故的不同破口工况。

所述实验装置的安全保护系统设有非实验范围内触发上限，防止在实验过程中超过装置的设计参数。在超过安全壳预设上限压力或温度时，自动报警并切断蒸汽热源，泄压阀自动泄压、壳内外喷淋头自动开启，确保实验装置安全。

所述蒸汽管道内加装荧光粉。

所述外层安全壳底部开有多个直槽口，距离安全壳底部一定距离，直槽口用于通风，预留高度用于回收冷却水。

所述蒸汽管道内加装氦气。

本实用新型的有益效果：

1、为老师讲解三代堆的非能动安全系统提供了便利，让学生能更加清晰、直观的观察到非能动安全系统的运转全过程。

2、将LOCA/MSLB等事故以及事故情况下相应措施的实施过程展示给学生，让学生有更切实的体验。

3、将多个非能动安全系统、能动加非能动安全系统集于一个教学平台，节省了空间并且最大限度的不影响各个系统的展示。并且每个演示部分都易于操作，流程完善；实验台在演示结束后清理方便。

4、学生可以通过该台架，按照教科书上的示例进行试验，也可以根据所学知识设计新的工况，研究科学问题。

附图说明

图1为本实用新型的基于三代压水堆的安全壳冷却系统实验装置立体图。

图2为本实用新型的基于三代压水堆的安全壳冷却系统实验装置正视图。