[实用新型]一种应用于高温高压下的矩形窄缝通道流通装置

说明书

本实用新型公开了一种应用于高温高压下的矩形窄缝通道流通装置，属于能源与动力工程热工流体实验研究技术领域，所述的矩形窄缝通道流通装置包括连接结构以及矩形窄缝通道流通结构的内部承压结构和矩形窄缝通道流通结构的外部承压结构。采用了一体式的焊接结构形成了并联矩形窄缝双通道；通过两个窄缝内高压流体的相互作用，确保内部承压的可靠性；外部承压方式选取了圆形不锈钢套筒，替代了传统的螺栓压紧式的结构。本实用新型针对矩形窄缝通道试验装置，优化了传统的流通通道结构以及承压方式，对于研究矩形窄缝通道内的流动换热特性以及并联通道的流动分配和不稳定性具有重要的意义。

技术领域

本实用新型属于能源与动力工程热工流体实验研究技术领域，具体涉及一种应用于高温高压条件下的矩形窄缝通道流通装置。

背景技术

矩形窄缝通道是一种结构紧凑、换热效率高的流通通道，与常规通道相比，矩形窄缝通道有很大的宽高比，在相同的水力直径下其传热面积远高于圆形通道，因此在反应堆的堆芯、电子冷却部件等关键设备里，常常用到矩形窄缝通道。由于尺度效应，窄缝通道内的传热特性和两相流流动结构较常规通道有所不同，因此深入研究其流动和传热特性具有重要的意义。

由于矩形窄缝通道的特殊性，其流通结构的设计是一大难点。矩形结构自身承压能力较弱，往往需要额外的承压部件。传统的矩形窄缝通道是用螺栓和厚重的钢板施加在通道两侧，再加上发热装置和绝缘体，整个试验结构复杂且笨重。即便如此，其承受的压力仍十分有限。此外，传统的矩形窄缝通道加热方式为单侧或者对侧的平板导热，这一方面使得通道的流体流通性能较差，另一方面加热的热效率较低。

在矩形通道的实际应用中，往往是多个通道的并联，并联通道间的流量分配以及流动不稳定性也是关键问题。针对矩形窄缝通道，传统的设计是单个通道的叠加，相应的承压设备也会成倍地增加。对于一体式的并联矩形通道，国内外的专利和文献中尚未有报道。

基于以上对矩形窄缝通道流通结构的分析，承压方式、加热方式、流通通道、并联多通道的整体结构是其技术难点。因此，提供一种可以承受高温高压的一体式并联矩形窄缝通道流通结构成为亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于高温高压下的矩形窄缝通道流通装置，为一体式的矩形窄缝通道，内部通过陶瓷板承压，外部通过不锈钢套筒承压。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种应用于高温高压下的矩形窄缝通道流通装置，包括连接结构以及矩形窄缝通道流通结构的内部承压结构和矩形窄缝通道流通结构的外部承压结构；

所述的连接结构包括进口电极1，进口密封轴套2，进口下法兰3，进口密封垫片4，进口上法兰5，进口环腔7，流体进口8，进口小孔17，取压组件18，填充陶瓷20，出口小孔21，出口环腔10，流体出口11，出口下法兰12，出口密封垫片13，出口上法兰14，出口密封轴套15，出口电极16；

所述的矩形窄缝通道流通结构的外部承压结构包括不锈钢承压套筒6，由陶瓷组件一27，陶瓷组件二28和陶瓷组件三29三部分组成的填充陶瓷20，由固定卡套接头30和不锈钢棒31组成的陶瓷固定组件9；

所述的矩形窄缝通道流通结构的内部承压结构包括位于填充陶瓷20内的陶瓷板32，对称布置在陶瓷板32两侧的由矩形窄缝通道一25和矩形窄缝通道二26构成的矩形窄缝双通道19，通过两个窄缝通道内高压流体的相互作用，在稳定条件下，依靠陶瓷板32的支撑能够承受至少20MPa压力的流体；

所述的进口电极1和出口电极16分别与矩形窄缝双通道19两端通过焊接连接，构成矩形窄缝双通道本体；在矩形窄缝双通道19的一端开有进口小孔17，另一端开有出口小孔21；