[实用新型]变阻力式管道流速限制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电厂系统设备技术领域，尤其涉及一种变阻力式管道流速限制装置。

背景技术

核电厂各种主、辅助系统中存在大量的管道，为设备、冷却反应堆、冷却乏燃料等提供输送路径。其中大部分管道属于中低流速、中高流量类型，一旦发生管道破裂事故，核电厂主冷却剂系统中的冷却剂将从这些破裂处喷泄，冷却剂的缺失将威胁核燃料的冷却，同时将对系统设备造成冲击。而管道破裂后丧失流体的速度极大程度上决定了需要配备的应急补水系统的容量要求，流速速度越大，则需要配置更强的应急补水系统，需要更高的经济代价。

如核电厂发生最为恶劣的大破裂丧失水事故(Large Break Loss Of Cooling Accident,LB LOCA)后，高能管道发生破裂，冷却剂温度高达300多摄氏度同时压力达到15Mpa以上，反应堆水系统的原有水装量以临界流的形式迅速流失，在几秒时间内几乎被完全排空，因此有必要采取必要措施限制从破裂处排放的流量，但是，又尽量不要对核电厂安全产生影响。而又如乏燃料水池给水管道破裂事故下，尽管水装量的流失速度相对减缓，但补水手段单一，仍极有可能导致水池沸腾、乏燃料裸露等情况。

为了在出现破裂事故后尽量降低失水速度，需要提供一种能够限制管道中流体流速的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够限制管道中流体流速的装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种变阻力式管道流速限制装置，用于限制管道中流体的流速，包括固定件、支撑件以及限流叶轮，固定件与管道固定，支撑件的一端固定于固定件，支撑件的另一端延伸至管道内，限流叶轮可转动地安装于支撑件的另一端。

与现有技术相比，本实用新型变阻力式管道流速限制装置是利用叶轮的固有性能来实现降低流速的目的。当管道出现破裂时，管道中的流体流速高于其额定速度，此时流体施加于限流叶轮叶片的力增加，这个力垂直于叶片的分力也相应增加，从而提高了限流叶轮的转速。当限流叶轮转速提高时，其在流体中产生的扰流作用就越明显，从而减小了管道的实际通流面积，增大管道阻力，最终达到降低流体流速的目的。本变阻力式管道流速限制装置无需传动机构，结构简单、可靠性高。并且，具有流速越大时流动阻力越大的特点，通过预先设置不同的限流叶轮重力或摩擦系数，能得到阻力增大值与流速增大值之间的关系，满足不同需求。本实用新型变阻力式管道流速限制装置具有较高的可实施性，用于核电厂时能够产生较大的安全效益和经济效益。

较佳地，固定件呈形状与管道的形状对应的环形结构。固定件形状与管道形状对应，有利于减小固定件对管道中流体的影响，并且能够方便固定件在管道上的安装，使安装后固定件更加牢固。

具体地，固定件固定于管道的内壁。

具体地，固定件固定于相邻的两管道之间。

具体地，变阻力式管道流速限制装置包括若干支撑件，若干支撑件的一端相互间隔地固定于固定件，若干支撑件的另一端连接固定在一起，限流叶轮设置于若干支撑件相互连接的一端。若干支撑件共同承载限流叶轮，将限流叶轮在流体中受到的力分散。

较佳地，固定件与支撑件为一体成型结构。一体成型的固定件与支撑件在结构上刚性更强，使安装后限流叶轮能够承受更大程度的流体冲击。

较佳地，限流叶轮的转动轴线平行于管道中流体的流向。

具体地，限流叶轮的转动轴线与管道的中心轴线重合。

较佳地，限流叶轮包括安装部与固定于安装部的若干叶片，叶片与限流叶轮的转动轴线形成一夹角。该夹角越大，流体垂直于叶片的分力也就越大，因此管道中由于限流叶轮转动而产生的阻力就会越大。

附图说明

图1是本实用新型变阻力式管道流速限制装置的平面结构示意图。

图2是本实用新型中限流叶轮的结构示意图。

图3是限流叶轮于流体中的受力分析示意图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。

当反应堆核电厂的管道发生破裂失水事故后，一回路冷却剂通过破裂迅速流失，管道内的流体速度往往远高于其额定值。此时，若能限制管道内的流体速度，就可以降低反应堆水装量的丧失速度，从而减缓事故的恶化，赢得事故处理的时间，大大减少对安全注入系统的能力要求。

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种变阻力式管道流速限制装置1，用于限制管道中流体的流速，包括固定件11、支撑件12以及限流叶轮13。