[发明专利]一种宽过冷度含多元气体的水平管内蒸汽冷凝换热实验系统

摘要

本发明涉及反应堆安全技术设施领域，尤其涉及一种用于研究核电站安全壳过滤排放系统内冷凝换热器性能的宽过冷度含多元气体的水平管内蒸汽冷凝换热实验系统，该系统同样适用于其它领域含多元不凝性气体的水平管内蒸汽流动冷凝换热特性研究。包括蒸汽供应系统、管内空气供应系统、氦气供应系统、水冷子系统、空冷子系统、汽水分离系统和数据采集系统，其特征在于：水冷子系统包括套管换热器和冷却水系统。本发明实现了在较宽泛的壁面过冷度范围内，进行水平和倾斜条件下管内含多组分不凝性气体的蒸汽流动冷凝换热特性的实验研究，以此更深入地了解冷凝换热机理，为冷凝器设计、强化换热元件开发和换热器运行技术提供科学依据。

主权项

1.一种宽过冷度含多元气体的水平管内蒸汽冷凝换热实验系统，包括蒸汽供应系统、管内空气供应系统、氦气供应系统、水冷子系统、空冷子系统、汽水分离系统和数据采集系统，其特征在于：水冷子系统包括套管换热器和冷却水系统；空冷子系统包括换热管、空气风道和冷却空气系统，空冷子系统内水平换热管置于空气风道内组成空冷实验体，空气风道底端与冷却空气系统相连，换热管入口与蒸汽供应系统、管内空气供应系统和氦气供应系统相连，从而实现多元气体混合的管内冷凝换热实验需求；换热管出口经过可视化观察段与汽水分离系统相连，蒸汽在换热管内被管外侧空气冷却发生凝结后，汽水混合物进入汽水分离系统，分离出的气体从汽水分离器顶部管道排放到大气中，凝液从底部管道进入凝液罐后经排水阀排出；水冷子系统内实验体为由换热管与外套管同轴布置而成的套管换热器，换热器环腔空间与冷却水系统相连，换热管入口通过高压软管与蒸汽供应系统、空气供应系统和氦气供应系统相连，换热管出口通过可视化观察段和高压软管与汽水分离系统相连，与空冷子系统相同，发生凝结后的汽水混合物进入汽水分离系统进行气体与凝液的分离后排出；两套系统间通过四通管道以及阀门组与蒸汽供应系统、空气供应系统和氦气供应系统相互连接，通过一定的操作可以实现两套系统的独立工作和耦合工作。