[发明专利]一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器及方法

权利要求书

1.一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器，其特征在于，包括上封头、中间筒体和下封头，上封头通过第一法兰（12）与中间筒体相连，下封头通过第二法兰（13）与中间筒体相连；

中间筒体的上部内侧设置有上腔室；上腔室为上支承板（10）与堆芯上板（3）之间的空间，堆芯上板（3）上均匀设置有若干个流通孔（301）；上腔室的侧壁设置有热管段（5），与热管段（5）相对的上腔室侧壁设置有可视化窗口（9）；中间筒体的下部内侧设置有若干组加热棒（8）；

下封头的内侧设置有下腔室；下腔室为下支承板（15）与流量分配板（2）之间的空间，流量分配板（2）上均匀设置有若干个流量分配孔（202）和多孔管接管孔（201）；下腔室的侧壁设置有进水口（1）；若干个多孔管（7）穿过流量分配板（2）的多孔管接管孔（201）并与下支承板（15）相连；每个多孔管（7）上均匀设置有多个孔，且孔位于流量分配板（2）上部；下封头的底部设置有进气口（6），进气孔（6）与多孔管（7）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器，其特征在于，中间筒体上对称设置有若干组吊耳（11），上封头顶部设置有安全阀（14）。

3.根据权利要求1所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器，其特征在于，所述一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器还包括：

若干热电阻传感器，用于测量进气口温度、进水口温度、上腔室温度和热管段出口处温度；

差压变送器，用于测量压力容器内液位高度；

压力传感器，用于测量压力容器内系统压力；

若干个高低水位报警器。

4.根据权利要求1所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器，其特征在于，上腔室还包括分别与上支承板（10）和堆芯上板（3）相连的若干根堆内构件（4），该堆内构件（4）由不锈钢管制作。

5.根据权利要求4所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器，其特征在于，堆芯上板（3）靠出口热管段（5）一半开流通孔（301）且设置堆内构件（4），另一半封闭。

6.根据权利要求4所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器，其特征在于，堆内构件（4）下端焊接与堆内构件（4）等直径的圆形挡板，在挡板中心处和堆芯上板（3）中堆内构件所在位置处加工螺纹，采用沉头螺丝将堆内构件和堆芯上板紧固连接；堆内构件上端通过压紧抵住上支承板（10）底面实现堆内构件的固定。

7.根据权利要求1所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器，其特征在于，所述模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器的壳体采用的材料为06Cr19Ni10，其内部采用立式布置，底部采用裙座式支撑。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器进行模拟核反应堆上腔室液滴夹带的方法，其特征在于，包括以下步骤：

由空气压缩机提供的空气经储气罐和空气过滤器从压力容器下封头进气口（6）进入到压力容器内部；由进水口（1）进入压力容器的水经流量分配板（2）和堆芯上板（3）进入到上腔室，并使液位恒定在低于热管段（5）的位置；空气流入压力容器后经过多孔管（7）进行流量分配后向上流经堆芯上板（3），对空气流量进行重新分配；由于气泡破裂、喷溅作用在近液面区域产生大量液滴或液柱，上升的气体在液滴或液柱上产生提升力，气流携带着液滴在出口热管段（5）处向外折流出压力容器；气液两相混合物经汽水分离器后水流入捕集水箱进行称重，空气流经涡街流量计测量流量后排至大气。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器进行模拟核反应堆上腔室液滴夹带的方法，其特征在于，包括以下步骤：

中间筒体内设置的加热棒（8）加热产生恒定气流量水蒸气，水蒸气上升进入到上腔室；对压力容器补水，当压力容器内液位达到一定高度时夹带开始；随着夹带的进行，对应于既定的气液流量，液位增长速度逐渐减小直至恒定，此时夹带流量和进水流量平衡，记录夹带量、气液流量、液位高度数据。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的一种模拟核反应堆上腔室液滴夹带的压力容器进行模拟核反应堆上腔室液滴夹带的方法，其特征在于，包括以下步骤：

中间筒体内设置的加热棒（8）加热产生恒定气流量水蒸气，水蒸气上升进入到上腔室；向压力容器进行注水，随着压力容器内液位不断升高，夹带开始；待压力容器内液位恒定后关闭压力容器进水阀门，随着夹带的进行，压力容器内液位不断降低，记录自进水阀门关闭起210s时刻的夹带量、液位及气流量数据。