[发明专利]应用于水膜覆盖的大平板均匀加热和温控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板加热装置，更具体的说，涉及一种大平板的均匀加热和温度控制装置。

背景技术

第三代核反应堆采用了先进的非能动安全壳冷却系统(PCCS)，即在设计基准事故(DBA)发生后，由安全壳顶部的储水箱提供的冷却水，在重力作用下流出，通过多级围堰对水流进行均匀分配，在安全壳外表面形成水膜覆盖。事故中释出的热量在钢质安全壳和导流板组成的环形通道内通过水膜蒸发换热、水膜显热换热、空气与水膜的对流换热、以及安全壳自身辐射换热等形式向外部输出，从而保证在事故状态下安全壳内部温度和压力低于设计限值，确保安全壳结构完整性和防止放射性物质外泄。

为了验证安全壳非能动冷却系统的有效性和适用性，目前有效的方法是采用大平板进行不同角度下水膜覆盖冷却试验，以获得反映水膜传热传质与各影响因素之间的作用规律。在试验中，需要对大平板进行均匀的加热，即保证大平板(120mm×500mm×20mm)各处的温度基本保持在一个恒定值，传统的使用加热棒加热等方式，很难保证对厚度仅为20mm的大平板进行均匀的加热。

发明内容

本发明针对上述的现有技术中的不足，提供一种大平板均匀加热和温控装置，可以实现对大平板的均匀加热，安全可靠，且可以实现温度的调节。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大平板均匀加热和温控装置，大平板背面均匀排布若干根加热铜管，所述加热铜管分别埋焊在大平板背面开设的若干条半圆形槽内，所述加热铜管内流经导热油，且每根加热铜管内流经的导热油在加热铜管入口的温度都相等，相邻两根加热铜管中的加热油相向流动，且每根加热铜管中的加热油都只经过一根加热铜管后即返回导热油加热 炉，从而减小加热油温降，提高加热油传热效率。

所述每根加热铜管内流经的导热油都是从导热油加热炉经联管箱流出，然后再返回另一个联管箱后经油泵流回导热油加热炉，从而使得每根加热管入口温度都相等，并接近导热油加热炉出口温度。

所述加热铜管通过银钎焊接的方式埋焊入半圆形槽内，并保证与槽壁之间有一定的有效接触面积。

本发明技术方案，通过加热铜管在大平板背面开槽焊接的高密度排布，油路的交叉流动设计和导热油加热炉对油温的设定，不仅实现了对薄大平板的均匀加热，还可以对平板温度进行控制和调节。

附图说明

图1是本发明所提供装置中大平板示意图；

图2是本发明所提供装置中加热铜管横截面图；

图3是本发明所提供装置中加热铜管在大平板上排布图；

图4是本发明所提供装置中加热铜管与大平板焊接示意图；

图5是本发明所提供装置中导热油流向示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

图1～图5所示，本发明所提供的装置主要包括两部分，加热管的设计和油路管道的设计。

如图1所示，本发明实施例中，为了保证大平板1的均匀加热，在5m高，1.2m宽，20mm厚的钢板背面均匀排布了250根外径10mm，内径7mm，长1.2m的加热铜管2，相邻两管中心线距离20mm。大平板1背面开设直径约为11mm的半圆形槽3，加热铜管2通过银钎焊接的方式埋焊入槽内并保证80％的有效接触面积。

如图2所示，250根加热铜管2内的导热油，都是从导热油加热炉4经联管箱流出，然后再返回另一个联管箱后经油泵流回导热油加热炉4，即每根加热管入口温度都相等，并接近导热油加热炉4出口温度。为了保证对钢板的均匀加热，相邻两根加热铜管2中 的加热油是相向流动的。而且每根加热铜管中的加热油都只经过一根加热铜管后，即返回导热油加热炉，从而减小加热油温降，提高加热油传热效率。

导热油加热炉可以实现油温的设定和控制，温度一定的导热油流经加热铜管对铜管进行加热，进而对钢板进行加热。通过油温的调节就可以间接实现对大平板温度的控制和调节。

上述通过加热铜管在大平板背面开槽焊接的高密度排布，油路的交叉流动设计和加热炉对油温的设定，不仅实现了对薄大平板的均匀加热，还可以对平板温度进行控制和调节。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。