[发明专利]一种用于研究冷凝水箱热工水力特性的实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种用于研究冷凝水箱热工水力特性的实验装置，其特征在于：包括坩埚盐浴炉、换热元件、汽包、冷凝水箱A、冷凝水箱B、涡街流量计、真空泵、第一球阀至第十五球阀、第一截止阀、第二截止阀，所述换热元件的下端插入熔盐中、上端与汽包连接，汽包出口的蒸汽管路同时与冷凝水箱A和冷凝水箱B中的冷凝管束入口相连接，冷凝水箱A和冷凝水箱B中的冷凝管束出口分别与汽包的回水管路连接，真空泵与冷凝水箱A中冷凝管束的出口管路相连，冷凝水箱A和冷凝水箱B的上均分别接有进水管路和放水管路，第一球阀位于汽包与涡街流量计之间的管路上，第二球阀位于与涡街流量计和第一球阀的并联管路上，第三球阀、第四球阀分别位于冷凝水箱B和冷凝水箱A中冷凝管束的入口管路上，第五球阀、第六球阀分别位于冷凝水箱B和冷凝水箱A中冷凝管束的出口管路上，第七球阀位于第五球阀和第六球阀之间的旁路上，第八球阀位于实验回路和真空泵的连接管路上，第九球阀位于汽包的回水管路上，第十球阀位于汽包回水管路的旁路上，第十一球阀位于冷凝水箱B中冷凝管束入口管路的旁路上，第十二球阀和第十三球阀分别位于冷凝水箱A的进水管路和放水管路上，第十四球阀和第十五球阀分别位于冷凝水箱B的进水管路和放水管路上，第一截止阀和第二截止阀分别位于两个冷凝水箱与大气连通的管路上。

2.根据权利要求1所述的一种用于研究冷凝水箱热工水力特性的实验装置，其特征在于：冷凝水箱A冷凝管束的入口管路上还设置有热电偶和压力传感器。

3.一种用于研究冷凝水箱热工水力特性的实验装置的实验方法，其特征在于：包括权利要求2所述的实验装置，步骤如下：

步骤1：调节冷凝水箱A、冷凝水箱B和汽包内的液位，使其达到预定高度；

步骤2：关闭实的第四球阀、第六球阀、第十球阀、第十一球阀，打开第三球阀、第五球阀、第七球阀、第九球阀，设定热源温度，开始加热；

步骤3：在熔盐到达目标温度前，冷凝水箱B内已经开始沸腾，打开第一截止阀，关闭第二截止阀，防止蒸汽由截止阀进入冷凝水箱A中；

步骤4：当蒸汽从第七球阀喷出，此时进行排气操作，关闭第七球阀、第九球阀，打开第十球阀，将回路内不凝气体赶出，然后关闭第十球阀，打开第九球阀；

步骤5：熔盐温度达到目标温度时，对冷凝水箱A的管路进行抽真空操作，排出不凝气体；打开第八球阀，启动真空泵，管路内压力下降至5千帕时关闭第八球阀并停止真空泵；

步骤6：开始冷凝水箱的切换操作：先打开第四球阀，然后同时关闭第三球阀、第五球阀，此时蒸汽不再进入冷凝水箱B，等待系统压力稳定后再打开第六球阀，并开始采集数据；

步骤7：为防止冷凝水箱B的管路内长期负压，打开第十一球阀；

步骤8：冷凝水箱A4内水温逐渐升高，待水温达到饱和并维持15分钟后停止实验数据采集；

步骤9：实验结束，关闭热源电源，待系统压力下降至大气压时打开第七球阀，防止系统停止运行后长期处于负压状态，冷凝水箱内留有充足的水维持系统余热导出。