[实用新型]自然对流换热试验设备

说明书

本实用新型是一种自然对流换热试验设备，涉及流体试验设备技术领域，为解决现有研究手段无法合理地模拟上封头周围自然对流的热工水力特性的问题而设计。该自然对流换热试验设备包括加热段、换热器、分层测温装置、数据采集系统和顶部具有敞口的水箱。加热段设置在水箱中，加热段设置有用于测量其不同位置处温度的多个第一测温元件。换热器盖设在敞口上以将水箱封闭。分层测温装置包括L形支架以及设置于L形支架水平段的多个间隔排布的第二测温元件；L形支架的竖直段自换热器伸出，且能够带动水平段在竖直方向移动。本实用新型提供的自然对流换热试验设备利用试验手段对自然对流状态下的热量传递过程进行了合理的模拟。

技术领域

本实用新型涉及流体试验设备技术领域，尤其涉及一种自然对流换热试验设备。

背景技术

自然循环作为一项先进反应堆严重事故的缓解措施，由于其具有原理简单、良好的经济性以及非能动特性等优点，因而得到了广泛的研究和应用。在模块化小型反应堆的设计中，当事故发生时，安全壳上封头浸泡在大量的冷却剂中，通过外部自然对流的方式移除安全壳内部的热量，以为事故工况下的反应堆提供有效的冷却作用，从而达到提高反应堆固有安全性的目的。

但是，现有技术中，对于自然对流的分析研究手段相对局限，无法合理地模拟上封头周围自然循环的热工水力特性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自然对流换热试验设备，以解决现有研究手段无法合理地模拟上封头周围自然对流的热工水力特性的技术问题。

本实用新型提供的自然对流换热试验设备，包括加热段、换热器、分层测温装置、数据采集系统和顶部具有敞口的水箱。

所述水箱中盛放有液体，用于模拟自然对流换热。

所述加热段设置在所述水箱中，且位于所述水箱的底部；所述加热段设置有用于测量其不同位置处温度的多个第一测温元件。

所述换热器盖设在所述敞口上以将所述水箱封闭，所述换热器用于与所述水箱中的液体进行热交换。

所述分层测温装置包括L形支架以及设置于所述L形支架的水平段上的第二测温元件，所述第二测温元件的数量为多个，多个所述第二测温元件在所述水平段上间隔排布；所述L形支架的竖直段自所述换热器伸出，且能够带动所述水平段在竖直方向移动。

所述第一测温元件和所述第二测温元件均与所述数据采集系统连接。

进一步地，还包括机架，所述水箱安装在所述机架上。

进一步地，还包括安装在所述机架上的夹持装置，所述夹持装置用于夹持固定所述竖直段。

进一步地，所述夹持装置包括第一夹持臂、第二夹持臂和夹紧件，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂均固定于所述机架且均沿竖直方向延伸，所述竖直段伸入至所述第一夹持臂与所述第二夹持臂之间，所述夹紧件将所述第一夹持臂与所述第二夹持臂夹紧。

进一步地，所述第一夹持臂开设有沿竖直方向延伸的第一凹槽，所述第二夹持臂开设有沿竖直方向延伸的第二凹槽，所述竖直段紧密贴合在所述第一凹槽与所述第二凹槽上。

进一步地，所述水箱包括底壁、垂直连接于所述底壁且在前后方向平行且间隔的前壁和后壁，以及垂直连接在所述前壁和后壁之间的左壁和右壁，所述底壁、所述前壁、所述后壁、所述左壁和所述右壁中相邻的两者之间均通过可拆卸固定方式连接。

所述换热器可拆卸固定连接在所述水箱上。

进一步地，所述加热段的横截面呈半圆环状并向所述水箱内部拱起，所述加热段的轴线垂直于所述前壁，且所述加热段抵靠在所述前壁与所述后壁之间；所述加热段设置在所述水箱的中间。

所述加热段包括加热棒，所述加热棒沿所述加热段的轴线方向延伸并插入至所述加热段中。