[发明专利]一种模拟氦气风机驱动电机工作环境的环路系统

说明书

本发明公开一种模拟氦气风机驱动电机工作环境的环路系统，包括：柱状环流导管，以及在所述柱状环流导管上依次连通设置的：氦气高压储存瓶，平衡杆背压调节器，热交换器和高压风机舱，高压风机舱包括壳体以及设置于壳体内部且互相连接的驱动电机和风机，驱动电机驱动风机旋转，将高压氦气送回氦气高压储存瓶；高压氦气依次经氦气高压储存瓶、平衡杆背压调节器、热交换器和高压风机舱，回到氦气高压储存瓶，完成高压氦气的循环流动，形成整体氦气循环操作环境。该模拟氦气风机驱动电机工作环境的环路系统能够间接模拟大容量氦气风机驱动电机真机的性能，为大容量氦气风机驱动电机真机的设计和优化提供参考依据。

技术领域

本发明涉及第四代核发电反应堆测试领域，特别是涉及一种模拟氦气风机驱动电机工作环境的环路系统。

背景技术

当今能源和环境问题是全球聚焦的热点，可再生能源被种种条件限制无法达到所需的能源产量，核能作为一种清洁高效的新能源，将取代原有具有较强污染性的化石能源。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电，它是实现低碳发电的一种重要方式。

同时，从核能发展以来，继温斯克尔大火、三里岛核电站事故和切尔诺贝利核泄漏事故等核事故的发生，核安全问题成了发展核电能源项目被关注的重中之重，前三代的核能系统存在诸多的安全漏洞和隐患，而第四代核能系统将满足安全、经济、可持续发展、极少的废物生成、燃料增殖的风险低、防止核扩散等基本要求，美国麻省理工大学曾经从安全性、经济性、建造周期、效率、寿命、退役费用、废料处理、投资回收、防止核扩散等方面对轻水堆、压水堆、高温气冷堆等几种先进核动力堆型进行了综合评估，其中高温气冷堆(属于第四代核能系统堆型)总分获得第一，被认为是21世纪美国乃至世界核电站最有发展前景的堆型。

氦气风机驱动电机是高温气冷堆核电站关键设备，安装在一回路内部蒸汽发生器输出端，是核反应堆一回路系统唯一的能动设备，依靠驱动电机驱动风机促使反应堆冷却剂在一回路内循环，传递核反应释放的热量。故氦气风机驱动电机技术指标的要求度必然远远高于普通高速电机，其安全系数、寿命、耐性也是至关重要，这就对电机技术研究发起了很大的挑战。

由于氦气风机驱动电机的容量相对较大，真机实验测量在经济、效率以及安全性等各个方面都具有巨大挑战，难以实现大容量氦气风机驱动电机真机的实验测量，因此本领域亟需一种模拟的实验测试平台，来进行安全有效且能时时反馈监测的实验，从而间接模拟大容量氦气风机驱动电机真机的性能，为大容量氦气风机驱动电机真机的设计和优化提供参考依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟氦气风机驱动电机工作环境的环路系统，能够间接模拟大容量氦气风机驱动电机真机的性能，为大容量氦气风机驱动电机真机的设计和优化提供参考依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种模拟氦气风机驱动电机工作环境的环路系统，包括：

柱状环流导管，以及在所述柱状环流导管上依次连通设置的：

氦气高压储存瓶，内部存储有高压氦气；

平衡杆背压调节器，用于对流过所述氦气高压储存瓶的高压氦气产生的压力进行控制，维持所述柱状环流导管内的压力平衡；

热交换器，用于对流过所述平衡杆背压调节器的高压氦气进行冷热交换；

高压风机舱，包括壳体以及设置于所述壳体内部且互相连接的驱动电机和风机，所述驱动电机驱动所述风机旋转，将流过所述热交换器的高压氦气送回所述氦气高压储存瓶；

高压氦气依次经所述氦气高压储存瓶、所述平衡杆背压调节器、所述热交换器和所述高压风机舱，回到所述氦气高压储存瓶，完成高压氦气的循环流动，形成整体氦气循环操作环境。

可选的，所述驱动电机为按比例缩小的大容量氦气风机驱动电机真机，额定功率为45kW。