[发明专利]一种核电站的卸压鼓泡装置及方法

说明书

本发明公开了一种核电站的卸压鼓泡装置和方法，包括鼓泡器(2)，所述鼓泡器(2)上设置有鼓泡孔(3)，所述鼓泡孔(3)的出口外围增设非封闭的隔离围桶(4)，所述隔离围桶(4)通过底部通过非封闭式支撑装置(6)固定在鼓泡器(2)周围。该设计实现了将对压力振荡的有效隔断，大大削弱了凝结压力振荡在水箱中的传播，降低水箱设计评价的难度，同时提升设备的安全性。

技术领域

本发明属于核电站卸压系统领域，特别是卸压鼓泡技术领域。

背景技术

蒸汽喷射到过冷水中进行直接接触凝结的现象普遍存在于多种工业场合，由于蒸汽在过冷水中浸没射流凝结具有高效的混合和换热能力，在化工、电力、冶金、制冷、军工和核工业等领域得到了广泛的应用，如直接接触式换热器、蒸汽射流泵、水下推进系统，特别是PWR的卸压系统。第三代非能动压水堆的安全壳内换料水箱中的鼓泡器卸压即采用了蒸汽射流凝结换热的机理，鼓泡器的设计需满足蒸汽排放的要求，必须考虑蒸汽卸压过程中的凝结换热现象和由于蒸汽凝结引起的压力振荡现象。蒸汽射流凝结是一个伴有质量、动量和能量交换的复杂的两相流动过程，此过程中伴有多种物理现象，这些物理现象使得蒸汽射流冲击和压力波动特性变得十分复杂。特别是凝结过程产生的压力振荡对水箱中的设备的影响分析带来挑战，目前尚未形成满意的分析方法，因此需要耗费大量的人力和物力通过试验方法验证压力振荡产生的影响。如果能设计一种既能满足卸压要求，同时削弱凝结压力振荡在水箱中传播的卸压鼓泡装置，将大大降低水箱设计评价的难度，同时提升设备的安全性。

本发明提供一种核电站的卸压鼓泡装置和方法，该设计实现了将对压力振荡的有效隔断，大大削弱了凝结压力振荡在水箱中的传播，降低水箱设计评价的难度，同时提升设备的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站的卸压鼓泡装置和方法，该设计实现了将对压力振荡的有效隔断，大大削弱了凝结压力振荡在水箱中的传播，降低水箱设计评价的难度，同时提升设备的安全性。

一种核电站的卸压鼓泡装置，包括鼓泡器(2)，所述鼓泡器(2)上设置有鼓泡孔(3)，所述鼓泡孔(3)的出口外围增设非封闭的隔离围桶(4)，所述隔离围桶(4)通过底部通过非封闭式支撑装置(6)固定在鼓泡器(2)周围。

优选的，所述鼓泡孔(3)设置为斜向上。

优选的，所述隔离围桶(4)上部壁面设置有分流孔(5)。

本发明还提供了一种核电站的卸压鼓泡方法，包括一种核电站的卸压鼓泡装置，蒸汽通过进汽管道(1)进入所述鼓泡器(2)，蒸汽经过所述鼓泡孔(3)进入所述水箱(7)中与周围水发生凝结，蒸汽冷凝后形成的高温水通过所述隔离围桶(4)顶部流入所述水箱(7)；所述水箱(7)中的冷水经过所述支撑装置(6)和所述隔离围桶(4)底部开口进入所述隔离围桶(4)内部，与所述鼓泡孔(3)喷出的蒸汽继续冷凝，形成自然换热循环。

优选的，所述高温水还可通过所述分流孔(5)均匀的流入周围水中。

核电站的卸压鼓泡装置，该设计通过在鼓泡孔出口的蒸汽凝结压力振荡区域的外围增设隔离围桶，用于隔断凝结压力振荡向周围的传播，减小压力波对周围水箱的影响。鼓泡孔斜向上喷射蒸汽，有助于热流体向上流动，增强自然循环驱动力。蒸汽凝结后的热水通过隔离围桶上部壁面的分流孔均匀的流入水箱中，增强混合换热。同时热水通过开口的隔离围桶顶部进入水箱，水箱中的冷水通过开口的底部进入围桶，继续冷凝蒸汽，通过自然循环完成冷凝混合过程。该设计实现了将对压力振荡的有效隔断，大大削弱了凝结压力振荡在水箱中的传播，降低水箱设计评价的难度，同时提升设备的安全性。

附图说明

图1为一种核电站的卸压鼓泡装置示意图；

图2为一种隔离围桶装置示意图；

图3为一种鼓泡器俯视图；