[发明专利]一种七组件流量测量实验段

说明书

本发明属于钠冷快堆热工水力实验技术领域，具体涉及一种七组件流量测量实验段，包括自下而上串联设置的进口段(1)、下套筒(2)、中间套筒(3)、上套筒(4)和出口段(5)，中间套筒(3)内设置七盒堆芯组件(6)，七盒堆芯组件(6)顶部与出口段(5)相连；下套筒(2)内设有与七盒堆芯组件(6)底部相连的小栅板联箱(7)，出口段(5)外侧设置上引压环(8)，下套筒(2)外侧设有下引压环(9)；液流能够从进口段(1)流入，经小栅板联箱(7)进入七盒堆芯组件(6)，从出口段(5)流出，上引压环(8)和下引压环(9)能够测量七盒堆芯组件(6)与小栅板联箱(7)构成实验部件的压降。

技术领域

本发明属于钠冷快堆热工水力实验技术领域，具体涉及一种七组件流量测量实验段。

背景技术

中国首座快中子反应堆—中国实验快堆已经顺利建成，目前正处于调试阶段，而中国首座示范快堆正在建设中，为了保障示范快堆的顺利建成和我国快堆事业的可持续发展，需要针对示范快堆堆芯中的关键热工水力行为进行相关实验验证。对于钠冷快堆来说，堆芯流量的供应是通过三级流量分配方式实现的。在反应堆正常运行时，一回路主泵吸入冷池的液态钠，驱动其通过主管道进入大栅板联箱中，这是第一级流量分配；进入大栅板联箱的冷却剂通过内部套筒进入插在它上面的小栅板联箱中，这是第二级流量分配；冷却剂继续通过插在小栅板联箱上的组件管脚开孔进入堆芯组件，完成了第三级流量分配。三级流量分配方式保证了快堆堆芯组件流量分配的精确性。钠冷快堆堆芯由几百盒堆芯组件构成，每7盒组件(即七盒堆芯组件)共同插在一个小栅板联箱上，堆芯压降是由小栅板联箱压降和插在上面的组件压降共同组成的。同一流量区的组件由于插在不同的小栅板联箱上，通过小栅板联箱的流量、压降不同，组件的压降也会相应产生差异，这导致同一流量区的组件会产生流量偏差，影响其安全运行性能，因此需要设计相关热工水力实验来研究和验证插在同一小栅板联箱上的七根组件间的流量分配和组件压紧状况。

发明内容

为了研究和验证插在同一小栅板联箱上的七根组件间的流量分配和组件压紧状况，确定快堆堆芯组件的安全运行，本发明提供了一种用于实现上述目标的七组件流量测量实验段，通过本发明能够完成多种相关堆外实验，提高实验段通用性和实验效率。该实验段充分模拟堆芯组件和小栅板联箱在反应堆内的实际连接方式、冷却剂进出方式、上下漏流以及组件与组件之间的相互作用等，并为测量提供监测点位置，以供仪器仪表接入。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种七组件流量测量实验段，用于与热工水力实验系统主回路连通，对七盒堆芯组件的流量分配和组件压紧状况进行测试，其中，包括自下而上串联设置的进口段、下套筒、中间套筒、上套筒和出口段，所述上套筒和所述中间套筒内设置所述七盒堆芯组件，所述七盒堆芯组件的顶部的操作头与所述出口段相连；所述下套筒内还设有与所述七盒堆芯组件底部的管脚相连的小栅板联箱，所述出口段外侧设置有上引压环，所述下套筒外侧设有下引压环；液流能够从所述进口段流入，经所述小栅板联箱从所述管脚进入所述七盒堆芯组件，最终从所述七盒堆芯组件的顶部经所述出口段流出，所述上引压环和所述下引压环能够测量所述七盒堆芯组件与所述小栅板联箱构成实验部件的压降。

进一步，所述出口段内设有7个出口管道，按照一高六低布置，分别对应连接所述七盒堆芯组件中的7根组件的出口一端；所述出口段的7个出口管道分别安装有流量计，用于测量所述七盒堆芯组件中的7根组件的对应流量。

进一步，在所述出口段上还设置一个观察镜，用于观测所述七盒堆芯组件。

进一步，在所述下套筒上设有6根漏流细管道，每根所述漏流细管道上均安装有流量计，能够分别测量所述七盒堆芯组件中位于周围位置的6根组件的漏流量；所述进口段的底部有1根漏流细管道，所述漏流细管道上设有流量计，能够测量所述七盒堆芯组件中位于中心位置的1根组件的漏流量；7根所述漏流细管道连通到所述中间套筒上，用于保证所述下套筒和所述中间套筒内的压力平衡。

进一步，在所述上套筒与所述出口段间的法兰连接处，位于所述七盒堆芯组件的操作头位置，设有防止所述七盒堆芯组件上浮的压紧构件。