[发明专利]微通道内气溶胶穿透检测装置及方法

说明书

一种微通道内气溶胶穿透检测装置及方法，该装置包括：过渡夹持管段、垂直设置于其中的圆柱体微通道试件以及微通道试件上、下游的气溶胶取样测量机构；圆柱体微通道试件包括：两个相对贴合的半圆柱体不锈钢块以及水平相对设置于贴合面中的两片铝箔片；本发明针对安全壳事故条件下气溶胶泄漏过程的特定边界条件，通过可拆卸式微通道试件、流动方向温度梯度控制以及数据的获取和处理，可适用于微通道两端压差＜7.0barg、气溶胶温度＜180℃，流动方向温度梯度＜1℃/mm参数条件下的气溶胶穿透检测。

技术领域

本发明涉及的是一种核电厂放射性评估领域的技术，具体是一种微通道内气溶胶穿透检测方法。

背景技术

开展核电厂事故条件下安全壳微通道内气溶胶穿透检测，研究不同特征尺寸微通道内的气溶胶穿透效率，是现阶段优化安全壳放射性评估的重要方向之一。现有的微通道气溶胶穿透检测研究主要集中于大气环境下建筑物的穿透评估，采用的微通道多为规则毛细管，且实验条件与核电厂事故条件存在较大差异，主要体现在气溶胶特征参数(如温度、压差和水蒸气份额等)和泄漏通道流动方向上的温度梯度(由安全壳非能动冷却系统投运产生)。因此，需要一套可用于研究核电厂事故条件下微通道气溶胶穿透效率的检测方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足和空白，提出一种微通道内气溶胶穿透检测装置及方法，本发明针对安全壳事故条件下气溶胶泄漏过程的特定边界条件，通过可拆卸式微通道试件、流动方向温度梯度控制以及数据的获取和处理，可适用于微通道两端压差＜7.0barg、气溶胶温度＜180℃，流动方向温度梯度＜1℃/mm参数条件下的气溶胶穿透检测。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种微通道内气溶胶穿透检测装置，包括：过渡夹持管段、垂直设置于其中的圆柱体微通道试件以及微通道试件上、下游的气溶胶取样测量机构。

所述的圆柱体微通道试件包括：两个相对贴合的半圆柱体不锈钢块以及水平相对设置于贴合面中的两片铝箔片。

所述的气溶胶取样测量机构包括：依次相连的气溶胶取样管线、球阀和粒径谱仪探头，取样管线上设有伴热保温层，其中：气溶胶取样管线的取样口位于过渡夹持管段的轴线处，球阀用于控制取样的启停，粒径谱仪可测量取样气溶胶的浓度等信息，实现气溶胶浓度在线测量。

所述的圆柱体微通道试件下游端面设有冷却水槽，该水槽通过盖板密封，外部冷却水持续由进口流入，从出口流出。

技术效果

本发明整体解决了现有技术的微通道结构无法拆卸和流动方向上温度梯度未实现的不足；与现有技术相比，本发明通过试件下游端面的冷却水槽和温度测点的特殊设计，实现了微通道流动方向上的温度梯度控制；铝箔片和两个半圆柱体不锈钢块的组装设计，实现了微通道高度的便捷调整(更换不同厚度铝箔片)；装置整体上，可用于高压差且具有温度梯度条件下的微通道气溶胶穿透效率的检测，并获得穿透效率大小(即出口气溶胶质量流率/进口气溶胶质量流率)，方法简单且易于操作。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图

图2为微通道结构示意图

图3为冷却水槽示意图；

图4为温度测点布置示意图；

图5和图6为实施例效果示意图；

图中：过渡夹持管段1、管段伴热保温层2、石棉垫片3、圆柱体微通道试件4、螺栓5、气溶胶取样管线6、取样管线伴热保温层7、球阀8、粒径谱仪探头9、半圆柱体不锈钢块10、铝箔片11、紧固螺栓12、温度测点沉孔13、冷却水槽14、冷却水进口15、冷却水出口16和水槽盖板17。

具体实施方式