核电站喷淋头性能测试系统及其测试方法与流程

1.本发明涉及核电站应急处理技术领域，尤其涉及一种核电站喷淋头性能测试系统及其测试方法。


背景技术：

2.安全壳内在发生失水或主蒸汽管道破裂事故后，内部压力会快速上升。为防止安全壳超压，需采用喷淋系统进行冷却、降压。喷淋头作为该系统的关键部件，其工作性将直接影响事故后安全壳对放射性物质的包容。
3.然而，现有技术中并没有专门测试喷淋头工作性能的装置。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种核电站喷淋头性能测试系统及其测试方法，旨在对喷淋头的工作性能进行测试。
5.为实现上述目的，本发明提供一种核电站喷淋头性能测试系统，包括供水装置、支撑装置以及粒径仪，其中，
6.所述供水装置包括水箱以及连接水箱和喷淋头之间的水管，所述支撑装置用于安装喷淋头，粒径仪包括发射端和接收端，发射端发出的探测线通过喷淋头的中心垂线。
7.优选地，所述水箱和喷淋头之间的水管安装有循环泵。
8.优选地，所述水箱的出口处安装有过滤器。
9.优选地，所述水箱和喷淋头之间的水管上安装有流量计和调节阀门。
10.优选地，所述水箱和喷淋头之间的水管上安装有压力表。
11.优选地，所述的核电站喷淋头性能测试系统还包括位于喷淋头下方的试管组，该试管组包括呈一条线设置的多个试管以测量喷淋直径。
12.优选地，所述水箱配套设置有加热装置。
13.优选地，所述水箱配套设置有测温装置。
14.本发明进一步提出一种基于上述的核电站喷淋头性能测试系统的测试方法，包括以下步骤：
15.将水箱水温升高至预设温度，在支撑装置上安装喷淋头，并连接喷淋头和水箱；
16.安装粒径仪，使发射端发出的探测线通过喷淋头的中心垂线，在喷淋头下方安装试管组；
17.先通过压力表对管路进行排气，排气达到稳定工况后，通过粒径仪进行数据采集以得到喷淋水滴粒径及其体积平均值，并通过试管组的数量计算喷淋覆盖直径。
18.优选地，排气达到稳定工况后，通过调节阀门调节水箱和喷淋头之间的水管的流量使其达到预设值，经过预设时间后再进行粒径仪测量，在测量时采用至少3次实验的平均值，来计算喷淋水滴粒径及其体积和喷淋覆盖直径。
19.本发明提出的核电站喷淋头性能测试系统，可实现喷淋头雾化粒径和喷淋范围的
有效检测，以此判断喷淋头性能是否达标。本喷淋头性能测试系统具有结构简单、工作稳定可靠以及容易实现的优点。
附图说明
20.图1为本发明核电站喷淋头性能测试系统的结构示意图。
21.图中，1-水箱，2-过滤器，3-循环泵，4-调节阀门，5-流量计，6-喷淋头，7-粒径仪。
22.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
23.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.本发明提出一种核电站喷淋头性能测试系统。
26.参照图1，本优选实施例中，一种核电站喷淋头性能测试系统，包括供水装置、支撑装置以及粒径仪7，其中，
27.供水装置包括水箱1以及连接水箱1和喷淋头之间的水管，支撑装置用于安装喷淋头，粒径仪7包括发射端和接收端，发射端发出的探测线通过喷淋头的中心垂线。
28.进一步地，水箱1和喷淋头之间的水管安装有循环泵3，采用循环泵3从而加速水箱1内部水的流动。
29.进一步地，水箱1的出口处安装有过滤器2，从而避免水箱1的杂质堵塞喷淋头或影响喷淋头的性能测试结果。
30.进一步地，水箱1和喷淋头之间的水管上安装有流量计5和调节阀门4。通过流量计5来检测水管中的水流流量，通过调节阀门4控制水管的打开或关闭。因为在测试过程中，需要保证流量到一定值时，这里测出的喷淋头喷雾才是可供参考的。如流量不够，喷淋头喷出的喷雾其直径和粒径本身就是偏小的，这里无法得知当前喷淋头性能是否符合。只有在标准条件下，来检测才是最为合理的。
31.进一步地，水箱1和喷淋头之间的水管上安装有压力表。
32.本核电站喷淋头性能测试系统还包括位于喷淋头下方的试管组，该试管组包括呈一条线设置的多个试管以测量喷淋直径。试管组的中心与喷淋头中心在地面的投影重合。
33.进一步地，水箱1配套设置有加热装置。水箱1配套设置有测温装置(可采用热电偶)。
34.本实施例中，支撑装置包括两竖杆以及连接两竖杆顶部的横杆，喷淋头安装于横杆上，安装高度可设置为离地4m。
35.本核电站喷淋头性能测试系统的工作过程如下：
36.(1)试验回路准备：检查调节阀门4、流量计5等是否工作正常，打开水箱1的电加热棒，将水箱1水温升至40℃；
37.(2)试验件安装：安装喷淋头，安装完成后检查喷淋头和连接管道的固定方式，确保安装稳定和安全。随后将喷淋头升至距地面4米高度处，并使用水平尺确保喷淋头竖直布置；
38.(3)仪器仪表调试：对回路所有压力传感器、热电偶、流量计5进行测试，确认工作状态，将粒径仪7置于距地面1.5米处，使用水平仪测量并调整粒径仪7位置，使其发出的探测线通过喷淋头中心垂线，同时调整喷淋头下方试管组位置，使其中心与喷淋头中心在地面的投影重合；
39.(4)启动试验回路：完成压力表引压管排气，回路系统排气操作；
40.(5)运行试验回路并测量：启动循环泵3，使用调节阀门4调节试验回路流量至目标值。达到试验工况并稳定2min后开始进行数据采样，采集时间持续3min，随后关闭循环泵3，一次喷淋结束。喷淋水滴粒径及其体积平均值通过粒径仪7测量与计算，喷淋覆盖直径通过观察试管水量得到。
41.(6)将试管水清理干净，并更换新试管，保证试管内无水迹。
42.(7)重复步骤(5)和(6)，完成2次重复性试验，取3次试验结果的平均值作为判断依据。
43.本发明提出的核电站喷淋头性能测试系统，可实现喷淋头雾化粒径和喷淋范围的有效检测，以此判断喷淋头性能是否达标。本喷淋头性能测试系统具有结构简单、工作稳定可靠以及容易实现的优点。
44.本发明进一步提出一种核电站喷淋头性能测试系统的测试方法。
45.本优选实施例中，一种基于上述的核电站喷淋头性能测试系统的测试方法，包括以下步骤：
46.步骤s1，将水箱1水温升高至预设温度，在支撑装置上安装喷淋头，并连接喷淋头和水箱1；
47.步骤s2，安装粒径仪7，使发射端发出的探测线通过喷淋头的中心垂线，在喷淋头下方安装试管组；
48.步骤s3，先通过压力表对管路进行排气，排气达到稳定工况后，通过粒径仪7进行数据采集以得到喷淋水滴粒径及其体积平均值，并通过试管组的数量计算喷淋覆盖直径。
49.步骤s3中，排气达到稳定工况后，通过调节阀门4调节水箱1和喷淋头之间的水管的流量使其达到预设值，经过预设时间后再进行粒径仪7测量，在测量时采用至少3次实验的平均值，来计算喷淋水滴粒径及其体积和喷淋覆盖直径。
50.本发明提出的测试方法，具有操作简单，测试可靠的优点。
51.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，包括供水装置、支撑装置以及粒径仪，其中，所述供水装置包括水箱以及连接水箱和喷淋头之间的水管，所述支撑装置用于安装喷淋头，粒径仪包括发射端和接收端，发射端发出的探测线通过喷淋头的中心垂线。2.如权利要求1所述的核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，所述水箱和喷淋头之间的水管安装有循环泵。3.如权利要求1所述的核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，所述水箱的出口处安装有过滤器。4.如权利要求1所述的核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，所述水箱和喷淋头之间的水管上安装有流量计和调节阀门。5.如权利要求1所述的核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，所述水箱和喷淋头之间的水管上安装有压力表。6.如权利要求1所述的核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，还包括位于喷淋头下方的试管组，该试管组包括呈一条线设置的多个试管以测量喷淋直径。7.如权利要求1所述的核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，所述水箱配套设置有加热装置。8.如权利要求1至7中任意一项所述的核电站喷淋头性能测试系统，其特征在于，所述水箱配套设置有测温装置。9.一种基于权利要求1至8中任意一项所述的核电站喷淋头性能测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：将水箱水温升高至预设温度，在支撑装置上安装喷淋头，并连接喷淋头和水箱；安装粒径仪，使发射端发出的探测线通过喷淋头的中心垂线，在喷淋头下方安装试管组；先通过压力表对管路进行排气，排气达到稳定工况后，通过粒径仪进行数据采集以得到喷淋水滴粒径及其体积平均值，并通过试管组的数量计算喷淋覆盖直径。10.如权利要求9所述的核电站喷淋头性能测试系统的测试方法，其特征在于，排气达到稳定工况后，通过调节阀门调节水箱和喷淋头之间的水管的流量使其达到预设值，经过预设时间后再进行粒径仪测量，在测量时采用至少3次实验的平均值，来计算喷淋水滴粒径及其体积和喷淋覆盖直径。

技术总结
本发明公开了一种核电站喷淋头性能测试系统及其测试方法。本核电站喷淋头性能测试系统包括供水装置、支撑装置以及粒径仪，其中，供水装置包括水箱以及连接水箱和喷淋头之间的水管，所述支撑装置用于安装喷淋头，粒径仪包括发射端和接收端，发射端发出的探测线通过喷淋头的中心垂线。本发明提出的核电站喷淋头性能测试系统，可实现喷淋头雾化粒径和喷淋范围的有效检测，以此判断喷淋头性能是否达标。本喷淋头性能测试系统具有结构简单、工作稳定可靠以及容易实现的优点。靠以及容易实现的优点。靠以及容易实现的优点。


技术研发人员：刘辰 王畅 王冰 陈家铭 汪广怀
受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/5