蒸汽发生器蒸汽限流器设计改进与试验验证
2014-10-16徐金康林绍萱宋印玺
核技术 2014年7期
孟 剑 徐金康 林绍萱 宋印玺
(上海核工程研究设计院 上海 200233)
蒸汽发生器是压水堆核电站的关键设备之一。蒸汽限流器是安装在蒸汽发生器蒸汽出口管嘴中的一种装置。它的作用是在发生蒸汽系统失压事故时(如主蒸汽管道破裂或安全阀意外开启),限制蒸汽发生器的蒸汽流量,以避免反应堆大幅度超负荷,引起冷却剂温度降低,从而导致反应性突然增加,并避免汽水混合物流速过高导致蒸汽发生器内件损坏和安全壳压力快速上升。正常运行时,由于蒸汽通过蒸汽限流器存在压力损失,因此要求蒸汽限流器在正常运行时压力损失较小。蒸汽限流器一般由7个文丘里管组成[1−2],如图1所示。

图1 传统的蒸汽限流器结构Fig.1 Traditional steam flow limiter.
1 设计改进
蒸汽限流器的设计输入为喉部总流通面积、蒸汽压力和蒸汽流量。传统7个文丘里管结构的蒸汽限流器的优点是结构简单,缺点是压力损失较大。为了降低其压力损失,根据蒸汽限流器的设计特点,对传统蒸汽限流器进行设计改进。改进的目标是降低蒸汽限流器的压力损失。改进后的蒸汽限流器由19个文丘里管组成,结构见图2。

图2 改进后的蒸汽限流器Fig.2 Steam flow limiter after improvement.
2 试验
2.1 试验原理与试验件设计
蒸汽限流器的压力损失可以通过测量蒸汽限流器前后的差压来确定,见图3。其中一个取压口位于上游至少1D处,另一个在下游至少6D处(试验取10D)。试验时将试验介质流过蒸汽限流器,通过改变试验介质流量,测量不同流量下的差压值。……
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