Устройство для стабилизации расхода

Изобретение предназначено для стабилизации расхода жидкого теплоносителя в канале на входе в имитатор топливной кассеты активной зоны ядерной энергетической установки, преимущественно ядерного реактора типа ВВЭР-1000. Устройство содержит установленную на стойках 2 внутри канала, соосно его продольной оси, полую емкость, оболочка которой вдоль продольной оси емкости имеет два сквозных отверстия. Емкость выполнена каплеобразной формы и перфорирована в наибольшем сечении. Внутри емкости, в ее переднем сквозном отверстии, установлена втулка 6 с отверстиями в боковой поверхности. Изобретение обеспечивает профилирование поля скоростей потока жидкости в активной зоне ядерного реактора. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в качестве устройства для стабилизации расхода за счет профилирования поля скоростей потока жидкости в канале на входе теплоносителя в имитатор топливной кассеты активной зоны ядерной энергической установки (ЯЭУ), преимущественно серийного блока типа ВВЭР-1000 при подтверждении гидравлических параметров первого контура.

Известно устройство для спрямления профиля скоростей потока жидкости, содержащее перфорированное тело, установленное на стойках внутри трубопровода, причем тело выполнено в виде набора диффузоров, установленных один в другом соосно с радиальным зазором между ними, выбранным из соответствующего математического выражения, а размеры диффузоров и трубопровода связаны тоже математическим выражением. (Фрисман М.Л. и др. Устройство для спрямления профиля скоростей потока жидкости. SU. Авт.св. №664101. G01P 5/00. Приоритет 05.09.77. Опубл. бюллетень изобретений №19, 25.05.1979, прототип).

Недостатком указанного технического решения является то, что жесткое соединение диффузоров внутри трубопровода приводит к отсутствию возможности линейных перемещений в направлении, перпендикулярном укрепляющим стойкам и, как следствие, снижается эксплуатационная надежность конструкции в целом.

Известен регулятор расхода, содержащий корпус с входным патрубком и выходным патрубком, в котором установлен эластичный затвор, камеру управления, сообщенную с рабочим каналом, в котором закреплен осевой обтекатель, отличающийся тем, что эластичный затвор совмещен с осевым обтекателем и выполнен в виде эластичной напорной трубки с заглушкой на одном из торцов, сообщенной с входным патрубком, полость которой является управляющей камерой, а рабочий канал образован наружной профилированной поверхностью эластичной напорной трубки и внутренней поверхностью цилиндрического профилированного насадка, закрепленного в корпусе, причем камера управления сообщена с выходным патрубком отверстием с регулируемой дроссельной шайбой, выполненным в заглушке, причем профилированная поверхность насадка выполнена в виде трубки Вентури (Шекун Г.Д. Регулятор расхода. SU. Авт.св. №1820364. G05D 7/01. Приоритет 24.05.91. Опубл. бюллетень изобретений №21, 07.06.1993, прототип).

Недостатком указанного технического решения является недостаточная эксплуатационная надежность для обеспечения соответствующего ресурса его работы, а при высоких параметрах давления, расхода, температуры и радиационного воздействия оно становится неприемлемым для применения.

Технический результат предлагаемого изобретения - достижение эксплуатационной надежности по стабилизации расхода за счет профилирования поля скоростей потока жидкости в тракте движения теплоносителя при входе в канал имитатора топливной кассеты ядерного реактора типа ВВЭР-1000.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для стабилизации расхода, содержащее установленную на стойках внутри канала соосно его продольной оси полую перфорированную емкость, оболочка которой вдоль продольной оси емкости имеет два сквозных отверстия, а внутри емкости в отверстии установлена втулка, причем емкость имеет каплеобразную форму, при этом перфорация выполнена по емкости каплеобразной формы в ее наибольшем сечении равномерной, а втулка, боковая поверхность которой содержит отверстия, установлена в переднем отверстии емкости каплеобразной формы.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано устройство для стабилизации расхода.

Устройство для стабилизации расхода содержит перфорированную емкость каплеобразной формы 0 с равномерной в ее наибольшем сечении перфорацией 1 в сечении наибольшего сужения проходного сечения для движущего потока, причем перфорированная емкость каплеобразной формы 0 укреплена с помощью консольных стоек 2 в хвостовике кассеты 3 на конце направляющей трубы 4, через который устанавливается измерительный зонд 5. Перфорированная емкость каплеобразной формы 0 снабжена втулкой 6 с отверстиями 7 в боковых его стенках, жестко скрепленным с эллиптическим днищем перфорированной емкости каплеобразной формы 0.

Устройство для стабилизации расхода работает следующим образом.

Поток жидкости, омывая перфорированную емкость каплеобразной формы 0, стабилизируется в сечении перфорированной его части. За счет чего внутри перфорированной емкости каплеобразной формы 0 устанавливается давление, равное средней величине давления в месте наибольшего сужения проходного сечения для движущего потока. При движении теплоносителя внутри хвостовика 3 кассеты перепад давления между входом в кассету и местом наибольшего сужения проходного сечения для движущего потока пропорционален величине расхода во второй степени. Установка перфорированной емкости каплеобразной формы 0 ведет как к уменьшению расхода на входе в кассеты, где они установлены, так и к сглаживанию неравномерности расхода на входе в активную зону ядерного реактора по сравнению с фактической. Первый эффект устраняется установкой перфорированной емкости каплеобразной формы 0 во все ячейки топливных кассет. Для устранения влияния неравномерности расходов в активную зону ядерного реактора перфорированную емкость каплеобразной формы 0 делают обтекаемой для исключения турбулентных зон у ее поверхности с небольшим по величине гидравлическим сопротивлением.

Применение конструкции устройства для стабилизации расхода предлагаемого вида позволяет получить объективную величину расхода теплоносителя через активную зону ЯЭУ и тем самым сделать вывод о готовности первого контура к эксплуатации, а также подтвердить выполнение требований технических условий монтажа оборудования, а при необходимости обосновать изменения в конструкторской документации за счет того, что полномасштабная экспериментальная проверка предоставит более точные результаты:

- расходных параметров по циркуляционным контурам, идентичности величин в соответствующих точках экспериментальной проверки и расчета;

- устойчивости параллельного функционирования главных циркуляционных насосов;

- расходов теплоносителя через реактор и активную зону, равномерность распределения расходов на входе в кассеты тепловыделяющих сборок с ядерным топливом;

- перепадов давления на отдельных участках проточного тракта первого контура и коэффициентов гидравлического сопротивления этих участков.

Устройство для стабилизации расхода, содержащее установленную на стойках внутри канала соосно его продольной оси полую перфорированную емкость, оболочка которой вдоль продольной оси емкости имеет два сквозных отверстия, а внутри емкости в отверстии установлена втулка, отличающееся тем, что емкость имеет каплеобразную форму, при этом перфорация выполнена по емкости каплеобразной формы в ее наибольшем сечении равномерной, а втулка, боковая поверхность которой содержит отверстия, установлена в переднем отверстии емкости каплеобразной формы.