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原文传递一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置

专利名称：	一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置
摘要：	本发明公开了一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，解决了现有技术中的处理方式存在成本高或液位和系统压力精确控制难的问题。本发明包括沸腾水池、沸腾表面加热系统、饱和水供应水箱，以及连接沸腾水池和饱和水供应水箱的蒸汽释放管路、注水管路和回水管路。通过增设饱和水供应水箱实现了恒压系统和液位恒定系统的功能分离，沸腾产生的蒸汽在饱和水供应水箱顶部的横管冷凝区实现冷凝后回收，同时沸腾水池中损失的液位通过注水和回水回路得到补充。本发明可以实现系统压力、水池液位、液体饱和温度等参数保持恒定、独立可调的功能，通过更换不同加热面结构试件可研究其对池式沸腾的敏感性，同时具备高效、紧凑、便利的特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中国核动力研究设计院
发明人：	杨生兴;宫厚军;卓文彬;李朋洲;李勇;昝元锋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910505807.3
公开号：	CN110133037A
代理机构：	成都行之专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	廖慧敏
分类号：	G01N25/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	610000 四川省成都市一环路南三段28号
主权项：	1.一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，包括：沸腾水箱(7)，对沸腾水箱(7)中安装的加热面结构(5)进行加热的沸腾表面加热系统；其特征在于，还包括饱和水供应水箱(14)；所述饱和水供应水箱(14)与沸腾水箱(7)之间连通有三条管路，分别为蒸汽释放管路、注水管路和回水管路；蒸汽释放管路用于饱和水供应水箱(14)与沸腾水箱(7)顶部之间的连通；注水管路用于饱和水供应水箱(14)与沸腾水箱(7)底部之间的连通；回水管路用于饱和水供应水箱(14)与沸腾水箱(7)中间部位之间的连通。 2.根据权利要求1所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述蒸汽释放管路包括连通饱和水供应水箱(14)与沸腾水箱(7)顶部的蒸汽管道(10)；所述注水管路包括连通饱和水供应水箱(14)与沸腾水箱(7)底部的注水管道(12)，安装在注水管道(12)上的阀门和注水循环泵(13)；所述回水管路包括连通饱和水供应水箱(14)与沸腾水箱(7)中间部位的回水管道(11)，安装在回水管道(11)上的阀门和U型水封。 3.根据权利要求1所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述饱和水供应水箱(14)顶部设置冷凝区(16)，所述冷凝区(16)与蒸汽释放管路以及回水管路组成用于通过蒸汽的产支平衡维持系统压力恒定的恒压系统。 4.根据权利要求3所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述饱和水供应水箱(14)底端设置有加热器(15)，通过加热器(15)的功率调节、冷凝区(16)二次侧冷却水流量调节以及不凝气体充压阶段初始系统压力调节的手段实现系统压力调节。 5.根据权利要求4所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述冷凝区(16)由多排横管斜向正三角形排布而成，同排中相邻两根横管的距离为L，其中一排横管中的一根横管与相邻一排中与其最近的横管之间的距离为M，则M＝L。 6.根据权利要求1所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述饱和水供应水箱(14)的底部为饱和水池，所述饱和水池与注水管路以及回水管路组成与沸腾蒸发效率相匹配的液位恒定系统。 7.根据权利要求6所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述沸腾水箱(7)上具有多个沿着沸腾水箱(7)不同高度设置的液位调节接口(19)；所述回水管路(11)通过连接不同高度的液位接口来独立调节沸腾水箱(7)的液位。 8.根据权利要求1所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述沸腾表面加热系统包括导热铜柱(2)，和插入导热铜柱(2)中的电加热棒(1)；导热铜柱(2)由底端圆柱段、中间锥体段和顶端圆柱段组成，底端圆柱段的直径大于顶端圆柱段，顶端圆柱段的直径与中间锥体段的上表面直径相同，中间锥体段下表面直径与底端圆柱段直径相同；所述电加热棒(1)插入底端圆柱段的中底部。 9.根据权利要求8所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述加热面结构(5)通过导热胶或金属锡(4)粘接在导热铜柱(2)上。 10.根据权利要求8或9所述的一种用于研究不同加热面结构下池式沸腾传热的实验装置，其特征在于，所述加热面结构(5)通过固定环(6)安装在沸腾水箱(7)内部底端位置处，固定环(6)与加热表面边缘锥形面之间的面密封实现了加热表面安装后的高温承压密封。
所属类别：	发明专利