CN114199303A

CN114199303A - 一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置

Info

Publication number: CN114199303A
Application number: CN202111290092.8A
Authority: CN
Inventors: 孙惠敏; 周振德; 邹雪亭; 张振鲁; 许杰; 伍龙燕; 孟剑; 张进
Original assignee: Huaneng Shandong Shidaobay Nuclear Power Co Ltd; Huaneng Nuclear Energy Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: Huaneng Shandong Shidaobay Nuclear Power Co Ltd; Huaneng Nuclear Energy Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2021-11-02
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2022-03-18

Abstract

本发明提出一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，包括采样室、空冷调温装置、过滤器组件和流量调节组件，采样室内设有温度传感器和湿度仪传感器，空冷调温装置调节进入采样室内气体的温度，流量调节组件调节进入采样室内气体的流量。本发明的有益效果为：无需人工手动调整控制换热器效率，实现可自动调节进采样室的氦气温度；取消水冷冷却盘管，无需进行压力试验。

Description

一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置

技术领域

本发明涉及湿度测量技术领域，尤其涉及一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置。

背景技术

在高温气冷堆核电站中，一回路湿度测量装置用于将高温高压的一回路冷却剂氦气进行降温后测量其湿度，一回路湿度测量装置输出的湿度信号作为蒸汽发生器管道破口事故后触发反应堆停堆的信号，是保障反应堆安全运行的重要监测参数，因此保证湿度测量系统的稳定可靠运行至关重要。

目前，高温气冷堆一回路湿度测量装置通过自然空冷器和水冷冷却盘管对一回路氦气进行冷却，降温至湿度仪工作温度，但调节温度操作均需要通过人工根据工况调整，由于高温堆从装料后首次临界至机组满功率运行工况下进入湿度测量装置的氦气温度均不一致，因此需要根据工况不断通过人工调整自然空冷器盲板数量和水冷冷却盘管水流量来控制进采样舱室气体温度，增加了人力成本和人员受照射的风险。

因此，需开发可自动调节进采样室氦气温度的一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明的目的在于提供一种可自动调节进采样室氦气温度的高温堆一回路湿度测量装置，该装置能够根据进入湿度测量装置的氦气温度和采样室反馈温度自动调节空冷散热装置的换热效率，从而达到自动调节采样室温度的效果。

本申请实施例提出一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，包括采样室，空冷调温装置和流量调节组件，所述采样室内设有温度传感器和湿度仪传感器；所述空冷调温装置调节进入采样室内气体的温度；所述流量调节组件调节进入采样室内气体的流量，空冷调温装置、流量调节组件和采样室通过管路依次连通。

在一些实施例中，所述流量调节组件和采样室之间连通有过滤器组件。

在一些实施例中，所述过滤器组件为初效过滤器和高效过滤器组成的两级过滤组件。

在一些实施例中，所述空冷调温装置包括空冷散热器、风扇和保温装置，风扇安装于空冷散热器的侧壁上，保温装置布设于空冷散热器内部，空冷散热器的进气口处安装有用于测量进气温度的热电阻，热电阻、保温装置、风扇和温度传感器分别通过控制器连接并控制。

在一些实施例中，所述空冷散热器的内部设有排列的翅片管，翅片管外设有孔板式保护罩，保温装置布设于孔板式保护罩内侧。

在一些实施例中，所述保温装置是恒温保温装置或可调温保温装置。

在一些实施例中，所述流量调节组件包括流量计和两台手动隔离阀，流量计连接于两台手动隔离阀之间。

在一些实施例中，所述采样室包括测量腔室、二次密封腔室、温度传感器和湿度仪传感器，测量腔室设有进气口和出气口，二次密封腔室设于测量腔室上方的外侧，湿度仪传感器的前端密封设于测量腔室内，湿度仪传感器的后端密封设于二次密封腔室内，温度传感器前端位于测量腔室内，温度传感器后端与测量腔室密封焊接固定。

在一些实施例中，所述温度传感器的前端位于测量腔室的中部，湿度仪传感器位于测量腔室的顶部。

在一些实施例中，所述热电阻为贴片式热电阻。

本发明的有益效果为：无需人工手动调整控制换热器效率，实现可自动调节进采样室的氦气温度；取消水冷冷却盘管，无需进行压力试验。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1为本发明实施例中的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置在使用时的布局图；

图2为图1的空冷调温装置的结构示意图；

图3为图1的采样室的结构示意图；

附图标记：

1-第一控制阀；2-第二控制阀；3-流量调节组件；31-手动隔离阀；32-流量计；4-过滤器组件；5-采样室；51-测量腔室；52-二次密封腔室；53-湿度仪传感器；54-温度传感器；55-出气口；56-进气口；6-第三控制阀；7-空冷调温装置；71-空冷散热器；72-控制器；73-风扇；74-电热丝；75-热电阻。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置。

如图1所示，本申请实施例提出一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，包括依次连通的第一控制阀1、空冷调温装置7、流量调节组件3、过滤器组件4、采样室5和第三控制阀6，第二控制阀2和流量调节组件3并联连接，第一控制阀1、第二控制阀2和第三控制阀6使用时处于常开状态。

如图2所示，空冷调温装置7调节进入采样室5内气体的温度。空冷调温装置7包括空冷散热器71、控制器72、风扇73、热电阻75和保温装置，保温装置用于降低空冷散热器71换热效率，为不影响空冷散热器71的额定换热效率，使用电热丝74、伴热带等截面积较小材料作为保温装置。保温装置优选采用电热丝74。保温装置的投退或调节是通过控制器72进行控制。

热电阻75为贴片式热电阻。空冷散热器71采用落地式安装方法，保护罩为孔板式，内部采用翅片管形式，翅片管通过两端的弯头首尾相连，翅片管按照3行2列方式排布，相邻两翅片管左右间距为60mm，上下层间距为150mm。空冷散热器71入口位于最上层，出口位于最下层。空冷散热器71侧面安装4台风扇73，风扇73的投退是通过控制器72进行控制。电热丝74分四路，每路电热丝74纵向绕于空冷散热器71孔板内侧，电热丝74使用恒温电热丝，发热温度恒定为50℃。在电热丝74和风扇均不运行的状况下，外部环境冷却空气通过自然对流的方式，自下而上流经各翅片管。热电阻75安装于空冷散热器71的进气口管路处，用于测量进气温度，热电阻75外部需使用保温材料进行包覆，保证测量温度为真实进气温度，该温度信号送至控制器72。热电阻75、电热丝74、采样室5的温度传感器54和风扇73分别通过控制器72连接并控制，控制器72接收热电阻75温度信号和采样室5的温度信号，通过这两个信号控制散热风扇73和电热丝74的工作状态，保证采样室气体温度维持在40℃～60℃之间。

在一些实施例中，保温装置是恒温保温装置或可调温保温装置。

流量调节组件3包括流量计32和两台手动隔离阀31，流量计32连接于两台手动隔离阀31之间，当第二控制阀2开启时，可调节进入采样室5内气体的流量。

流量调节组件3和采样室5之间连通过滤器组件4，用于气体在进入采样室5之前将粉尘等杂质过滤掉。过滤器组件4为初效过滤器和高效过滤器组成的两级过滤组件。初效过滤器滤芯采用30um规格，高效过滤器滤芯采用5um规格。过滤器采用金属烧结滤芯。

如图3所示，采样室5包括测量腔室51、二次密封腔室52、温度传感器54和湿度仪传感器53，测量腔室51设有进气口56和出气口55，二次密封腔室52设于测量腔室51上方的外侧，用于保证因湿度仪传感器53密封失效的情况下的二次密封作用。由于被测气体为高压氦气，湿度仪传感器53本身密封结构无法满足密封性能要求，因此采样室组件设置二次密封腔室52，将湿度仪传感器53后端密封在二次密封腔室52内，湿度仪传感器53的信号通过贯穿接头引出。

湿度仪传感器53的前端密封设于测量腔室51内，并位于测量腔室51的中部，便于准确测量气体温度。优选的，湿度仪传感器53通过螺纹与测量腔室51连接。湿度仪传感器53的后端密封设于二次密封腔室52内，温度传感器54前端位于测量腔室51内，温度传感器54后端与测量腔室51密封焊接固定。湿度仪传感器53位于测量腔室51的顶部，可减少气体中微小颗粒对湿度仪传感器53精度的影响。温度传感器54从测量腔室51的底部向内伸入。温度传感器54不与测量腔室51直接接触，而是通过盲管进行接触，保证测量腔室51的密封效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，而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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，包括：

采样室，所述采样室内设有温度传感器和湿度仪传感器；

空冷调温装置，所述空冷调温装置调节进入采样室内气体的温度；

流量调节组件，所述流量调节组件调节进入采样室内气体的流量，空冷调温装置、流量调节组件和采样室通过管路依次连通。

2.根据权利要求1所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述流量调节组件和采样室之间连通有过滤器组件。

3.根据权利要求2所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述过滤器组件为初效过滤器和高效过滤器组成的两级过滤组件。

4.根据权利要求1所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述空冷调温装置包括空冷散热器、风扇和保温装置，风扇安装于空冷散热器的侧壁上，保温装置布设于空冷散热器内部，空冷散热器的进气口处安装有用于测量进气温度的热电阻，热电阻、保温装置、风扇和温度传感器分别通过控制器连接并控制。

5.根据权利要求4所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述空冷散热器的内部设有排列的翅片管，翅片管外设有孔板式保护罩，保温装置布设于孔板式保护罩内侧。

6.根据权利要求4所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述保温装置是恒温保温装置或可调温保温装置。

7.根据权利要求1所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述流量调节组件包括流量计和两台手动隔离阀，流量计连接于两台手动隔离阀之间。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述采样室包括测量腔室、二次密封腔室、温度传感器和湿度仪传感器，测量腔室设有进气口和出气口，二次密封腔室设于测量腔室上方的外侧，湿度仪传感器的前端密封设于测量腔室内，湿度仪传感器的后端密封设于二次密封腔室内，温度传感器前端位于测量腔室内，温度传感器后端与测量腔室密封焊接固定。

9.根据权利要求8所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述温度传感器的前端位于测量腔室的中部，湿度仪传感器位于测量腔室的顶部。

10.根据权利要求4所述的用于高温气冷堆的一回路湿度测量装置，其特征在于，所述热电阻为贴片式热电阻。