過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法，包括：循環(huán)管，使工作流體循環(huán)；流入槽，暫時儲存經(jīng)循環(huán)管供給的工作流體；水槽，流入槽的工作流體通過分配部向水槽供給并儲存在水槽并經(jīng)過濾器向循環(huán)管排出；可裝拆的中間阻隔體，橫向配置于水槽的一部分，一次過濾通過投入部投入的異物；多個傳感器，檢測水槽的工作流體的溫度和壓力的變化；循環(huán)泵，設在循環(huán)管的一部分分支管的一側，使工作流體循環(huán)；流量計，設在循環(huán)管，測定工作流體的流量；循環(huán)加熱器，設在循環(huán)管，加熱工作流體；數(shù)據(jù)取得部，接收多個傳感器的檢測結果、流量計的測定流量及循環(huán)加熱器的測定溫度并存儲。本發(fā)明能評價多種因素和它們的復合性影響，能提高評價結果可靠性。
【專利說明】過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法(Hydraulics testdevice for head loss of filter and test method thereof),更詳細地,涉及在對在核電站設置的緊急堆芯冷卻系統(tǒng)(ECCS, Emergency Core Cooling System)的核反應堆建筑再循環(huán)集水槽的過濾器執(zhí)行性能試驗時能夠對可能對過濾器的水頭損失造成影響的水力學因素進行綜合評價的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法。

【背景技術】
[0002]一般來說，在核電站緊急堆芯冷卻系統(tǒng)的核反應堆建筑再循環(huán)集水槽設置的過濾器隨著緊急運轉時間增加，由于水頭損失，而存在冷卻水不容易循環(huán)的問題。由此，需要評價過濾器是否能夠在緊急運轉時間內使用，現(xiàn)有的奧爾登(ALDEN)公司、美國控件有限公司(CCI)、安良(AL1N)公司、維埃(VUEZ)公司等公司通過構筑個別水頭損失裝置及水力學試驗裝置來評價過濾器的性能。
[0003]上述的個別水頭損失裝置是一種通過過濾器的小規(guī)模試驗而在有限的環(huán)境下對過濾器的試片的過濾功能進行試驗的裝置。
[0004]上述水力學試驗裝置是一種對要設置過濾器的周邊的水力學特性進行模擬的試驗裝置，而這種模擬也只能在有限的環(huán)境下進行。
[0005]因此，無法對影響過濾器的性能的現(xiàn)場的多種因素進行評價，只能對一部分因素進行評價，因此，存在評價的可靠性下降的問題。
[0006]上述多種因素非常多樣，有異物的種類和組成比、流量、水的溫度和壓力、過濾器附近流路形態(tài)等，現(xiàn)有的試驗裝置只能對其中的一部分因素進行評價，尤其是位于朝向設置有過濾器的集水槽的流路的中間阻隔體能夠直接減少異物的量，來減少過濾器的水頭損失。該中間阻隔體也作為能影響過濾器的水頭損失的一個因素，也需要考慮與影響水頭損失的其他因素的復合性相關關系，但以往沒有對這種復合性相關關系進行評價的事例。


【發(fā)明內容】

[0007]鑒于如上所述的問題，本發(fā)明所要解決的問題在于，提供一種能夠對由更加多樣的因素和這些因素的復合性相關關系產(chǎn)生的影響進行評價的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法。
[0008]尤其，本發(fā)明所要解決的具體問題在于，提供一種能夠對由工作流體的溫度效果、中間阻隔體的效果及要設置過濾器的集水槽的形狀產(chǎn)生的影響進行評價的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法。
[0009]為了解決如上所述的問題，本發(fā)明提供一種過濾器的水頭損失水力學試驗裝置，其特征在于，包括:
[0010]循環(huán)管，其用于使工作流體循環(huán)；
[0011]流入槽，其暫時儲存通過上述循環(huán)管供給的上述工作流體；
[0012]水槽，上述流入槽的上述工作流體通過分配部向該水槽供給并儲存在該水槽，通過過濾器向上述循環(huán)管排出上述工作流體；
[0013]能夠裝拆的中間阻隔體，其橫向配置于上述水槽的一部分，用于對通過投入部投入的異物進行一次過濾；
[0014]多個傳感器，用于對上述水槽的上述工作流體的溫度變化和壓力變化分別進行檢測；
[0015]循環(huán)泵，其安裝于上述循環(huán)管的一部分分支管的一側，用于使上述工作流體循環(huán)；
[0016]流量計，其安裝于上述循環(huán)管，用于測定上述工作流體的流量；
[0017]循環(huán)加熱器，其安裝于上述循環(huán)管，用于加熱上述工作流體；以及
[0018]數(shù)據(jù)取得部，其接收上述多個傳感器的檢測結果、上述流量計的測定流量及上述循環(huán)加熱器的測定溫度并進行存儲。
[0019]并且，本發(fā)明提供一種過濾器的水頭損失試驗方法，使工作流體循環(huán)，測定過濾器的兩端的壓力差，來對過濾器的水頭損失進行試驗，上述過濾器的水頭損失水力學試驗方法包括以下步驟:
[0020]步驟a)，控制上述工作流體使其符合實際現(xiàn)場的壓力及溫度，并使上述工作流體循環(huán)；
[0021]步驟b)，向循環(huán)的上述工作流體投入在實際現(xiàn)場產(chǎn)生的化學性異物及物理性異物的步驟；以及
[0022]步驟C)，在投入異物后的上述工作流體到達上述過濾器之前，對上述異物進行一次過濾的步驟。
[0023]如上所述地構成的本發(fā)明的水頭損失水力學試驗裝置及方法為了根據(jù)工作流體的溫度來評價過濾器的水頭損失，而具有能夠控制工作流體的溫度的單元，并且設置中間阻隔體來評價中間阻隔體對過濾器的水頭損失造成的影響，還提供與實際要設置過濾器的集水槽的形狀相同或類似的環(huán)境，來對基于集水槽的形狀的過濾器的水頭損失進行評價，從而能夠對多種因素和這些因素的復合性影響進行評價，具有能夠提高評價結果的可靠性的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置的優(yōu)選實施例的結構圖。
[0025]圖2是對圖1進行簡化的框結構圖。
[0026]圖3是排出噴嘴的一實施結構圖。
[0027]圖4是中間阻隔體的一實施結構圖。
[0028]附圖標記的說明
[0029]110:流入槽111:分配部
[0030]112:循環(huán)管113:投入部
[0031]120:水槽121:中間阻隔體
[0032]122?125:傳感器126:過濾器
[0033]130:循環(huán)泵140:流量計
[0034]150:循環(huán)加熱器 160:數(shù)據(jù)取得部

【具體實施方式】
[0035]以下，參照附圖對如上所述地構成的本發(fā)明過濾器的水頭損失水力學試驗裝置及方法的優(yōu)選實施例進行詳細說明。
[0036]圖1是本發(fā)明的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置的優(yōu)選實施例的結構圖，圖2是對圖1進行簡化的框結構圖。
[0037]分別參照圖1和圖2，本發(fā)明的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置的優(yōu)選實施例包括:流入槽110，其用于使通過循環(huán)管112循環(huán)的流體流入，上述循環(huán)管112用于使工作流體循環(huán)；水槽，其取得從上述流入槽I1通過分配部(Straighter) 111均勻地供給的工作流體并進行儲存，通過傳感器122、123、124、125檢測溫度和壓力，并通過所設置的過濾器126將工作流體通過上述循環(huán)管112排出；中間阻隔體121，其在上述水槽120的一部分在異物流入上述過濾器126之前對異物進行一次過濾；投入部113，其向上述水槽120的中間阻隔體121的前端投入異物；流量計140，其用于對借助循環(huán)泵130的壓力在上述循環(huán)管112流動的工作流體的流量進行測定；循環(huán)加熱器150，其用于對在上述循環(huán)管112流動的工作流體進行加熱；以及數(shù)據(jù)取得部160，其用于存儲上述傳感器122、123、124、125的檢測結果、流量計140的測定結果及對循環(huán)加熱器150的加熱溫度進行檢測而得的結果數(shù)據(jù)。
[0038]以下，對如上所述地構成的本發(fā)明的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置的優(yōu)選實施例的結構和作用進行更為詳細的說明。
[0039]首先，流入槽110與水槽120形成一體，用于暫時儲存通過循環(huán)管112循環(huán)的工作流體，并均勻地向水槽120供給工作流體。并且優(yōu)選地，由透明材質形成水槽120，以進行光學檢查。
[0040]圖3是插入于上述流入槽110內的循環(huán)管112的末端即排出噴嘴114的結構圖，通過在側面形成的多個側面孔115和在底面形成的底面孔116以多個方向供給工作流體，通過分配部111向水槽120工作流體。
[0041]上述分配部111安裝于流入槽110與水槽120之間，使得向流入槽110供給的工作流體的流動方向朝向水槽120 —側，并且將流動最小化，從而能以均勻的流量向水槽120的截面部整體供給工作流體。
[0042]如上所述，通過投入部113向從流入槽110通過分配部111向水槽供給的工作流體投入可能對過濾器126的水頭損失造成直接影響的異物。上述投入部113的位置位于分配部111與之后要說明的中間阻隔體121之間，可將上述投入部113制作成能夠移動的形態(tài)，以確認不同投入位置所產(chǎn)生的影響。
[0043]上述異物包括在實際現(xiàn)場可能產(chǎn)生的化學性異物、物理性異物，優(yōu)選地，通過試驗取得上述化學性異物、物理性異物的成分和成分比，并投入根據(jù)其結果組合而成的異物。
[0044]投入上述異物后的工作流體將向水槽120的另一側流動，此時，經(jīng)由上述水槽的中央部的底面以規(guī)定的高度阻擋著的中間阻隔體121的同時，有一部分異物被過濾。
[0045]上述中間阻隔體121的高度為在水槽120的設置位置能夠完全被工作流體浸潰的高度，通常，與工作流體相比密度高的異物會在離水槽120的底部近的位置移動，鑒于此，將上述中間阻隔體121配置成能過濾上述異物的一部分。
[0046]使得中間阻隔體121容易設置和分解，從而通過中間阻隔體121的設置狀態(tài)和未設置狀態(tài)下進行的評價，對中間阻隔體121對過濾器126的水頭損失造成的影響進行評價。
[0047]圖4是上述中間阻隔體121的優(yōu)選實施例的結構圖。
[0048]參照圖4，上述中間阻隔體121包括垂直板121a和水平板121b，上述垂直板121a的下部側阻擋上述水槽120的底面?zhèn)纫徊糠?，而上述水平?21b在上述垂直板121a的上部與水槽120的底面平行地突出。
[0049]優(yōu)選地，上述水平板121b至少向上述流入槽110 —側即前端部側突出，阻止由中間阻隔體121過濾后的異物流向后端部側。
[0050]上述中間阻隔體121的設置位置后端的水槽120的底面由高度相互不同的部分形成，高度差之間具有緩慢的傾斜面。
[0051]并且，構成上述高度差低的底面部分水槽120的寬度更寬的結構。這種結構上的特征設計成與要設置上述過濾器126的實際貯水槽具有相同的結構，而這種結構可根據(jù)要設置過濾器126的實際環(huán)境進行變更。
[0052]S卩，上述水槽120的結構與實際核電站緊急堆芯冷卻系統(tǒng)的核反應堆建筑再循環(huán)集水槽的形狀相同，因此，能夠評價再循環(huán)集水槽的形狀對過濾器126的水頭損失造成的影響。
[0053]在上述水槽120安裝有多個傳感器122、123、124、125，這些傳感器122、123、124、125在各自的位置上檢測壓力或溫度，來評價溫度差及壓力差。尤其，傳感器125檢測過濾器126的前端和后端的壓力差，能夠直接檢測過濾器126的水頭損失程度。
[0054]上述過濾器126可設置于水槽120的側面和底面中的某一方，而閥門V1、V2則選擇分別設置于側面或底面的過濾器126來進行評價。
[0055]透過上述過濾器126后的工作流體通過循環(huán)管121循環(huán)，此時的循環(huán)壓力由循環(huán)泵130提供，或者借助上述水槽120的高度與之后要說明的循環(huán)加熱器150的溫度差引起的對流來提供上述循環(huán)壓力。
[0056]S卩，上述循環(huán)泵130可位于由循環(huán)管112分支為兩個之后的一側分支管，借助安裝于每個分支管的閥門V3、V4，能夠采用利用循環(huán)泵130的方式或利用對流的方式。
[0057]此時，通過循環(huán)管112循環(huán)的工作流體的流速具有差異，在利用循環(huán)泵130時，以更快的速度循環(huán)，通過流速的差異對過濾器126的水頭損失進行評價。
[0058]如上所述，借助循環(huán)泵130的作用在循環(huán)管112流動的工作流體的流量由流量計140進行檢測，在流量計140后端安裝的循環(huán)加熱器150對工作流體進行加熱之后使其流入上述流入槽110。
[0059]在使用比例積分微分控制(PID控制)方式，進行評價的期間，上述循環(huán)加熱器150使工作流體的溫度維持恒定，由此，能夠基于工作流體溫度的過濾器126的水頭損失進行評價，并且能在將工作流體用作緊急堆芯冷卻系統(tǒng)的冷卻水的核反應堆建筑再循環(huán)集水槽中維持符合實際環(huán)境的溫度，從而提高評價結果的可靠性。
[0060]上述循環(huán)加熱器150根據(jù)用于存儲工作流體的溫度測定結果的數(shù)據(jù)取得部160的控制來進行工作。上述數(shù)據(jù)取得部160存儲上文所述的傳感器122、123、124、125的檢測結果，并控制循環(huán)栗130的工作。
[0061]與過濾器126的水頭損失增加引起的上述傳感器125所檢測出的壓力差異的增加相對應地，可階段性地控制上述循環(huán)泵130，以提高上述循環(huán)泵130的轉速。
[0062]這是為了使上述工作流體的流速維持恒定，本發(fā)明中，工作流體的溫度、壓力及流速能恒定地維持特定的值，因而能對基于溫度、壓力及流速等個別因素的過濾器126的水頭損失進行評價，同時還能對這些溫度、壓力及流速等個別因素的復合性影響進行評價。
[0063]如上所述，以優(yōu)選實施例為例對本發(fā)明進行了詳細說明，但本發(fā)明并不局限于上述的實施例，而是能在權利要求書、
【發(fā)明內容】
及附圖范圍內進行各種變更并實施，而這也屬于本發(fā)明。
【權利要求】
1.一種過濾器的水頭損失水力學試驗裝置，其特征在于，包括: 循環(huán)管，其用于使工作流體循環(huán)； 流入槽，其暫時儲存通過上述循環(huán)管供給的上述工作流體； 水槽，上述流入槽的上述工作流體通過分配部向該水槽供給并儲存在該水槽，通過過濾器向上述循環(huán)管排出上述工作流體； 能夠裝拆的中間阻隔體，其橫向配置于上述水槽的一部分，用于對通過投入部投入的異物進行一次過濾； 多個傳感器，用于對上述水槽的上述工作流體的溫度變化和壓力變化分別進行檢測； 循環(huán)泵，其安裝于上述循環(huán)管的一部分分支管的一側，用于使上述工作流體循環(huán)； 流量計，其安裝于上述循環(huán)管，用于測定上述工作流體的流量； 循環(huán)加熱器，其安裝于上述循環(huán)管，用于加熱上述工作流體；以及 數(shù)據(jù)取得部，其接收上述多個傳感器的檢測結果、上述流量計的測定流量及上述循環(huán)加熱器的測定溫度并進行存儲。
2.根據(jù)權利要求1所述的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置，其特征在于，在上述水槽中，上述過濾器的周邊部的底面比與上述流入槽相鄰的部分的底面低，且底面的邊界部緩慢傾斜。
3.根據(jù)權利要求1所述的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置，其特征在于，上述中間阻隔體還包括: 垂直板，其用于將上述水槽從底面以規(guī)定高度阻擋；以及 水平板，其從上述垂直板的上端沿水平方向突出，用于阻隔一次過濾后的上述異物流入水槽的后端部。
4.根據(jù)權利要求1所述的過濾器的水頭損失水力學試驗裝置，其特征在于，上述數(shù)據(jù)取得部根據(jù)上述過濾器的水頭損失的程度，階段性地控制上述循環(huán)泵，以使上述循環(huán)泵的轉速發(fā)生變化。
5.一種過濾器的水頭損失水力學試驗方法，使工作流體循環(huán)，測定過濾器的兩端的壓力差，來對過濾器的水頭損失進行試驗，上述過濾器的水頭損失水力學試驗方法的特征在于，包括以下步驟: 步驟a)，控制上述工作流體使其符合實際現(xiàn)場的壓力及溫度，并使上述工作流體循環(huán)； 步驟b)，向循環(huán)的上述工作流體投入在實際現(xiàn)場產(chǎn)生的化學性異物及物理性異物的步驟；以及 步驟C)，在投入異物后的上述工作流體到達上述過濾器之前，對上述異物進行一次過濾的步驟。
6.根據(jù)權利要求5所述的過濾器的水頭損失水力學試驗方法，其特征在于，還包括根據(jù)上述過濾器的水頭損失的程度來改變上述工作流體的流速的步驟。
7.根據(jù)權利要求5所述的過濾器的水頭損失水力學試驗方法，其特征在于，通過循環(huán)泵使上述工作流體的循環(huán)或者通過加熱使上述工作流體對流。
【文檔編號】G01L13/00GK104344926SQ201310323482
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權日:2013年7月29日
【發(fā)明者】李秉喆, 金兄澤, 李相原, 崔唯正, 洪兌協(xié) 申請人:Fnc科技株式會社, 韓國水力原子力株式會社