一种钠缓冲罐防卷吸装置

摘要

本发明公开了一种钠缓冲罐防卷吸装置，包括钠缓冲罐，所述钠缓冲罐的侧壁均匀分布有多个钠液进口管，所述钠缓冲罐的底部设有钠液溢流进口管和钠液出口管，所述钠缓冲罐的顶部设有氩气平衡管，所述钠缓冲罐内设有防卷吸栅格板，所述钠液出口管处设有防卷吸档板。本发明通过设置防卷吸档板和防卷吸栅格板，适用范围广、结构简单、安全可靠，可有效解决钠流动时出口处产生漩涡卷入氩气，造成流量不稳定及泵气蚀问题，有利于保护二回路主泵，提高二回路安全性和换热效率。

说明书

技术领域

本发明属于钠冷快堆热工安全技术领域，尤其涉及一种钠缓冲罐防卷吸装置。

背景技术

钠冷快堆的二回路系统由多个环路组成，每个环路的设备及流程完全相同，包含的主要设备有中间热交换器、二回路主泵、钠缓冲罐、蒸发器、过热器及相应的管道和阀门等,其工作流程为：二回路的液态钠工质在钠循环泵产生的压头驱动下沿管道进入中间热交换器，在中间热交换器的管层流动，在中间换热器传热管管内自下向上流动时不断被一回路液态钠加热，然后经连接管道进入过热器；在过热器中，液态钠在壳程自下向上流动过程中对在换热管管内流动的水或水蒸汽进行加热，进入过热器上部钠室后，经连接短管进入蒸发器上部钠室；在蒸发器中，液态钠依旧在壳层流动，但流动方向变为由上至下，由蒸发器钠出口流出后，流经钠缓冲罐返回钠泵入口，在钠泵压头的驱动下进入下一次流动换热循环。

为了补偿二回路系统中液态钠由于温度变化产生的体积变化，在每一条环路的蒸汽发生器和钠循环泵之间的冷管段上中均设有一个钠缓冲罐。二回路钠循环泵采用液压静力轴承，自泵出口引出高压钠进入液压静力轴承，这股钠流在泵的钠腔中释放，为了平衡缓冲罐和泵腔中的钠液面，在泵腔和钠缓冲罐间接一个溢流管，使得二个液面平衡，同时要在泵腔和缓冲罐钠液面之上给定恒定的氩气压力。然而在钠缓冲罐处经常会出现钠在流动时产生漩涡卷入氩气，造成流量不稳，易使泵发生气蚀。

如何提供一种适用范围广、结构简单、安全可靠的钠缓冲罐防卷吸装置，有效解决钠在流动时产生漩涡以致卷气问题，提高二回路安全性及换热效率,并延长二回路主泵使用寿命，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种钠缓冲罐防卷吸装置，包括钠缓冲罐1，其特征在于，所述钠缓冲罐1的侧壁均匀分布有多个钠液进口管1-1，所述钠缓冲罐1的底部设有钠液溢流进口管1-4和钠液出口管1-3，所述钠缓冲罐1的顶部设有氩气平衡管1-2，所述钠缓冲罐1内设有防卷吸栅格板2，所述钠液出口管1-3处设有防卷吸档板3。

优选的，所述防卷吸栅格板2设置于所述钠缓冲罐1的罐体高度二分之一处。

优选的，所述防卷吸栅格板2由结构大小相同的栅格组合而成，所述栅格为井字型结构，所述栅格的厚度为300mm,边长为400mm，且相邻栅格之间的距离为200mm。

优选的，所述防卷吸档板3为由结构大小相同的挡板叶片组合而成的米字型结构，所述防卷吸档板3的高度为1000mm，所述挡板叶片的厚度为2mm。

优选的，所述防卷吸档板3位于所述钠液出口管1-3内部分的高度为500mm，挡板叶片的长度为380mm。

优选的，所述防卷吸档板3位于所述钠缓冲罐1内部分的高度为500mm，挡板叶片的长度为580mm。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明提供了一种钠缓冲罐防卷吸装置，通过设置防卷吸档板和防卷吸栅格板，适用范围广、结构简单、安全可靠，可有效解决钠流动时出口处产生漩涡卷入氩气，造成流量不稳定及泵气蚀问题，有利于保护二回路主泵，提高二回路安全性及换热效率。

附图说明

图1为本发明一种钠缓冲罐防卷吸装置的内部结构示意图；

图2为本发明一种钠缓冲罐防卷吸装置的外部结构示意图；

图3为本发明一种钠缓冲罐防卷吸装置的防卷吸栅格板的结构示意图；

图4为本发明一种钠缓冲罐防卷吸装置的防卷吸档板的结构示意图；

图5为未加有本发明的防卷吸装置的计算结果示意图；

图6为加有本发明的防卷吸装置的计算结果示意图。

图中附图标记为：

1钠缓冲罐，2防卷吸栅格板，3防卷吸档板；1-1钠液进口管，1-2氩气平衡管，1-3钠液出口管，1-4钠液溢流进口管。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明的一种钠缓冲罐防卷吸装置进行详细描述。

如图1-4所示，一种钠缓冲罐防卷吸装置，包括钠缓冲罐1，其特征在于，所述钠缓冲罐1的侧壁均匀分布有多个钠液进口管1-1，所述钠缓冲罐1的底部设有钠液溢流进口管1-4和钠液出口管1-3，所述钠缓冲罐1的顶部设有氩气平衡管1-2，所述钠缓冲罐1内设有防卷吸栅格板2，所述钠液出口管1-3处设有防卷吸档板3；其中，钠缓冲罐1沿y轴方向卧倒，x轴方向共有八个钠液进口管1-1，z轴方向有一个钠液溢流进口管1-4，一个钠液出口管1-3以及一个氩气平衡管1-2，钠液从八个钠液进口管1-1以及一个钠液溢流进口管1-4流入罐内，由钠液出口管1-3流出，氩气平衡管1-2起到稳定气腔内压的作用，钠液溢流进口管1-4起到平衡泵腔和钠缓冲罐的液面的作用；所述防卷吸栅格板2与所述防卷吸档板3均可起到防卷吸作用，二者的综合使用进一步提高了防卷吸效果。

优选的，所述防卷吸栅格板2设置于所述钠缓冲罐1的罐体高度二分之一处。

优选的，所述防卷吸栅格板2由结构大小相同的栅格组合而成，所述栅格为井字型结构，所述栅格的厚度为300mm,边长为400mm，且相邻栅格之间的距离为200mm，可根据实际情况适当改变栅格大小、数量及栅格间的距离。

优选的，所述防卷吸档板3为由结构大小相同的挡板叶片组合而成的米字型结构，所述防卷吸档板3的高度为1000mm，所述挡板叶片的厚度为2mm。

优选的，所述防卷吸档板3位于所述钠液出口管1-3内部分的高度为500mm，挡板叶片的长度为380mm。

优选的，所述防卷吸档板3位于所述钠缓冲罐1内部分的高度为500mm，挡板叶片的长度为580mm。可根据实际情况适当改变档板高度及档板叶片的厚度、长度。

为了进一步对本发明进行说明，利用Simerics计算软件在相应边界条件下进行稳态计算，可以看出，未增加防卷吸档板3及防卷吸栅格板2时出口上方出现严重的漩涡，使得氩气被卷入到出口流出，如图5所示；增加防卷吸档板3及防卷吸栅格板2时，出口卷气现象得到改善，漩涡明显减小，如图6所示。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。