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基于单变量求解方法的华龙一号内置换料水箱过滤器的设计和研究

龚钊 朱京梅 张卫 黄若琳 朱明华

龚钊, 朱京梅, 张卫, 黄若琳, 朱明华. 基于单变量求解方法的华龙一号内置换料水箱过滤器的设计和研究[J]. 核动力工程, 2021, 42(6): 167-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.06.0167
引用本文: 龚钊, 朱京梅, 张卫, 黄若琳, 朱明华. 基于单变量求解方法的华龙一号内置换料水箱过滤器的设计和研究[J]. 核动力工程, 2021, 42(6): 167-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.06.0167
Gong Zhao, Zhu Jingmei, Zhang Wei, Huang Ruolin, Zhu Minghua. Equipment Design and Research of the HPR1000 In-Containment Refueling Water Storage Tank Strainers Based on Single Variable Solution Method[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(6): 167-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.06.0167
Citation: Gong Zhao, Zhu Jingmei, Zhang Wei, Huang Ruolin, Zhu Minghua. Equipment Design and Research of the HPR1000 In-Containment Refueling Water Storage Tank Strainers Based on Single Variable Solution Method[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(6): 167-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.06.0167

基于单变量求解方法的华龙一号内置换料水箱过滤器的设计和研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2021.06.0167
详细信息
    作者简介:

    龚 钊(1983—),男,高级工程师,现主要从事核电厂系统与设备设计研究,E-mail: gongzhao@cnpe.cc

  • 中图分类号: TL364+.2

Equipment Design and Research of the HPR1000 In-Containment Refueling Water Storage Tank Strainers Based on Single Variable Solution Method

  • 摘要: 为了解决华龙一号(HPR1000)事故后安全壳内置换料水箱(IRWST)过滤器设计中的压降求解问题,本文提出了一种单变量求解IRWST过滤器压降的方法,通过在过滤模块和汇流槽之间增加阻力部件,将IRWST过滤器压降求解中的多组变量转化为阻力部件的流通面积这一单组变量,实现了IRWST过滤器的压降求解。结果表明:采用单变量求解方法,可使每个过滤模块的碎渣量和流量相同,通过对IRWST过滤器的压降值计算,可确定IRWST过滤器的初步过滤面积;通过碎渣压降试验对IRWST过滤器的初步过滤面积进行了验证,其结果满足安全系统的设计要求。

     

  • 图  1  IRWST过滤器总体布置图

    Figure  1.  General Layout Drawing for the IRWST Strainers

    图  2  IRWST过滤器的布置图

    Figure  2.  Layout Drawing of IRWST Strainers

    图  3  IRWST过滤器压降计算模型

    qi—过滤模块的流量,1≤in

    Figure  3.  Pressure Drop Calculation Model of IRWST Strainers     

    图  4  阶段1过滤模块的流量分布

    Figure  4.  Flowrate Distribution of Strainer Module in Stage 1

    图  5  理想情况下过滤模块流量分布

    Figure  5.  Flowrate Distribution of Strainer Module in Ideal Condition

    图  6  极端情况下过滤模块流量分布

    Figure  6.  Flowrate Distribution of Strainer Module in Extreme Condition

    图  7  IRWST过滤通道的压降对比

    Figure  7.  Pressure Drop Comparison of IRWST Strainer Channel     

    图  8  IRWST过滤器的压降值

    Figure  8.  Pressure Drop of IRWST Strainers

    图  9  阻力部件的流通面积

    Figure  9.  Resistance Element Flow Area

    图  10  碎渣压降试验结果

    Figure  10.  Results of Debris Pressure Drop Test

    表  1  IRWST过滤器的允许压降限值

    Table  1.   Allowable Pressure Drop Limit of IRWST Strainers

    系统流量/(m3·h−1)温度/℃IRWST过滤器允许
    压降限值/kPa
    RSI127010010
    CSP105010010
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    表  2  上游碎渣分析结果

    Table  2.   Analysis Results of Upstream Debris Source

    类型传递至IRWST的碎渣
    最大总量(全载荷)
    碎渣特性
    体积/m3质量/kg装配密度/(kg·m−3)微观直径/µm
    纤维22.481726.6676.86
    颗粒0.441112.622528.710
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    表  3  过滤模块的滤网、汇流槽和吸入口水箱的尺寸

    Table  3.   Dimensions of Filter Screen, Collecting Channel and Suction Tank of Strainer Module

    IRWST过滤器部件沿水流方向的截面积/m2
    过滤模块的滤网0.1375
    汇流槽0.39965
    RSI和CSP吸入口水箱3.4
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-13
  • 修回日期:  2020-12-17
  • 刊出日期:  2021-12-09

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