一种反应堆冷却剂温度测量装置的制作方法

本发明涉及核动力装置冷却剂温度测量，具体涉及一种反应堆冷却剂温度测量装置。

背景技术：

1、反应堆冷却剂温度是表征反应堆运行状态的最为重要的几个参数之一。常见分散布置反应堆冷却剂温度通常是在主管道上或者测温旁路上使用铂电阻温度进行测量。紧凑布置反应堆通常将主泵、蒸汽发生器通过短管或者直接与压力容器相连，使得冷却剂温度测量仅能在压力容器内进行，对温度传感器的结构以及布置提出了新的要求。对于反应堆入口温度，由于典型温度测点均在压力容器下腔室，将温度计插入至下腔室测量反应堆入口温度将导致温度计长度特别长，对温度计结构设计影响很大，同时热电偶穿过高辐照的堆芯活性区也对温度测量产生额外的影响。

2、因此，需要设计一种适合于紧凑布置反应堆的冷却剂温度测量装置及测量方法，以改善现有技术的不足。

技术实现思路

1、本发明设计的一种反应堆冷却剂温度测量装置，用于解决现有反应堆冷却剂温度测点均在压力容器下腔室，将温度计插入至下腔室测量反应堆入口温度将易导致温度计长度过长，同时热电偶穿过高辐照的堆芯活性区也容易对温度测量产生额外影响的技术问题。

2、本发明的技术方案：

3、一种反应堆冷却剂温度测量装置，包括：三支反应堆出口温度测量组件和三支反应堆入口温度测量组件，所述反应堆出口温度测量组件和反应堆入口温度测量组件分别安装在压力容器顶盖上；所述三支反应堆出口温度测量组件两两间隔120°安装在压力容器顶盖上并垂直插入压力容器内，三支反应堆入口温度测量组件5同样两两间隔120°分布在压力容器顶盖上并垂直插入压力容器内，且相邻的反应堆出口温度测量组件与反应堆入口温度测量组件之间存在15°夹角，所述15°角是顶盖圆周平面上以顶盖中心相隔角度。

4、所述反应堆出口温度测量组件包括：反应堆出口温度测量管和热电偶温度计；所述反应堆出口温度测量管内部设置有热电偶温度计；

5、反应堆出口温度测量管包括：反应堆出口温度测量管安装段、反应堆出口温度测量管根部段、反应堆出口温度测量管缩径段、反应堆出口温度测量管末端段；

6、反应堆出口温度测量根部段的顶部为反应堆出口温度测量安装段；反应堆出口温度测量根部段的底部为反应堆出口温度测量缩径段；反应堆出口温度测量缩径段的底部为反应堆出口温度测量末端段；所述反应堆出口温度测量根部段、反应堆出口温度测量缩径段、反应堆出口温度测量末端段均为中空管状结构，所述反应堆出口温度测量根部段的内径大于反应堆出口温度测量缩径段内径，反应堆出口温度测量缩径段内径大于反应堆出口温度测量末端段内径。

7、所述热电偶温度计包括：热电偶温度计安装段、支撑管、热电偶和热电偶缩径段；所述支撑管的顶部设置有热电偶温度计安装段；支撑管的底部为热电偶，所述热电偶底部设置有热电偶缩径段。

8、所述反应堆入口温度测量组件包括：入口温度测量部件和引流部件；所述引流部件内部设置有入口温度测量部件。

9、所述引流部件包括：引流部件安装段、引流部件根部段、引流部件缩径段、八个流水孔、引流部件末端段、四个引流孔、截流部件和端塞；

10、所述引流部件整体为中空结构，引流部件的顶端为引流部件安装段，引流部件安装段下方为引流部件根部段；所述流部件根部段下方为引流部件缩径段；所述引流部件缩径段的下方为引流部件末端段，所述引流部件末端段上环形布设四个引流孔；引流部件末端段底部焊接有截流部件；所述截流部件上设置有端塞。

11、所述引流部件缩径段上环形布设有八个流水孔，所述流水孔的开口方向为倾斜向上；所述入口温度测量部件的底部位置在引流部件的引流部件缩径段位置处，即从引流部件下部引流来的冷却剂在流过入口温度测量部件末端后通过八个流水孔流出去。

12、所述截流部件整体为碗式结构，截流部件的中央部位设置有端塞；

13、所述冷却剂通过截流部件收集后经过端塞的引流导下折转°经过引流孔垂直向上流入引流部件内部。

14、端塞的上部为锥形结构，利于流体流动方向的改变；端塞的下部为渐缩径字弹头型结构，防止水流形成乱流。

15、本发明的有益效果：

16、本发明设计的反应堆出口和入口温度测量组件均布置在压力容器顶盖周边上并垂直插入压力容器内，可以实现3路反应堆出口温度和3路反应堆入口温度测量，温度计安装方便且不影响堆顶其他设备；

17、本发明设计的反应堆出口温度和入口温度测量均为不排液拆装结构，热电偶通过卡套螺纹安装，不直接接触一回路高温、高压冷却剂；反应堆入口温度测量采用引流结构将压力容器下腔室的反应堆入口冷却剂引流至堆芯活性段以上，避免热电偶传感器穿过高辐照的堆芯活性段；

18、本发明设计的反应堆入口温度测量的引流结构采用“大进、小出”的设计使得冷却剂进入引流结构内后流速提高确保冷却剂可以上冲至测温结构处。在测温结构处，引流结构内径扩大降低流体流速从而减缓水流对测温结构的冲刷。测温结构附近的引流结构壁上设置斜向上的流水孔，能够将引流结构内冷却剂及时排出引流结构外。

技术特征：

1.一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于，包括：三支反应堆出口温度测量组件(4)和三支反应堆入口温度测量组件(5)，所述反应堆出口温度测量组件(4)和反应堆入口温度测量组件(5)分别安装在压力容器顶盖上；所述三支反应堆出口温度测量组件(4)两两间隔120°安装在压力容器顶盖上并垂直插入压力容器内，三支反应堆入口温度测量组件(5)同样两两间隔120°分布在压力容器顶盖上并垂直插入压力容器内，且相邻的反应堆出口温度测量组件与反应堆入口温度测量组件之间存在15°夹角。

2.根据权利要求1所述的一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于：所述反应堆出口温度测量组件(4)包括：反应堆出口温度测量管(411)和热电偶温度计(7)；所述反应堆出口温度测量管(411)内部设置有热电偶温度计(7)；

3.根据权利要求2所述的一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于：所述热电偶温度计(7)包括：热电偶温度计安装段(71)、支撑管(72)、热电偶(73)和热电偶缩径段(74)；所述支撑管(72)的顶部设置有热电偶温度计安装段(71)；支撑管(72)的底部为热电偶(73)，所述热电偶(73)底部设置有热电偶缩径段(74)。

4.根据权利要求3所述的一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于：所述反应堆入口温度测量组件(5)包括：入口温度测量部件(9)和引流部件(10)；所述引流部件(10)内部设置有入口温度测量部件(9)。

5.根据权利要求4所述的一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于：所述引流部件(10)包括：引流部件安装段(101)、引流部件根部段(102)、引流部件缩径段(103)、八个流水孔(104)、引流部件末端段(105)、四个引流孔(106)、截流部件(107)和端塞(108)；

6.根据权利要求5所述的一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于：所述引流部件缩径段(103)上环形布设有八个流水孔(104)，所述流水孔(104)的开口方向为倾斜向上；所述入口温度测量部件(9)的底部位置在引流部件(10)的引流部件缩径段(103)位置处，即从引流部件(10)下部引流来的冷却剂在流过入口温度测量部件(9)末端后通过八个流水孔流出去。

7.根据权利要求6所述的一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于：所述截流部件(107)整体为碗式结构，截流部件(107)的中央部位设置有端塞(108)；

8.根据权利要求7所述的一种反应堆冷却剂温度测量装置，其特征在于：端塞(108)的上部为锥形结构，利于流体流动方向的改变；端塞(108)的下部为渐缩径字弹头型结构，防止水流形成乱流。

技术总结
本发明涉及核动力装置冷却剂温度测量技术领域，具体涉及一种反应堆冷却剂温度测量装置，包括：三支反应堆出口温度测量组件和三支反应堆入口温度测量组件，所述反应堆出口温度测量组件和反应堆入口温度测量组件分别安装在压力容器顶盖上；本发明设计的反应堆出口温度和入口温度测量均为不排液拆装结构，热电偶通过卡套螺纹安装，不直接接触一回路高温、高压冷却剂；反应堆入口温度测量采用引流结构将压力容器下腔室的反应堆入口冷却剂引流至堆芯活性段以上，避免热电偶传感器穿过高辐照的堆芯活性段。

技术研发人员：吕鑫,朱毖微,吴茜,朱宏亮,何大明,徐思捷,王雪梅,邓志光,青先国,何正熙,赵阳
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13