【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于辐照试验，具体地说，涉及一种用于loca事故模拟辐照试验的系统及设计方法。
技术介绍
1、随着全球对清洁能源需求的不断增长，商用反应堆作为重要的能源供应方式，其经济性和安全性成为发展的核心目标。因此，研究更安全的新型反应堆和开发耐事故燃料，以提高反应堆的耐事故性能，成为商用反应堆发展的重要方向。在设计基准事故中，冷却剂丧失事故(loca)，特别是小破口失水事故(sbloca)，因其可能导致的严重后果而被视为必须深入研究的重点。国内外针对商用压水堆的loca事故，已进行了大量整体效应试验和分离效应试验，以评估反应堆在此类事故中的响应和性能。然而，在辐照环境下，特别是在压水堆条件下进行loca事故的性能辐照试验仍较为稀缺。尽管国内已建设有高温水环境回路等试验设施，但尚未形成能够全面模拟loca事故的辐照试验条件，这在一定程度上限制了我们对反应堆在极端条件下行为特征的理解和预测能力。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于loca事故模拟辐照试验的系统及设计方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种用于loca事故模拟辐照试验的系统，包括试验装置及循环回路，所述试验装置与所述循环回路之间可开闭连接；所述循环回路包括低温低压区、低温高压区及高温高压区，通过主循环系统、二次水冷却系统及三次冷却水系统实现热工条件的模拟；所述试验装置设置于所述高温高压区，所述试验装置包括，试验段；
3、
4、所述循环回路与所述试验装置均连接放射性产物沉积辅助系统，用于检测及处理裂变产物。
5、进一步地，所述的循环回路包括：去离子水系统，所述去离子水系统设置在所述低温低压区，用于产生化容调控所需的去离子水；
6、化容控制系统，所述化容控制系统设置在所述低温高压区，用于调控满足所述辐照试验的水化学条件。
7、进一步地，所述试验装置从底部到流体出口方向，依次设置电加热模块，第一汽液分离模块、所述试验段、所述换热流道、第二汽液分离模块；
8、所述试验装置的试验产出物的出口部设有装置水出口，用于收集并处理在试验过程中产生的放射性液体。
9、进一步地，所述循环回路设置电加热器与所述电加热模块协同工作，具体为：
10、所述电加热器设置于所述循环回路中且与所述试验装置的进口端连接，用于预热进入所述试验装置前的流体；
11、所述电加热模块用于在试验过程中根据需要对试验段及其前的流体进行进一步的加热。
12、进一步地，所述的循环回路还包括换热器组，所述换热器组的进口端与所述试验装置的出口部连接，用于与试验过程中冷却剂的换热。
13、进一步地，所述换热器组包括至少两个功率不同的换热器，且至少两个所述换热器并联。
14、进一步地，次级冷却水系统与三级冷却水系统之间设置可拆卸式板式换热器。
15、进一步地，所述放射性产物沉积辅助系统包括第一放射性产物沉积辅助系统以及第二放射性产物沉积辅助系统，所述第一放射性产物沉积辅助系统与所述试验装置的出口部相连，用于处理试验过程中产生的放射性产物；
16、所述第二放射性产物沉积辅助系统连接至循环回路，用于监测并处理所述循环回路中可能携带的放射性产物。
17、进一步地，一种用于loca事故模拟辐照试验的设计方法，所述模拟辐照试验的工况包括有放射性产物泄漏和无放射性产物泄漏；
18、当在进行燃料破损试验进程之前检测到所述模拟辐照试验有放射性产物泄漏时，所述方法包括：s11、通过循环回路的电加热器使得进入所述试验装置的流体的温度等于压水堆运行的温度；
19、s12、进入所述试验装置后，经过电加热模块及第一汽液分离装置进入试验样品区域；
20、s13、所述试验装置的流体经过试验段后，在换热流道内与研究堆介质换热；
21、s14、与研究堆介质换热后经过第二汽液分离模块，试验所产生的气体随着所述试验装置上部导出至所述放射性产物沉积辅助系统。
22、进一步地，当在进行燃料破损试验进程中检测到所述模拟辐照试验有放射性产物泄漏时，所述方法包括：s21、在所述辐照试验产生裂变气体的辐照试验前，所述循环回路持续冷却装置；
23、s22、当进行燃料破损模拟试验进程时，当检测到第一设定浓度的裂变气体释放时，切断所述试验装置与所述循环回路的连通，
24、s23、所述试验装置内流体经过电加热模块及第一汽液分离装置进入所述试验段；
25、s24、所述试验试剂经过所述试验段后，在所述换热流道内与研究堆介质换热，通过所述第二汽液分离模块产生不凝性气体，并导出至所述放射性产物沉积辅助系统；
26、s25、液体在试验装置内换热并下降至所述试验装置底部，构成自然循环条件。
27、采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。
28、1)本专利技术提供了一种用于loca事故模拟辐照试验的系统及设计方法，可模拟原型堆水化学环境，基于不同事故进程燃料所处条件，开展模拟事故辐照试验；
29、2)本专利技术创新性的将高温高压水回路分为三个区间，分别为低温低压区间、低温高压区间、高温高压区间，且高温高压区间主要位于辐照装置内，减小了回路设计建设难度，发生极限事故也可利用辐照装置压力管将放射性产物完全收集；
30、3)次级水回路系统与三级水回路系统利用成熟的可拆卸板式换热器106，可极大缓解主循环系统多换热器并联带来的参数耦合复杂性，同时减小二次水系统与三次水系统的复杂性；
31、4)本专利技术主循环系统采用多个换热器105以及可拆卸板式换热器106，可满足单棒loca和较大棒束的loca不同功率辐照试验模拟；
32、5)本专利技术提出的试验装置创新性的采用了集成设计方法，内置长换热流道2、汽液分离模块1和4及电加热模块5等设计，可以依据待模拟事故试验工况，调整装置内蒸汽-水等环境条件，增强可模拟试验的工况范围；
33、6)本专利技术提出的试验装置创新性的设计了顶部气腔部分，针对性的设计放射性产物沉积辅助系统，构建正常运行工况下，燃料状态监测手段以及事故工况下，裂变气体等产物收集和处理。
34、下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
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1.一种用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，包括试验装置及循环回路，所述试验装置与所述循环回路之间可开闭连接；
2.如权利要求1所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
3.如权利要求2所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
4.如权利要求3所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
5.如权利要求4所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
6.如权利要求5所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
9.一种用于LOCA事故模拟辐照试验的设计方法，其特征在于，所述方法基于如上述权利要求1-8所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的系统，
10.如权利要求9所述的用于LOCA事故模拟辐照试验的设计方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种用于loca事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，包括试验装置及循环回路，所述试验装置与所述循环回路之间可开闭连接；
2.如权利要求1所述的用于loca事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
3.如权利要求2所述的用于loca事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
4.如权利要求3所述的用于loca事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
5.如权利要求4所述的用于loca事故模拟辐照试验的系统，其特征在于，
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：雷晋，张亮，孙胜，邱立青，王育坤，和佳鑫，许裕恒，金帅，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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