摘要:近年来,我国的核电建设获得了快速的发展。在核电站运行中,冷冻水系统是非常重要的组成部分,能够保障核电的长期稳定运行。在本文中,将就新型核电冷冻水系统设计进行一定的研究。
关键词:新型核电;冷冻水系统;设计;
1 引言
在我国社会不断发展的过程中,对于核电能源具有了较高的需求。而在核电站运行中,也具有较为复杂的特点,其中,冷冻水系统是重要的组成部分,需要能够做好其设计工作。而对于原有的系统类型来说,在功能以及设计方面存在一定的滞后情况,无法满足现阶段发展需求,对此,即需要能够联系实际工作需求做好新系统设计,不断提升电站的稳定运行水平。
2 系统原理
在新的冷冻水系统系统设计中,对相同的工作单元进行并列设计,以此对以往冷冻水系统在运行中缺少备用工作单元的问题进行较好解决。同时,对于冬季温度较低的情况,对辅助电加热装置进行增加,也能够对以往工作中根据压缩机制热在水温效果方面不理想的情况进行改善。
3 主要模块设计
3.1 管路设计
在系统的进出水管路方面,包括有除盐水、补给水以及冷却水这几方面进出管路。在冷冻水泵运行中,处于恒温水箱中的水则将经过管路实现对一、二级冷却系统的循环,在最终回到恒温水箱后对循环回路的温度进行调节。在制冷时,除盐水则将进入到冷凝机组中,在经过热交换处理后达到温度。如冷却水因循环损耗降低水箱冷却水也为,系统则将及时应用补给水管路进行补水处理。在设备处于正常运行状态下,备用单元处于待机状态,由冷却系统同进出水管理对循环回路形成,对除盐水进出回路接口进行提供,同时包括有冷却水补给水接口提供。在对冷却水循环泵启动时,水箱则将在回路中循环,此时水冷机组将对冷却水进行加热以及制冷处理,直至达到所需温度位置。而如果在较低温度环境下运行,则将启动电加热装置,在加热冷却水后达到恒温效果。
3.2 电气设计
在系统的恒温水箱上,具有磁翻板液位计的设置,在实际运行当中,其会联系水箱当中的液位情况向电控箱对以下开关量信号进行发送:第一,当恒温水箱中液位下降、处于较低液位时,此时会将补水信号对电控箱进行发送,通过控制电磁阀能够及时的进行水箱补水处理;第二,当恒温水箱经过补水,液位上升处于较高的液位状态时,此时系统则将发出高液位信号,系统停止补水操作;第三,在发出补水信号后,如液位依然下降,在达到较低液位时,电加热装置则将直接暴露在空气当中,存在干烧的情况。此时,液位计则将对报警信号发出,使电控箱停止运行常用单元,启动备用工作单元。
总的来说,在该系统运行过程中,全程都是由电控箱对装置进行进行控制,在面对故障问题时自动停机处理,对备用单元启用。同时,在系统中也具有压缩机防过热元件以及安全保护装置的设计,在压缩机运行中,如因超负荷运转以及存在缺相情况,使电动机线圈温度升高,则将自动停机。
4 主要功能实现
在新的系统中,主要功能的实现方式为:第一,在新的系统设计中,电控箱对两个并列的工作单元进行连接。其中,一个工作单元以正常状态运行,而另一个则作为备用单元运行。在实际运行过程中,如正常单元在运行中发生故障,备用单元则将启动,便于进行恒温控制与维修工作的进行;第二,当水冷压缩冷凝机组运行中,压缩机通过功能的发挥对制热与制冷进行实现。对于水冷压缩冷凝机组来说,其由膨胀阀、蒸发器、冷凝器与压缩机这几部分组成。制冷剂方面,同外界始终保持良好的气密性,同时在系统中保持一定的方向循环运作,应用其集态变化对热量继续拧转移,即在制冷剂蒸发时吸收热量,而在冷凝的过程中放出热量;第三,在需要制冷时,将制冷电磁阀打开后,蒸发器当中所具有的低压、低温液态制冷机则能够从冷却水中对热量进行吸收,实现对过热气态制冷剂的转变,冷却水在吸收热量后冷却。过热气态制冷机方面,则由压缩机吸入,在经过压缩形成高温高压气态制冷机后使其进入到冷凝器中,由常温除盐水进行冷却液化处理,重新形成液态特征的制冷机。之后,经过膨胀阀进行节流减压处理,形成具有低压、低温特点的制冷机,使其再次进入到蒸发器当中循环。在此过程中,膨胀阀具有对循环当中低压、高压区域进行分割的效果;第四,在需要制热时,将制热电磁阀。此时,原本处于高压、高温状态的气态制冷机将放出热量,加热冷却水,使压缩机吸入低温气态制冷机,在经过压缩处理后,形成具有高压、高温状态的制冷机,使其再次回到蒸发器当中循环。
除了上述功能之外,在冷凝机组当中,也具有以下辅助功能元件的设置:第一,压力调节阀。在对冷凝压力进行设定后,该调节阀即能够对水量进行自动的调节,以此使其保持恒定的冷凝压力。在该阀设定完成后,避免出现随意调节的情况;第二,干燥过滤器。该过滤器能够对制冷机当中的夹杂物以及水分进行进行祛除,避免膨胀阀出现脏堵以及冰堵的情况;第三,高低压力开关。当制冷机压力处于极端状态,如过低或者过高时,则能够自动停转,避免因运转不正常导致事故发生;第四,电磁阀。可以分为气体电磁阀以及液体电磁阀,在运行过程中,将应用电讯号对制冷剂通道进行关闭或者开启。在制冷时,将液体电磁阀通道打开,而在制热时,则将打开气体电磁阀通道。
在运行中,通过循环泵的应用从恒温水箱将冷却水循环到蒸发器当中,当压缩机制冷中,蒸发器当中的制冷机蒸发,此时冷却水在经过蒸发器后则将存在被冷却的情况。而当压缩机处于制热过程中,冷却水在经过蒸发器后则将被加热,冷却水在经过加热、冷却处理后再次回到水箱中,在循环冷却后,直至温度能够达到预设值为止。
5 结束语
在上文中,我们对新型核电冷冻水系统设计进行了一定的研究。可以了解到,通过新系统的设计,能够较好的满足核电长期运行需求。而在未来工作中,也需要能够在现有基础上进一步做好技术优化与革新,更好的满足核电运行需求。
参考文献
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论文作者:高浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/19
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