一种使用流体介质的多层夹套控温装置
阅读说明：本技术 一种使用流体介质的多层夹套控温装置 (Multilayer jacket temperature control device using fluid medium ) 是由 季松涛 魏严凇 高永光 刁均辉 陈林林 史晓磊 何晓军 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种使用流体介质的多层夹套控温装置,包括多层夹套和多层隔热层。多层夹套和多层隔热层均为圆环状且均包裹在气溶胶试验容器的外壁。每一层隔热层均设置在相邻两层夹套中间。多层夹套和多层隔热层的内部充满流体介质。每层夹套均设置有一个流体入口管和一个流体出口管。每层夹套的外壁缠绕有加热电阻丝。本发明可以调节每层夹套中流体介质的流量和加热电阻丝的电流大小,从而控制安全壳外壁不同区域的温度不同,能够模拟严重事故条件下安全壳外壁由下至上呈现温度由高到低的梯度分布。(The invention provides a multilayer jacket temperature control device using fluid media, which comprises a multilayer jacket and a plurality of insulating layers. The multilayer jacket and the multilayer heat-insulating layer are both circular and are wrapped on the outer wall of the aerosol test container. Each layer of heat insulation layer is arranged between two adjacent layers of jacket. The interior of the multilayer jacket and the multilayer insulation layer are filled with a fluid medium. Each jacket is provided with one fluid inlet pipe and one fluid outlet pipe. The outer wall of each layer of jacket is wound with a heating resistance wire. The invention can adjust the flow of fluid medium in each layer of jacket and the current of the heating resistance wire, thereby controlling different temperatures of different areas of the outer wall of the containment vessel, and simulating gradient distribution of the temperature of the outer wall of the containment vessel from high to low from bottom to top under the condition of serious accidents.)
技术领域
本发明属于温度控制技术领域，具体涉及一种使用流体介质的多层夹套控温装置。
背景技术
严重事故条件下，反应堆安全壳的外壁由下至上呈现温度由高至低的梯度分布。为了研究事故条件下安全壳内的工况，必须模拟上述温度分布。现有安全壳控温技术多为单层夹套控温技术，无法实现温度的梯度分布，同时无法调节流入水套流体的流量，仅能通过控制流体温度控制避免温度，缺乏灵活性与准确性。
因此，亟需设计一种改进的夹套控温装置解决上述现有技术的缺点。
发明内容
本发明的目的是设计一种使用流体介质的多层夹套控温装置，模拟严重事故条件下，反应堆安全壳的外壁由下至上呈现温度由高至低的梯度分布。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种使用流体介质的多层夹套控温装置，包括多层夹套和多层隔热层。所述多层夹套和多层隔热层均为圆环状且均包裹在气溶胶试验容器的外壁。每一层隔热层均设置在相邻两层夹套中间。多层夹套的内部充满流体介质。多层隔热层为实心结构，隔绝相邻两层夹套之间的传热。
所述多层夹套为三层夹套，多层隔热层为二层隔热层，所述每一层隔热层均设置在相邻两层夹套中间。三层夹套包括第一层夹套、第二层夹套和第三层夹套。二层隔热层包括第一层隔热层和第二层隔热层。
所述每层夹套均设置有一个流体入口管和一个流体出口管。流体入口管设置于每层夹套侧壁底端。流体出口管设置于每层夹套侧壁顶端。流体介质由流体入口管源源不断流入夹套，并充满相对应的夹套。流体介质从流体出口管流出，保证流体介质流量的流动稳态平衡。
所述每个流体入口管均设置有一个隔离阀，通过调节隔离阀的开合程度控制流入的流体介质流量。
所述每层夹套的外壁缠绕有加热电阻丝。通过控制每层夹套加热电阻丝的流通电流调节加热电阻丝的发热量，从而控制每层夹套中流体介质的温度。
进一步地，所述每一层夹套的内部还设置有两个搅混板，两个搅混板相对于夹套的轴线对称分布。
搅混板为片状结构，焊接在夹套的内部，焊接强度足以抵御夹套内部流体的长时间冲刷。
搅混板用于优化流道，尽可能地使冷却剂在夹套内部均匀分布。
优选地，所述夹套的材料为不锈钢。
优选地，所述隔热层的材料为隔热板材。
优选地，所述流体介质为水或者油。
优选地，所述搅混板的材料为耐腐蚀不锈钢。
所述使用流体介质的多层夹套控温装置不仅适用于反应堆安全壳，还可作用于其他容器外壁的加热或冷却。
根据加热或冷却的不同需求，设置不同流体介质的组分。例如为了加热，使用的流体介质为油或者水。为了冷却，使用的流体介质为水。
本发明所取得的有益效果为：
本发明提供的技术方案可以调节每层夹套中流体介质的流量和加热电阻丝的电流大小，从而控制安全壳外壁不同区域的温度不同，能够模拟严重事故条件下安全壳外壁由下至上呈现温度由高到低的梯度分布。
附图说明
图1为使用流体介质的多层夹套控温装置的俯视图；
图2为使用流体介质的多层夹套控温装置的主视剖面图；
图3为搅混板的主视图。
图中：1为气溶胶试验容器；2为三层夹套；21为第一层夹套；22为第二层夹套；23为第三层夹套；31为第一层隔热层；32为第二层隔热层；41为一号隔离阀；42为二号隔离阀；43为三号隔离阀；5为搅混板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1-2所示，本发明提供了一种使用流体介质的多层夹套控温装置，包括多层夹套和多层隔热层，所述多层夹套和多层隔热层均为圆环状且均包裹在气溶胶试验容器1的外壁。每一层隔热层均设置在相邻两层夹套中间。
多层夹套的内部充满流体介质。多层隔热层为实心结构，隔绝相邻两层夹套之间的传热。
所述多层夹套为三层夹套2，多层隔热层为二层隔热层，所述每一层隔热层均设置在相邻两层夹套中间。三层夹套2包括第一层夹套21、第二层夹套22和第三层夹套23。二层隔热层包括第一层隔热层31和第二层隔热层32。
所述每层夹套均设置有一个流体入口管和一个流体出口管。流体入口管设置于每层夹套侧壁底端。流体出口管设置于每层夹套侧壁顶端。流体介质由流体入口管源源不断流入夹套，并充满相对应的夹套。流体介质从流体出口管流出，保证流体介质流量的流动稳态平衡。
所述每个流体入口管均设置有一个隔离阀，通过调节隔离阀的开合程度控制流入的流体介质流量。
所述每层夹套的外壁缠绕有加热电阻丝。通过控制每层夹套加热电阻丝的流通电流调节加热电阻丝的发热量，从而控制每层夹套中流体介质的温度。
进一步地，所述每一层夹套的内部还设置有两个搅混板5，两个搅混板5相对于夹套的轴线对称分布。搅混板5为片状结构，焊接在夹套的内部，焊接强度足以抵御夹套内部流体的长时间冲刷。
搅混板5用于优化流道，尽可能地使冷却剂在夹套内部均匀分布。
优选地，所述夹套的材料为不锈钢，隔热层的材料为隔热板材。
优选地，所述流体介质为水或者油。
优选地，所述搅混板的材料为耐腐蚀不锈钢。
所述使用流体介质的多层夹套控温装置不仅适用于反应堆安全壳，还可作用于其他容器外壁的加热或冷却。
根据加热或冷却的不同需求，设置不同流体介质的组分。例如为了加热，使用的流体介质为油或者水。为了冷却，使用的流体介质为水。