一種用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，包括噴嘴體和噴口體；所述噴嘴體和噴口體通過螺紋聯接而形成進液口、渦流室和噴口，所述進液口與所述渦流室相切；所述噴口體一端為圓錐體。本實用新型提供的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，通過優化幾何特征系數，達到了乏燃料池噴淋冷卻噴幅和流量密度的技術性能指標。
【專利說明】
一種用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴。
【背景技術】
[0002]在核電站極端事故工況下，乏燃料池噴淋系統可用于水池意外排空時乏燃料組件的冷卻。噴嘴作為該系統的最關鍵部件，其性能直接影響到噴淋系統的覆蓋面積和流量密度這兩項重要指標。為保證乏燃料組件的充分冷卻，用于核電站乏燃料池噴淋的噴嘴在特定的噴淋高度、壓力和安裝角度下，應能滿足以下要求:噴幅達到乏燃料池的寬度;關鍵區域的流量密度能夠滿足帶走衰變熱所需的蒸發水量。
[0003]據了解，目前國內已經公開的噴嘴多用于化工、海水淡化、鍋爐燃燒、植保等領域，他們更關注的是噴嘴的霧化效果、均勻布液、分離性能等技術，不能很好的滿足乏燃料池噴淋冷卻的要求;且常規的整體離心式結構形式噴嘴為鑄造件，加工工藝復雜，幾何特征系數為定值，為滿足核電站乏燃料池噴淋系統噴幅和流量分布的要求，需要多種類型噴嘴來組合實現，管路系統分布復雜，成本高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對現有技術的不足，提出一種用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴。
[0005]用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴采用分體離心式結構形式，包括噴嘴體和噴口體;所述噴嘴體和噴口體通過螺紋聯接而形成進液口、渦流室和噴口，所述進液口與所述渦流室相切;所述噴口體一端為圓錐體。
[0006]優選地，所述進液口的半徑R、偏心距A、噴孔半徑r經配置通過不同的組合形成不同的幾何特征系數(AXrXsinP)/R2。
[0007]優選地，所述噴口體的幾何特征系數值為0.8?2.1。
[0008]優選地，所述噴口體的噴口長度L與半徑r之比為I?2。
[0009]優選地，所述噴口體的錐度角α為30°。
[0010]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0011]1、本實用新型提供的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，液體在壓力的作用下進入噴嘴內，利用噴嘴內偏心距使液體旋轉，在噴口收斂通道內加速噴出空心擴散錐狀液膜，液體與外界空氣存在高速差，相互碰撞后破碎、霧化。
[0012]2、本實用新型提供的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，通過優化幾何特征系數，達到了乏燃料池噴淋冷卻噴幅和流量密度的技術性能指標。
【附圖說明】

[0013]圖1為符合本實用新型優選實施例的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴的主視示意圖。
[0014]圖2為符合本實用新型優選實施例的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0016]如圖1-2所示，用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴采用分體離心式結構形式，包括噴嘴體I和噴口體2 ；所述噴嘴體I和噴口體2通過螺紋聯接而形成進液口 3、渦流室4和噴口 5，所述進液口 3與所述渦流室4相切;所述噴口體2—端為圓錐體。液體從進液口 3進入噴嘴腔體I，經渦流室4充分旋轉后從噴口 5噴射。噴嘴的進液口半徑R、偏心距A、噴孔半徑r等參數是影響噴嘴性能的主要參數，其形成的幾何特征系數直接影響噴幅的大小及流量的分布特性。
[0017]優選地，所述進液口 3的半徑R、偏心距A、噴孔半徑r經配置通過不同的組合形成不同的幾何特征系數(AXr Xsini3)/R2，來滿足核電站乏燃料池噴淋冷卻噴嘴噴幅和流量分布的要求。
[0018]優選地，所述噴口體2的幾何特征系數值為0.8?2.1。
[0019]優選地，所述噴口體2的噴口長度L與半徑r之比為I?2。
[0020]優選地，所述噴口體2的錐度角α為30°。
[0021]流體的壓力勢能轉為速度動能，液體在噴嘴出口處變為錐狀液膜，當幾何特征系數值為0.8?2.1，噴口長度L與半徑r之比為I?2，噴口體的錐度角α為30°時，試驗表明出口流速能夠使液體達到足夠的噴幅，液膜與空氣碰撞后形成的液滴在覆蓋范圍內降落。
[0022]與現有技術相比，本實施例具有以下有益效果:
[0023]1、本實施例提供的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，液體在壓力的作用下進入噴嘴內，利用噴嘴內偏心距使液體旋轉，在噴口收斂通道內加速噴出空心擴散錐狀液膜，液體與外界空氣存在高速差，相互碰撞后破碎、霧化。
[0024]2、本實施例提供的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，通過優化幾何特征系數，達到了乏燃料池噴淋冷卻噴幅和流量密度的技術性能指標。
[0025]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統而言，由于與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0026]本領域技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本實用新型的范圍。
[0027]顯然，本領域的技術人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包括這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，其特征在于，包括噴嘴體和噴口體;所述噴嘴體和噴口體通過螺紋聯接而形成進液口、渦流室和噴口，所述進液口與所述渦流室相切;所述噴口體一端為圓錐體。2.如權利要求1所述的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，其特征在于，所述進液口的半徑R、偏心距A、噴孔半徑r經配置通過不同的組合形成不同的幾何特征系數(AXr X sin_2。3.如權利要求2所述的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，其特征在于，所述噴口體的幾何特征系數值為0.8?2.1。4.如權利要求1所述的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，其特征在于，所述噴口體的噴口長度L與半徑r之比為I?2。5.如權利要求1所述的用于核電站乏燃料池噴淋冷卻的噴嘴，其特征在于，所述噴口體的錐度角α為30°。
【文檔編號】G21C15/18GK205722810SQ201620407446
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】程會方, 陳麗, 蘇夏, 桂璐廷, 王晨晨, 邱健, 施偉
【申請人】上海核工程研究設計院