一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统

1.本实用新型涉及气溶胶技术领域，尤其涉及一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统。


背景技术：

2.现有技术中，若是核电厂发生假想的严重事故，堆芯失去冷却导致堆芯熔化，熔化过程中部分放射性裂变产物会随着水蒸气和不可凝气体进入安全壳大气空间，形成有机碘和气溶胶等。安全壳作为核电厂防止放射性物质释放到环境中的最后一道包容屏障，若因事故失效，则安全壳内大气中的放射性气溶胶和有机碘等将成为放射性大气释放的主要载体，气溶胶及有机碘等在核事故下的清除特性直接关系到事故后放射性后果的大小。在某些假定事故下，作为防止放射性物质释放到环境中最后一道包容屏障，安全壳可能持续超压，从而发生破损。为防止安全壳发生破损，一种处理模式为，当安全壳压力接近设计阈值时，释放安全壳内气体。而释放的气体中除了空气与蒸汽外，也包括了各种放射性物质，其中，具有代表性的放射性物质包括有机碘、气溶胶等。为了防止这类放射性物质外溢，在安全壳的设计中通常设置了安全壳过滤排放系统，主要用于过滤安全壳内释放到大气的气体中的放射性物质。
3.近年来，各机构对过滤排放系统的优化设计，不断提高了其对气溶胶、有机碘等的过滤效率。然而，现有常用的过滤排放设备测量系统往往用于测量某一类型特定的裂变产物的过滤效率，并不能分别有效地对不同裂变产物的过滤效率进行测量。针对不同的过滤排放系统，需采用专用测量系统，对过滤排放系统的过滤能力与效率进行测量。当改变待测物质后，需要对测量系统进行较大改动，带来了极大的不便。
4.因此，现有技术还有待改进。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，通过设置多个并联的配送、测量支路，并采用不同的测量方法，分别对各种过滤设备对不同裂变产物的过滤效率进行测量，旨在解决现有普遍采用的滤排放设备过滤效率试验手段、试验目的单一的技术问题。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.本实用新型提供一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，其中，包括蒸汽支路、空气支路、试验段、样品配送段以及取样段；所述蒸汽支路包括蒸汽发生器、蒸汽过热器、止回阀以及流量计；所述空气支路包括空气压缩机、储气罐、控制阀以及压缩空气加热器；所述样品配送段包括碘/气溶胶注入口以及空气/蒸汽/气溶胶混合箱；所述取样段包括入口取样装置、出口取样装置、网格过滤器、气溶胶过滤器、取样用洗气瓶、板式冷却器、凝水器、干燥滤网以及体积流量计；所述试验段用于安装待测设备。
8.所述的测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，其中，所述蒸汽过热器设
置在所述蒸汽发生器下游，所述储气罐设置在所述空气压缩机下游，所述空气/蒸汽/气溶胶混合箱设置在所述碘/气溶胶注入口下游。
9.所述的测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，其中，所述取样段分成三路，分别为气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路。
10.所述的测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，其中，所述碘/ 气溶胶注入口分三路，分别用于向所述气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路注入气溶胶、碘单质以及甲基碘；所述入口取样装置分三路，分别与过滤前的气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路连接；所述出口取样装置分三路，分别与过滤后的气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路连接。
11.所述的测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，其中，所述待测设备包括文丘里洗涤器、起泡器、吸附过滤器。
12.有益效果：本实用新型提供了一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，所述多功能复合测量系统包括空气支路、蒸汽支路、试验段、样品配送段、取样段等子系统。本实用新型通过在多功能复合测量系统中设置多支路样品配送段和多支路取样段，使得所述测量系统具备多重功能，可测试待测设备对不同类型待测样品的过滤效率，更加简单方便。根据待测样品的不同类型，选择特定取样段，各取样段分别用于测量气溶胶、碘单质、甲基碘等待测样品的浓度，操作简便，各试验支路互不影响。本实用新型提供的多功能复合测量系统，适用于各种气溶胶过滤设备，针对不同类型待测样品的不同特点，采用更具针对性的测量方法，在不需要对试验装置进行改造的情况下，通过调整相应阀门的位置，即可实现不同过滤设备对气溶胶、碘单质、甲基碘等不同类型待测样品的过滤效率的测量。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例中一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统的示意图。
14.其中，1-蒸汽发生器，2-蒸汽过热器，3-止回阀，4-流量计，5-空气压缩机，6-储气罐，7-控制阀，8-测压仪表，9-测温仪表，10-压缩空气加热器， 11-碘/气溶胶注入口，12-空气/蒸汽/气溶胶混合箱，13-入口取样装置，14
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待测设备，15-出口取样装置，16-网格过滤器，17-截止阀，18-气溶胶过滤器，19-取样用洗气瓶，20-板式冷却器，21-凝水器，22-干燥滤网，23-体积流量计。
具体实施方式
15.本实用新型提供一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.本实用新型实施例提供一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，包括蒸汽支路、空气支路、试验段、样品配送段以及取样段，如图1 所示，具体包括：由蒸汽发生器1、设置在蒸汽发生器1下游的蒸汽过热器 2、止回阀3、流量计4组成的蒸汽支路；由空气压缩机5、设置在空气压缩机5下游的储气罐6、控制阀7、压缩空气加热器10组成的空气支路；由碘/气溶胶注入口11、设置在碘/气溶胶注入口11下游的空气/蒸汽/气溶胶混合箱12
组成的样品配送段；由入口取样装置13、出口取样装置15、网格过滤器16、气溶胶过滤器18、取样用洗气瓶19、板式冷却器20、凝水器21、干燥滤网22、体积流量计23组成的取样段；试验段用于安装待测设备14。其中，图1中所述入口取样装置13分三路，分别与过滤前的气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路连接；所述出口取样装置15同样分三路，分别与过滤后的气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路连接。
17.在一些实施方式中，所述待测设备包括气溶胶清除过滤设备，如文丘里洗涤器、起泡器、吸附过滤器等，但不限于此。
18.在一些实施方式中，所述的多功能复合测量系统可用于测量压水堆核电站安全壳过滤排放系统不同类型过滤设备对气溶胶、碘单质、甲基碘的过滤效率。
19.在一些实施方式中，可以根据实际情况，对所述多功能复合测量系统进行适当改造，以适应对其他放射性物质过滤效率的测量。
20.在一些实施方式中，空气支路用于向试验段提供压缩空气。压缩空气从空压机流出后，先经过三级过滤，去除空气中的杂质；然后经过减压阀减压至试验所需工况；随后流经涡街流量计测量空气的质量流量；流量计后有一调节阀用于调节所需的压缩空气流量；之后由空气加热器将空气加热至所需的试验温度；空气支路末端还设有止回阀，防止倒流。
21.在一些实施方式中，蒸汽支路用于向试验段提供蒸汽，与空气支路共同模拟安全壳内事故工况下的大气环境。先通过电加热对蒸汽进行加热，之后连接减压阀，生产所需压力下的蒸汽；然后通过调节阀，设置所需的蒸汽流量；随后连接蒸汽加热器，将蒸汽加热至微过热状态，再通过止回阀连接试验段。
22.在一些实施方式中，样品配送段以及取样段用于向试验段提供待测样品。所述取样段分成三路，分别为气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路。
23.在一些实施方式中，所述碘/气溶胶注入口分三路，分别用于向所述气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路注入气溶胶、碘单质以及甲基碘；所述入口取样装置分三路，分别与过滤前的气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路连接；所述出口取样装置分三路，分别与过滤后的气溶胶测量支路、碘蒸汽浓度测量支路和甲基碘浓度测量支路连接。
24.在一些实施方式中，试验段用于进行气溶胶清除设备试验。空气支路与蒸汽支路汇总之后，流经空气/蒸汽/气溶胶混合箱，使介质混合均匀；随后进入待测设备，进行气溶胶清除设备试验；剩余的尾气进入排气口。
25.在空气/蒸汽/气溶胶混合箱前，设置有样品配送接口。试验过程中，气溶胶、碘蒸汽或甲基碘等，通过碘/气溶胶注入口的不同支路进入样品配送段。空气/蒸汽/气溶胶混合箱后设置有入口取样装置，用于监测过滤前的介质含量。在气溶胶过滤设备(如文丘里洗涤器等)后设置有出口取样装置，用于测量过滤后的介质含量。通过过滤前后的含量对比，分析待测设备的过滤效果。
26.在一些实施方式中，气溶胶测量支路采用称重法测量气溶胶浓度；碘蒸汽测量支路采用分光光度计法测量碘蒸汽浓度；甲基碘气体测量支路采用气相色谱技术测量甲基碘浓度。
27.在一些实施方式中，气溶胶测量支路采用称重法测量气溶胶浓度的具体步骤包括：取样时，混合气体先经过气溶胶过滤器，气溶胶被滤膜截留；之后剩余气体流入板式换
热器和凝液罐，经干燥后由质量流量计测量气体流量；最后，通过测量气溶胶过滤器滤膜的前后质量，得出气溶胶总质量，再根据气体流量计算出气溶胶的浓度。
28.在一些实施方式中，碘蒸汽测量支路采用分光光度计法测量碘蒸汽浓度的具体步骤包括：取样时，气体经过装有碘化钾溶液的洗气瓶，碘单质被滞留，与碘离子接触生成i
3-而显示黄色；剩余气体继续通过板式换热器与凝液罐干燥，随后进入质量流量计测量流量后排出；最后，通过比对标准i
3-溶液曲线，得出碘蒸汽总质量，再根据气体流量计算出碘蒸汽的浓度。
29.在一些实施方式中，甲基碘浓度测量支路采用气相色谱技术测量甲基碘浓度的具体步骤包括：取样时，气体经过板式换热器冷却后，由质量流量计测量流量值，随后进入气相色谱仪进行分析，根据分析结果以及气体流量计算出甲基碘的浓度。
30.综上所述，本实用新型提供了一种测量不同设备过滤效率的多功能复合测量系统，所述多功能复合测量系统包括空气支路、蒸汽支路、试验段、样品配送段、取样段等子系统。本实用新型通过在多功能复合测量系统中设置多支路样品配送段和多支路取样段，使得所述测量系统具备多重功能，可测试待测设备对不同类型待测样品的过滤效率，更加简单方便。根据待测样品的不同类型，选择特定取样段，各取样段分别用于测量气溶胶、碘单质、甲基碘等待测样品的浓度，操作简便，各试验支路互不影响。本实用新型提供的多功能复合测量系统，适用于各种气溶胶过滤设备，针对不同类型待测样品的不同特点，采用更具针对性的测量方法，在不需要对试验装置进行改造的情况下，通过调整相应阀门的位置，即可实现不同过滤设备对气溶胶、碘单质、甲基碘等不同类型待测样品的过滤效率的测量。
31.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。