【摘要】：福島核事故的關(guān)鍵在于全廠斷電和應(yīng)急冷卻的喪失,失去了把余熱導(dǎo)出去的可能,而造成這樣致命打擊的主要原因就是地震及其隨后引發(fā)的海嘯。從而引發(fā)了學(xué)界對于核電站在全廠斷電極端惡劣條件下,如何保證核安全問題的研究和思考。核電站主控室可居留空調(diào)系統(tǒng)的主要功能是提供一個安全環(huán)境,使主控室的操作人員能在電廠正常運(yùn)行期間保持反應(yīng)堆和輔助系統(tǒng)在控制之下,在異常情況下能夠安全停堆,有利于避免或緩解事故后果,從而保護(hù)操作人員和電廠的安全。因此,如何確保核電站在斷電事故下主控室的可居留性,尤其是采用非能動技術(shù)保證主控室的通風(fēng)制冷需求,成為核安全相關(guān)課題研究的關(guān)鍵。本文以核電站出現(xiàn)緊急事故而導(dǎo)致全廠斷電為背景,為確保主控室的可居留性,提出了幾種非能動制冷技術(shù)方案,即冰蓄冷制冷、渦旋管制冷、節(jié)流制冷及膨脹制冷。通過對不同制冷系統(tǒng)的工作原理及運(yùn)行分析,比較了幾種方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn),并對節(jié)流制冷和膨脹制冷方案通過搭建性能試驗(yàn)臺進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最后確定以高壓空氣推動膨脹機(jī)的膨脹制冷方式最為可行。為了研究膨脹制冷的效果,本文設(shè)計并搭建了壓縮空氣膨脹制冷性能試驗(yàn)臺,雖然膨脹機(jī)制冷效果非常好,但膨脹機(jī)排氣中出現(xiàn)了帶油問題。為此文中專門研制了一款新型無油清潔膨脹機(jī),該膨脹機(jī)采用了一系列的無油處理技術(shù),如無油軸承、LGM潤滑梯度材料等。對無油膨脹機(jī)制冷系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:利用新型無油膨脹機(jī)對高壓空氣進(jìn)行等熵膨脹,空氣的溫度降低了很多而且降溫速率快,總制冷量達(dá)到了3937W,滿足全廠斷電情況下主控室3000W的需求量,同時降溫后的清潔空氣可以直接送入室內(nèi)供給人員呼吸,確保了主控室斷電事故下72小時的可居留性。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM623

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本文編號：2622728