核电鼓网清淤设备沥水篮设计及内部流场分析

吕永生 吕磊 何钢 李强 张敏 陆素君

关键词：鼓形滤网;清淤设备;沥水篮;孔径;内流场分析

0引言

鼓形滤网是核电循环水系统的重要设备之一，能够有效过滤冷却水源中的海生物垃圾;但由于部分垃圾不能及时清除而长期淤积在鼓网底部，最终影响鼓网的正常运行，给核电站带来安全隐患。因此，鼓网底部清淤设备是保障核电站安全运行的重要条件。

目前，根据鼓网底部淤积物的特点，抽吸的方式較为适合;根据抽吸装置的布置位置，抽吸方案又分为水上抽吸和水下抽吸，其中前者对泵电机的功率和泵的扬程要求高，设备体积大、成本高;后者将整个抽吸主体置于水中，淤积物通过泵和管道进入沥水篮中进行沉降，对泵电机功率要求低，具有体积小、成本低的显著优势，但由于水中流场复杂，沥水篮的设计显著影响着淤积物的沉降和清淤的效率，是决定清淤设备研发成败的关键难题。

随着计算流体力学的发展，采用数值仿真方法可快速高效获取流场特性，但由于沥水篮的多孔结构，导致网格划分与流场分析效率较低;为提高多孔结构的计算效率，国内外学者已展开相关研究。陶洪飞等利用Fluent软件对直冲洗网式过滤器进行了流场的数值模拟，将滤网形状做成渐缩式，提高了过滤效率;权洁等通过多孔介质模型模拟纤维过滤器在不同工况下，滤层结构和滤速对其过滤效果的影响;屈帅丞等利用多孔介质模型对翅片管束进行外流场分析，并将实体模型的分析结果与之比较，两者误差在10%以内。……