專利名稱:一種鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)的制作方法
一種鉛秘合金中顆粒物的去除系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備及核電安全技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種鉛鉍合金中顆粒物的去 除系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]核電是一種清潔有效的綠色能源，在世界能源日益緊缺的今天，核能的發(fā)展顯得 必不可少。但是核廢料問題是核能可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素，是一個不可回避必須解決 的重大問題。在可選擇的燃料循環(huán)方式中，“分離-嬗變”戰(zhàn)略是比較先進(jìn)的，也是未來燃料 循環(huán)的一個趨勢。它是在回收利用鈾和钚的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將次錒系元素和長壽命裂變產(chǎn) 物(如碘)分離出來，在嬗變器進(jìn)行嬗變。而ADS是最有前景的嬗變技術(shù)之一。[0003]鉛鉍合金共晶體是ADS系統(tǒng)的重要的散裂靶材料和冷卻劑候選材料，利用液態(tài)鉛 鉍合金作為散裂靶兼冷卻劑除了具有很好的中子學(xué)性能以外，還具有良好的抗輻照性能、 傳熱性能和安全特性，可以提高靶系統(tǒng)的壽命和次臨界反應(yīng)堆的安全性。[0004]但是鉛鉍合金對結(jié)構(gòu)和管道材料易造成氧化腐蝕，形成大量微細(xì)顆粒物，會影響 傳熱，可能堵塞細(xì)小通道，對反應(yīng)堆的安全造成一系列的隱患。對于顆粒的脫除，一般考慮 利用除塵器來進(jìn)行脫除，根據(jù)工作原理的不同，主要有重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵 器、濕式除塵器、電除塵器及布袋除塵器等，但是這些除塵器對于細(xì)顆粒的脫除效果差，而 且主要是針對火電廠的顆粒物脫除，目前還沒有針對ADS系統(tǒng)、針對鉛鉍合金中顆粒物的 脫除系統(tǒng)。因此，有必要尋找一種有效簡單的安全脫除顆粒物的方法，以保證核電運行的安 全。
發(fā)明內(nèi)容
[0005]本發(fā)明是針對鉛鉍合金顆粒物去除技術(shù)方面的不足提出的一種利用熱泳沉積和 湍流效應(yīng)的方法去除鉛鉍合金中顆粒物的系統(tǒng)。利用溫度較低的冷卻劑通過類似換熱器的 裝置，形成較大的溫度梯度，使顆粒物因為熱泳沉積效應(yīng)和湍流效應(yīng)沉積在去除系統(tǒng)內(nèi)。[0006]本發(fā)明提供的鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)，主要是由去除器、冷卻劑儲存箱和 電動泵三個部分構(gòu)成的；[0007]冷卻劑儲存箱與電動泵及去除器構(gòu)成一個循環(huán)冷卻回路；[0008]所述的系統(tǒng)的核心設(shè)備為顆粒物去除器，其結(jié)構(gòu)由下至上分為下部法蘭連接件、 箱體和上聯(lián)箱三個部分，在去除器內(nèi)分布顆粒物脫除通道和冷卻通道，去除器側(cè)壁上部設(shè) 置鉛鉍合金入口，側(cè)壁下部設(shè)置鉛鉍合金出口，鉛鉍合金出口與去除器底部之間留有一定 距離；上聯(lián)箱頂部設(shè)置冷卻劑出口，下聯(lián)箱底部設(shè)置冷卻劑入口。[0009]進(jìn)一步的，優(yōu)選冷卻劑從冷卻劑入口流入去除器，由下向上流動，通過內(nèi)置式的管 道與鉛鉍合金形成較大溫度梯度，之后從冷卻劑出口流出；鉛鉍合金則從鉛鉍合金入口流 入去除器，經(jīng)過熱泳效應(yīng)和湍流效應(yīng)脫除顆粒物之后從鉛鉍合金出口流出。[0010]所述去除器在高溫鉛鉍合金及冷卻劑形成的溫度梯度場中，產(chǎn)生熱泳效應(yīng)和湍流效應(yīng)脫除顆粒物。[0011]所述法蘭連接件可以拆卸，用于清除沉積的顆粒物。[0012]所述去除系統(tǒng)設(shè)立兩個去除器，其中一套為冗余系統(tǒng)。[0013]去除器通過管道與冷卻劑儲存箱連接，在冷卻劑回路中設(shè)置一臺電動泵以提供充 足的動力，在每個去除器兩側(cè)都設(shè)置兩個閥門，同時在兩個去除器連接鉛鉍回路的管道中 設(shè)置兩個閥門，方便拆卸檢修。[0014]本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供的一種鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)是一種新 型裝置，可以脫除鉛鉍合金中的顆粒物，保證鉛鉍合金的純度，保證反應(yīng)堆安全。本發(fā)明提 供的鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)顆粒脫除效果好，去除器拆卸方便，容易清理。該去除裝 置安裝簡單，方便控制，且設(shè)有冗余，可以保證顆粒物去除的持續(xù)進(jìn)行。
[0015]圖1為鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)組成圖；[0016]圖2為發(fā)明所述去除器結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖3為去除器俯視圖。[0018]圖中標(biāo)號[0019]1-冷卻劑入口 ；2_冷卻劑出口 ；3_鉛鉍合金入口 ；4_鉛鉍合金出口 ；5_法蘭連接 件；6、7、8、9、10、11-閥門；12_電動泵；13-冷卻劑儲存箱；14、15-去除器；16-冷卻劑補(bǔ)充更換管道。
具體實施方式
[0020]本發(fā)明提供了一種利用熱泳效應(yīng)和湍流效應(yīng)去除鉛鉍合金中顆粒物的系統(tǒng)，下面 結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。[0021]本實施例的鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)，主要是由去除器、冷卻劑儲存箱和電 動泵三個部分構(gòu)成的；[0022]冷卻劑儲存箱13與電動泵12及去除器構(gòu)成一個循環(huán)冷卻回路；[0023]所述的系統(tǒng)的核心設(shè)備為顆粒物去除器，其結(jié)構(gòu)由下至上分為下部法蘭連接件、 箱體和上聯(lián)箱三個部分，在去除器內(nèi)分布顆粒物脫除通道和冷卻通道，去除器側(cè)壁上部設(shè) 置鉛鉍合金入口 3，側(cè)壁下部設(shè)置鉛鉍合金出口 4，鉛鉍合金出口與去除器底部之間留有一 定距離；上聯(lián)箱頂部2設(shè)置冷卻劑出口，下聯(lián)箱底部I設(shè)置冷卻劑入口。[0024]所述法蘭連接件可以拆卸，用于清除沉積的顆粒物。[0025]所述去除系統(tǒng)設(shè)立兩個去除箱，其中一套為冗余系統(tǒng)。[0026]去除器14、去除器15通過管道與冷卻劑儲存箱13連接，在冷卻劑回路中設(shè)置一臺 電動泵12以提供充足的動力，在每個去除器兩側(cè)都設(shè)置兩個閥門(閥門8、閥門10和閥門 9、閥門11)，同時在兩個去除器連接鉛鉍回路的管道中設(shè)置兩個閥門(閥門6和閥門7)，方 便拆卸檢修。[0027]根據(jù)系統(tǒng)圖，系統(tǒng)工作流程為去除器14、去除器15安裝在鉛鉍合金的冷管段的 一個旁路中，鉛鉍合金經(jīng)過閥門6進(jìn)入去除器，在去除器內(nèi)，利用熱泳效應(yīng)和湍流效應(yīng)將顆 粒物去除，去除顆粒物的鉛鉍合金流回到冷管段中。在冷卻劑回路中，儲存箱13中的冷卻劑在電動泵12的驅(qū)動下經(jīng)過閥門10進(jìn)入去除器14，然后回到冷卻劑儲存箱?；蛘咩U鉍合 金經(jīng)過閥門7進(jìn)入去除器，在去除器內(nèi)，利用熱泳效應(yīng)和湍流效應(yīng)將顆粒物去除，去除顆粒 物的鉛鉍合金流回到冷管段中。在冷卻劑回路中，儲存箱13中的冷卻劑在電動泵12的驅(qū) 動下經(jīng)過閥門11進(jìn)入去除器15，然后回到冷卻劑儲存箱。[0028]冷卻劑通過冷卻劑補(bǔ)充更換管道16進(jìn)行更換補(bǔ)充。[0029]所涉及去除器的鉛鉍合金側(cè)，鉛鉍合金及顆粒物從鉛鉍合金入口 3進(jìn)入去除器， 并與冷卻通道接觸，產(chǎn)生熱泳效應(yīng)和湍流效應(yīng)，顆粒物在這里沉積后，由于去除器出口的高 度設(shè)置而被阻擋在去除器底部。鉛鉍合金則可以通過鉛鉍合金出口 4流出去除器，所沉積 的顆粒物在去除器不工作時可以拆下底蓋清除。[0030]所涉及去除器的冷卻劑側(cè)，冷卻劑通過冷卻劑入口 I進(jìn)入，從每個冷卻通道中流 過，在上聯(lián)箱匯集從冷卻劑出口 2流出。[0031]所涉及去除器中，冷卻劑與鉛鉍合金流動方向有兩種選擇，其一冷卻劑可從冷卻 劑入口 I進(jìn)入去除器，從冷卻劑出口 2流出；其二，冷卻劑也可從冷卻劑出口 2進(jìn)入去除器， 從冷卻劑入口 I流出。但最佳選擇是前一種，通過反向流動使脫除效率最大化。[0032]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求
的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)，其特征在于該去除系統(tǒng)主要是由去除器、冷卻劑儲存箱和電動泵三個部分構(gòu)成的；冷卻劑儲存箱(13)與電動泵(12)及去除器構(gòu)成一個循環(huán)冷卻回路；所述的去除器，其結(jié)構(gòu)由下至上分為下部法蘭連接件、箱體和上聯(lián)箱三個部分，在去除器內(nèi)分布顆粒物脫除通道和冷卻通道，去除器側(cè)壁上部設(shè)置鉛鉍合金入口(3)，側(cè)壁下部設(shè)置鉛鉍合金出口(4)，鉛鉍合金出口與去除器底部之間留有一定距離；上聯(lián)箱頂部(2)設(shè)置冷卻劑出口，下聯(lián)箱底部(I)設(shè)置冷卻劑入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)，其特征在于所述法蘭連接件可以拆卸，用于清除沉積的顆粒物。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)，其特征在于所述去除系統(tǒng)設(shè)立兩個去除器，其中一套為冗余系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)，其特征在于去除器通過管道與冷卻劑儲存箱(13)連接，在冷卻劑回路中設(shè)置一臺電動泵(12)以提供充足的動力， 在每個去除器兩側(cè)都設(shè)置兩個閥門，同時在兩個去除器連接鉛鉍回路的管道中設(shè)置兩個閥門，方便拆卸檢修。
專利摘要
本發(fā)明公開了屬于機(jī)械設(shè)備及核電安全技術(shù)領(lǐng)域：
的一種鉛鉍合金中顆粒物的去除系統(tǒng)。該去除系統(tǒng)，主要是由去除器、冷卻劑儲存箱和電動泵三個部分構(gòu)成的；冷卻劑儲存箱與電動泵及去除器構(gòu)成一個循環(huán)冷卻回路；所述的系統(tǒng)的核心設(shè)備為顆粒物去除器，其結(jié)構(gòu)由下至上分為下部法蘭連接件、箱體和上聯(lián)箱三個部分，在去除器內(nèi)分布顆粒物脫除通道和冷卻通道，去除器側(cè)壁上部是鉛鉍合金入口，側(cè)壁下部是鉛鉍合金出口，出口與底部之間留有一定距離；上聯(lián)箱頂部是冷卻劑出口，下聯(lián)箱底部是冷卻劑入口。本發(fā)明提供的裝置，可以脫除鉛鉍合金中的顆粒物，保證鉛鉍合金的純度，保證反應(yīng)堆安全。顆粒脫除效果好，去除器拆卸方便，容易清理。
文檔編號G21C19/307GKCN103000238SQ201210495567
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月28日
發(fā)明者周濤, 琚忠云, 林達(dá)平, 劉亮, 李云博 申請人:華北電力大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan