專利名稱：一種應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水冷領(lǐng)域，具體為一種用于高溫高壓實驗的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
冷卻水廣泛應(yīng)用于設(shè)備易于產(chǎn)生大量熱量的部件中，將部件產(chǎn)生熱量及時帶走， 從而使其工作在較低的溫度，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。然而，由于種種原因?qū)е碌睦鋮s水停水可導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至造成巨大安全隱患和經(jīng)濟損失。實驗室中，通常采用高壓釜浸泡和電化學(xué)測量等方法來研究核電關(guān)鍵材料在模擬高溫高壓的水化學(xué)環(huán)境中的腐蝕行為。在高壓釜中進行的高溫高壓電化學(xué)實驗需要使用外置高溫參比電極和高溫工作/輔助電極工作來進行測量(溫度范圍為300 330°C )。 為了保證三個電極和高壓釜間的密封和絕緣，需要在電極中采用耐高溫高壓的高分子密封圈。然而，這些密封圈的最高工作溫度為260°C左右，現(xiàn)行的實驗溫度在320°C，甚至更高的溫度。為了防止密封圈發(fā)生損壞，必須在高溫高壓實驗過程中往電極中通入冷卻水。高溫電化學(xué)的實驗時間少則十幾個小時，多則幾天，且高壓釜溫度一旦達到320°C，即便立即停止加熱到冷卻至200°C以下也需要2 3個小時。然而，由于種種原因，實驗室不可避免發(fā)生突然停水、停電事件，如沒有應(yīng)急冷卻水供應(yīng)，高溫電極密封圈在二十分鐘之內(nèi)就可損壞，導(dǎo)致系統(tǒng)中的高壓液體發(fā)生泄漏，帶來極大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免由于意外情況導(dǎo)致的設(shè)備損壞和保障實驗室人員安全，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，解決了突然停水、停電導(dǎo)致設(shè)備局部過熱損傷的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)有單向閥、冷卻水箱，單向閥的一端連接冷卻水進口，單向閥的另一端通過管路連接參比電極的循環(huán)水進口，參比電極的循環(huán)水出口通過管路連接工作/輔助電極的循環(huán)水進口，工作/輔助電極的循環(huán)水出口通過管路連接冷卻水箱，冷卻水箱通過旁路連接到冷卻水回路。所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，冷卻水箱的底部、側(cè)面和頂部開有三個口，底部開口為冷卻水箱的進水口，側(cè)面開口為冷卻水箱的出水口，頂部開口與大氣相連通。所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，在工作/輔助電極的循環(huán)水出口與冷卻水箱相通的管路上設(shè)有兩個三通三通I和三通II，三通I的第一通與工作/輔助電極的循環(huán)水出口通過管路連接，三通I的第二通連至冷卻水箱的底部開口，三通I的第三通連接三通II的第一通，三通II的第二通連至冷卻水箱的側(cè)面開口，三通II的第三通接到冷卻水回路。所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，各部分之間的連接管路采用耐溫200°C以上的硅橡膠管。所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，在單向閥與參比電極循環(huán)水進口相連的管路上設(shè)有手動調(diào)節(jié)閥II。所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，在單向閥與參比電極循環(huán)水進口相連的管路上連接有一
3旁路，該旁路上設(shè)有手動調(diào)節(jié)閥I。所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，冷卻水箱的安裝位置高于參比電極和工作/輔助電極的冷卻水用水點。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明可在停水、停電時，通過重力的非能動作用在單向閥和冷卻水箱之間的管路中始終保持充滿水的狀態(tài)，使高溫電極所能達到的最高溫度不超過冷卻水常壓下的沸點溫度，有效防止了高溫電極密封圈因超溫?zé)龎模约坝纱藢?dǎo)致的高溫高壓液體泄漏事故的發(fā)生。2、本發(fā)明通過在冷卻水回路高于用水點位置的旁路上設(shè)置冷卻水箱，具有自動蓄水，應(yīng)急冷卻的特點。3、本發(fā)明可通過通用接頭與外部的循環(huán)冷卻水或者直流冷卻水相連接，具有安裝簡單，操作方便的特點。4、本發(fā)明具有設(shè)計簡單，可靠程度高，造價成本低的特點。5、本發(fā)明可在同時停水、停電的苛刻情況下使用。


圖1為應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)示意圖。圖中，1手動調(diào)節(jié)閥I ；2手動調(diào)節(jié)閥II ；3高溫參比電極；4高溫工作/輔助電極； 5單向閥；6冷卻水箱；7底部開口 ；8側(cè)面開口 ；9頂部開口 ；10三通I ;11三通II。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)主要包括一個單向閥5、兩個手動調(diào)節(jié)閥 (手動調(diào)節(jié)閥I 1和手動調(diào)節(jié)閥112)、一個30L左右的冷卻水箱6，單向閥5的一端連接冷卻水進口，單向閥5的另一端通過管路連接高溫參比電極3的循環(huán)水進口，高溫參比電極3 的循環(huán)水出口通過管路連接高溫工作/輔助電極4的循環(huán)水進口，高溫工作/輔助電極4 的循環(huán)水出口通過管路連接冷卻水箱6，冷卻水箱6通過旁路連接到冷卻水回路。冷卻水箱6的底部、側(cè)面和頂部開有三個口，底部開口 7為冷卻水箱6的進水口， 底部開口 7用于進水；側(cè)面(右上側(cè))開口 8為冷卻水箱6的出水口，用于防止冷卻水溢出；頂部開口 9用于和大氣相連通，保持常壓。在高溫工作/輔助電極4的循環(huán)水出口與冷卻水箱6相通的管路上設(shè)有兩個三通三通I 10和三通1111，三通I 10的第一通與高溫工作/輔助電極4的循環(huán)水出口通過管路連接，三通I 10的第二通連至冷卻水箱6的底部開口 7，三通I 10的第三通連接三通IIll的第一通，三通IIll的第二通連至冷卻水箱6的側(cè)面開口 8，三通IIll的第三通接到冷卻水回路。各部分之間的連接管路采用耐溫200°C以上的硅橡膠管。本發(fā)明中，在單向閥5與高溫參比電極3循環(huán)水進口相連的管路上設(shè)有手動調(diào)節(jié)閥112，手動調(diào)節(jié)閥112用于控制管路的啟閉；另外，所述單向閥5與高溫參比電極3循環(huán)水進口相連的管路上連接有一旁路，該旁路上設(shè)有手動調(diào)節(jié)閥I 1。本發(fā)明中，冷卻水箱6的安裝位置高于高溫參比電極3和高溫工作/輔助電極4 等冷卻水用水點。
冷卻水自冷卻水進口進入，自冷卻水出口流回。在正常冷卻水循環(huán)過程中，冷卻水箱6可自動進行蓄水，無須額外的操作步驟。無論是否停水，單向閥5到冷卻水箱6之間的管路中始終保持充滿水的狀態(tài)。停水后，高溫電極(高溫參比電極3、高溫工作/輔助電極 4所能達到的最高溫度不超過冷卻水在常壓下的沸點，而電極中各個密封部件耐溫均超過 200 "C。本發(fā)明應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)操作方法如下1、將應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)的冷卻水進口和冷卻水出口與外部的管路相連接；2、關(guān)閉手動調(diào)節(jié)閥I 1，打開手動調(diào)節(jié)閥112;3、當系統(tǒng)中冷卻水開始循環(huán)時，冷卻水箱6便自動開始蓄水，水流方向如圖1中實線箭頭所示；4、一旦外部管路中發(fā)生停水，冷卻水箱中的水可沿著管路倒流(如圖1中虛線箭頭所示)，從而保證單向閥5和冷卻水箱6之間的管路中保持充滿水的狀態(tài)，保護電極密封圈免受高溫?zé)龎?。一旦恢?fù)供水，冷卻水循環(huán)又可重新恢復(fù)，無須人工干預(yù)。5、實驗結(jié)束后，外部冷卻水停止循環(huán)。為了便于冷卻水管路的清洗，在管路中設(shè)置手動調(diào)節(jié)閥II，可將冷卻水箱6中的水完全排出。采用本發(fā)明系統(tǒng)，可在緊急停水、停電的情況下保護高溫電極免受過熱損傷，并保證高溫高壓水循環(huán)腐蝕實驗系統(tǒng)的安全停機。在停水、停電后，一方面，高溫高壓水循環(huán)腐蝕實驗系統(tǒng)自動根據(jù)安裝在電極上的溫度傳感器反饋的溫度變化信號停止系統(tǒng)的運行；另一方面，應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)可通過重力的作用，使單向閥和冷卻水箱之間的管路中充滿水，避免了電極密封圈因高溫?zé)龤КF(xiàn)象發(fā)生，具有安裝簡單，操作方便，安全可靠的特點。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)設(shè)有單向閥、冷卻水箱，單向閥的一端連接冷卻水進口，單向閥的另一端通過管路連接參比電極的循環(huán)水進口，參比電極的循環(huán)水出口通過管路連接工作/輔助電極的循環(huán)水進口，工作/輔助電極的循環(huán)水出口通過管路連接冷卻水箱，冷卻水箱通過旁路連接到冷卻水回路。
2.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，其特征在于冷卻水箱的底部、側(cè)面和頂部開有三個口，底部開口為冷卻水箱的進水口，側(cè)面開口為冷卻水箱的出水口，頂部開口與大氣相連通。
3.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，其特征在于在工作/輔助電極的循環(huán)水出口與冷卻水箱相通的管路上設(shè)有兩個三通三通I和三通II，三通I的第一通與工作/輔助電極的循環(huán)水出口通過管路連接，三通I的第二通連至冷卻水箱的底部開口，三通I的第三通連接三通II的第一通，三通II的第二通連至冷卻水箱的側(cè)面開口，三通II的第三通接到冷卻水回路。
4.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，其特征在于各部分之間的連接管路采用耐溫200°C以上的硅橡膠管。
5.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，其特征在于在單向閥與參比電極循環(huán)水進口相連的管路上設(shè)有手動調(diào)節(jié)閥II。
6.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，其特征在于在單向閥與參比電極循環(huán)水進口相連的管路上連接有一旁路，該旁路上設(shè)有手動調(diào)節(jié)閥I。
7.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，其特征在于冷卻水箱的安裝位置高于參比電極和工作/輔助電極的冷卻水用水點。
全文摘要
本發(fā)明涉及水冷領(lǐng)域，具體為一種用于高溫高壓實驗的應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)有單向閥、冷卻水箱，單向閥的一端連接冷卻水進口，單向閥的另一端通過管路連接參比電極的循環(huán)水進口，參比電極的循環(huán)水出口通過管路連接工作/輔助電極的循環(huán)水進口，工作/輔助電極的循環(huán)水出口通過管路連接冷卻水箱，冷卻水箱通過旁路連接到冷卻水回路。該系統(tǒng)可在緊急停水、停電的情況下保護高溫電極免受過熱損傷，并保證高溫高壓水循環(huán)腐蝕實驗系統(tǒng)的安全停機，避免由于意外情況導(dǎo)致的設(shè)備損壞和保障實驗室人員安全，解決了突然停水、停電導(dǎo)致設(shè)備局部過熱損傷的問題。本發(fā)明具有安裝簡單，操作方便，安全可靠的特點。
文檔編號G01N27/26GK102565156SQ20101058176
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者柯偉, 王儉秋, 酈曉慧, 韓恩厚 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所