一種在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于材料分析的裝置，特別涉及一種在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在快中子反應(yīng)堆鈉回路、鈉試驗回路等回路中，為了運(yùn)行安全或達(dá)到特定實驗?zāi)康?，獲知鈉中可溶性雜質(zhì)的濃度十分重要。
[0003]目前，國際上有關(guān)機(jī)構(gòu)對鈉回路中可溶性雜質(zhì)濃度的分析方法公開甚少，較少涉及所采用的分析裝置，難以構(gòu)成可供參考的有效技術(shù)方案。
[0004]而國內(nèi)的鈉回路中可溶性雜質(zhì)濃度的分析方法主要依靠離線取樣方式對所取樣品進(jìn)行逐一分析。由于離線取樣本身容易引入較多誤差，而且耗時至少兩天，因此遠(yuǎn)不能滿足鈉回路中可溶性雜質(zhì)濃度的分析需要。
[0005]除此之外，洪順章等研制過一種自動阻塞計(參見:洪順章，張忠等，“測定鈉中雜質(zhì)的自動阻塞計的研制”，原子能科學(xué)技術(shù)，1994，28(1):62-67。)，該自動阻塞計采用“中心桿式”結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)鈉回路中可溶性雜質(zhì)濃度的在線分析。其主要工作原理為:在測量時，封閉中心孔，讓鈉流通過4個小孔;不測量時打開中心孔，使鈉流通過中心孔，其缺點(diǎn)是含有可動機(jī)械部件，容易卡住，可靠性低，同時其流量不穩(wěn)定，測量準(zhǔn)確度不高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為解決現(xiàn)有鈉回路中可溶性雜質(zhì)濃度分析裝置存在的可靠性低、準(zhǔn)確度不高等問題，本實用新型提供了一種在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置。
[0007]該裝置包括過濾器、溢流閥、換熱器、流量計和冷卻風(fēng)機(jī);所述過濾器的入口與取樣管路相連通，過濾器的出口通過管路分別與換熱器的入口、溢流閥的入口相連通;所述換熱器的出口通過管路與流量計的入口相連通;所述流量計的出口與回流管路相連通;所述溢流閥的出口與回流管路相連通;所述換熱器為套管式結(jié)構(gòu)，其外管兩端封閉，內(nèi)管由外管一封閉端開口處伸入外管內(nèi)部且不與外管另一封閉端接觸，內(nèi)管與外管連接處采用密封連接，內(nèi)管伸出外管外部的部分形成換熱器出口，換熱器出口端的外管外壁上設(shè)有換熱器入口；換熱器上遠(yuǎn)離其出口的封閉端為冷卻端，該冷卻端設(shè)有測溫裝置。
[0008]所述過濾器的出口處設(shè)有總流量計為優(yōu)選。
[0009]所述冷卻端的外壁上設(shè)有冷卻翅片為優(yōu)選。
[0010]所述測溫裝置優(yōu)選為熱電偶。
[0011]本實用新型通過對由鈉管路引出的液鈉流進(jìn)行冷卻的方式，利用液鈉中的可溶性雜質(zhì)(主要包括Na2O和NaH等)在較低溫度時易于析出的特點(diǎn)，令其在特定部位冷卻析出，使該部位的流路截面降低形成阻礙，降低該流路的流量，而流量降低時該特定部位的溫度即可反映出液鈉中的可溶性雜質(zhì)總含量。液鈉中的可溶性雜質(zhì)總含量也可以采用綜合性可溶性雜質(zhì)(以氧含量計)來表示，具體數(shù)據(jù)計算可以采用下述公式(I)。
[0012]Ig c = 6.2571-2444.5/T (I)
[0013]其中:c為綜合性可溶性雜質(zhì)含量(以氧含量計)，單位為10—6g/g;T為鈉中可溶性雜質(zhì)開始冷卻析出時的溫度，單位為K。
[0014]本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)裝置首先以過濾器對鈉中可能存在的固體顆粒狀雜質(zhì)進(jìn)行過濾，避免影響測量;溢流閥能夠確保進(jìn)入換熱器的鈉流量恒定，保證了設(shè)備工作過程中的穩(wěn)定;換熱器出口的流量計用于檢測鈉流量的變化;換熱器用于鈉流的冷卻，以及進(jìn)入的熱鈉與離開的冷鈉之間的換熱;熱電偶用于鈉溫的測量;風(fēng)機(jī)用于換熱器冷卻端的冷卻。
[0015]綜上所述，本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)裝置能夠較好的實現(xiàn)鈉回路中可溶性雜質(zhì)濃度的在線分析。由于未采用可動部件，因此工作過程穩(wěn)定可靠，不易發(fā)生堵塞，具有很高的可靠性。所采用的在線分析方式分析速度快，測量全過程可控制在0.5小時內(nèi)，操作便捷，避免了離線取樣帶來的誤差及樣品浪費(fèi)，能夠及時、準(zhǔn)確獲得鈉回路中的可溶性雜質(zhì)濃度，為鈉回路的運(yùn)行提供實時的數(shù)據(jù)參考。
【附圖說明】
[0016]圖1本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)裝置示意圖。
[0017]圖2本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)裝置換熱器剖面圖。
[0018]附圖標(biāo)記:1.過濾器，2.總流量計，3.溢流閥，4.流量計，5.換熱器，6.冷卻翅片，7.熱電偶，8.冷卻風(fēng)機(jī)，9.換熱器入口，10.換熱器出口，11.外管，12.內(nèi)管。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進(jìn)一步的說明。
[0020]實施例1
[0021]如附圖1-2所示，本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置包括過濾器、溢流閥、換熱器、流量計和冷卻風(fēng)機(jī);所述過濾器的入口與取樣管路相連通，過濾器的出口通過管路分別與換熱器的入口、溢流閥的入口相連通;所述換熱器的出口通過管路與流量計的入口相連通;所述流量計的出口與回流管路相連通;所述溢流閥的出口與回流管路相連通；所述換熱器為套管式結(jié)構(gòu)，其外管兩端封閉，內(nèi)管由外管一封閉端開口處伸入外管內(nèi)部且不與外管另一封閉端接觸，內(nèi)管與外管連接處采用密封連接，內(nèi)管伸出外管外部的部分形成換熱器出口，換熱器出口端的外管外壁上設(shè)有換熱器入口 ；換熱器上遠(yuǎn)離其出口的封閉端為冷卻端，該冷卻端設(shè)有測溫裝置。
[0022]所述過濾器的出口處還可以設(shè)有總流量計;所述冷卻端的外壁上可以設(shè)有冷卻翅片;所述測溫裝置可以選用熱電偶。
[0023]實施例2
[0024]將本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置應(yīng)用于某鈉回路的可溶性雜質(zhì)濃度的分析，其主要過程如下:
[0025](— )對整個裝置進(jìn)行預(yù)熱，使其溫度上升至約200°C后，保持恒溫。
[0026](二)由取樣管路引入待分析鈉流，并使通過總流量計的鈉流量為0.5'Im3A。
[0027](三)啟動冷卻風(fēng)機(jī)對換熱器冷卻端進(jìn)行冷卻，使其溫度緩慢平穩(wěn)下降；待流量計的流量值開始下降時(為便于讀取數(shù)據(jù)，此次選用下降至原始流量的98%)，記錄測溫裝置的溫度值，并關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
[0028](四)將該溫度值代入公式(I)，計算得出液鈉中的綜合性可溶性雜質(zhì)含量。
[0029]實際應(yīng)用表明:本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)裝置工作過程穩(wěn)定可靠，分析速度快，操作便捷，所得測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。
【主權(quán)項】
1.一種在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置，其特征在于:該裝置包括過濾器、溢流閥、換熱器、流量計和冷卻風(fēng)機(jī);所述過濾器的入口與取樣管路相連通，過濾器的出口通過管路分別與換熱器的入口、溢流閥的入口相連通;所述換熱器的出口通過管路與流量計的入口相連通;所述流量計的出口與回流管路相連通;所述溢流閥的出口與回流管路相連通;所述換熱器為套管式結(jié)構(gòu)，其外管兩端封閉，內(nèi)管由外管一封閉端開口處伸入外管內(nèi)部且不與外管另一封閉端接觸，內(nèi)管與外管連接處采用密封連接，內(nèi)管伸出外管外部的部分形成換熱器出口，換熱器出口端的外管外壁上設(shè)有換熱器入口；換熱器上遠(yuǎn)離其出口的封閉端為冷卻端，該冷卻端設(shè)有測溫裝置。2.如權(quán)利要求1所述的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置，其特征在于:所述過濾器的出口處設(shè)有總流量計。3.如權(quán)利要求1所述的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置，其特征在于:所述冷卻端的外壁上設(shè)有冷卻翅片。4.如權(quán)利要求1所述的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置，其特征在于:所述測溫裝置為熱電偶。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于材料分析的裝置。為解決現(xiàn)有鈉回路中可溶性雜質(zhì)濃度分析裝置存在的可靠性低、準(zhǔn)確度不高等問題，本實用新型提供了一種在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)的裝置。該裝置包括過濾器、溢流閥、換熱器、流量計和冷卻風(fēng)機(jī)；所述換熱器為套管式結(jié)構(gòu)，內(nèi)管伸出外管外部的部分形成換熱器出口，換熱器出口端的外管外壁上設(shè)有換熱器入口；換熱器上遠(yuǎn)離其出口的封閉端為冷卻端，該冷卻端設(shè)有測溫裝置。本實用新型的在線測量鈉中可溶性雜質(zhì)裝置工作過程穩(wěn)定可靠，不易發(fā)生堵塞，具有很高的可靠性，分析速度快，操作便捷，避免了離線取樣帶來的誤差及樣品浪費(fèi)，能夠及時、準(zhǔn)確獲得鈉回路中的可溶性雜質(zhì)濃度。
【IPC分類】G01N25/12
【公開號】CN205210000
【申請?zhí)枴緾N201520996924
【發(fā)明人】禹春利, 李煦, 徐遲, 李道才, 王景春, 謝淳
【申請人】中國原子能科學(xué)研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月3日