一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置的製作方法

2023-09-14 23:29:40 1

專利名稱:一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及反應堆中燃料破損探測技術領域：
，具體涉及一種快堆燃料破損探 測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置。
背景技術：
快堆燃料破損緩發中子探測法，需要測量一次鈉中釋放出的緩發中子，為了避開 瞬發本底中子的幹擾，需將一次鈉引離反應堆堆區。國際上常以電磁泵為動力建立專門的 循環迴路，其體積大，運行操作複雜，安全性較差。較簡捷的方案是採用潛式電磁泵放入反 應堆一次鈉中，用管道把一次鈉提升到上屏蔽層外，經測量後即刻送回反應堆。但潛式電磁 泵體積較大(直徑大於200毫米)，需要在反應堆上方開一大洞才能放入。由於反應堆內工 作條件惡劣，高溫鈉的浸泡及強的輻照使潛式電磁泵的使用壽命變短(只有1年)。頻繁更 換潛式電磁泵，降低了系統的安全性和經濟性。

發明內容
本實用新型克服了現有技術中的不足，提供了一種結構簡單、體積小、使用壽命 長、便於安裝和拆換的快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置。
為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的
一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置，帶有金屬熔封法蘭的絕熱 套筒與提升泵導入管連成一體，提升泵導入管焊接在反應堆容器上，成為反應堆的一次壓 力邊界。注氣管與提升管固定在一起且下部連通構成了裝置中的提升泵，提升泵貫穿在絕 熱套筒和提升泵導入管內，提升泵的下端浸沒在反應堆鈉液中，鈉容器底部與提升管焊接， 在鈉容器與提升管之間安裝有導流筒，導流筒上方為喇叭口，喇叭口與絕熱套筒的法蘭蓋 相扣合形成裝置上部的氣液分離室。其中由喇叭口、環狀擋板及透氣孔構成氣液分離室，在 喇叭口內設置環狀擋板，並環繞喇叭口上緣留有透氣孔。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是
該裝置採用氣體提升泵，氣體提升泵具有體積小，使用壽命長，安全性好的優點， 在裝置中設置了導流筒，可以使提升採集的鈉溶液按先後順序流動，使鈉充分釋放緩發中 子，以利測量。絕熱套筒有保溫隔熱的作用。法蘭蓋與絕熱套筒通過金屬熔封和緊固螺釘 雙重方式連接，保障了裝置的密封性，且方便拆卸與安裝。


圖1裝置的結構示意圖
1絕熱套筒、2提升泵導入管、3反應堆容器、4提升管、5注氣管、6注氣口、7氣彈、 8鈉容器、9導流筒、10環狀擋板、11透氣孔、12小孔、13氣液分離室具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述
如圖1所示的一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置，該裝置包括 絕熱套管1與提升泵導入管2連成一體，提升泵導入管2焊接在反應堆容器3上，提升泵貫 穿在絕熱套筒1和提升泵導入管2內，提升泵的下端浸沒在反應堆鈉液中，提升泵由提升管 4與注氣管5固定在一起且下部通過注氣口 6連通構成。用氣體提升泵將高溫鈉提升到反 應堆活性區上屏蔽層的上方，避開堆芯的放射性幹擾。工作時氬氣從注氣管5頂部的氬氣 入口注入，在下端經注氣口 6流進提升管4形成連續氣彈7，氣彈7把鈉提升到反應堆上方 的鈉容器8內，進行緩發中子測量後，鈉靠重力流回反應堆。鈉容器8焊接在提升管4上， 在鈉容器8與提升管4之間安裝有導流筒9，導流筒9上方為喇叭口，在喇叭口內設置環狀 擋板10，環繞喇叭口上緣留有透氣孔11，這樣在喇叭口內形成了氣液分離室13。當氣液混 合兩相流由提升管4向上噴到分離室13的頂面時被環狀擋板10擋回，其中液態鈉落下，由 導流筒9上方的喇叭口匯集，而氣體繞過環狀擋板10由喇叭口上緣的透氣孔11流入絕緣 套筒1內，向下經提升泵導入管2流入反應堆氣腔。
在鈉容器8與提升管4之間設置導流筒9，其作用是使提升採集的鈉按先後順序流 動，先在導流筒9內向下流，到鈉容器8底部返回在導流筒9外向上流，最後在鈉容器8的 上沿向外從鈉容器8的外壁流下，這樣可使鈉充分釋放緩發中子。鈉最終與氬氣匯合從提 升泵導入管2流回反應堆。
本實施例絕熱套筒1採用帶有金屬熔封法蘭的絕緣套筒1，該套筒1可防止鈉和氬 氣的洩漏並有保溫隔熱的作用，上部的法蘭設有低熔點金屬熔化密封結構，通過金屬熔封 再加螺釘連接的方式，既保證了密封又可拆卸。本裝置中鈉容器8的體積根據探測的要求 計算而出，鈉容器8底部開有一洩鈉小孔12，當氣體提升泵停止工作時，鈉容器8內的鈉由 洩鈉小孔12慢慢流淨，避免積存放射性鈉，更好的保證了安全。
本裝置可以與反應堆的覆蓋氣體監測系統連接，利用覆蓋氣體監測系統返回反應 堆的氬氣，作為氣源，綜合利用更為節約。
本裝置的工作原理如下
純淨氬氣從該裝置上部的氬氣入口導入，經注氣管5向下流動，在下端從氣體注 氣口 6進入提升管4，形成氣泡，氣泡向上浮動形成連續的氣彈7，帶動高溫液態鈉向上流 動，這就是提升過程。在導流筒9上部喇叭口的氣液分離室13內氬氣與鈉分離，鈉由導流 筒9上方的喇叭口匯集，在導流筒9內向下流動，流到鈉容器8底部返回在導流筒9外繼續 向上流動，一直流到鈉容器8上沿，然後沿鈉容器8外壁流下，最後流回反應堆。
權利要求
一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置，其特徵在於，帶有金屬熔封法蘭的絕熱套管(1)與提升泵導入管(2)連成一體，提升泵導入管(2)焊接在反應堆容器(3)上，提升管(4)與注氣管(5)固定在一起且下部連通構成提升泵，提升泵貫穿在絕熱套筒(1)和提升泵導入管(2)內，提升泵的下端在反應堆鈉液中，鈉容器(8)焊接在提升管(4)上，在鈉容器(8)與提升管(4)之間安裝有導流筒(9)，導流筒(9)上方為喇叭口，喇叭口、環狀擋板(10)及透氣孔(11)構成了氣液分離室(13)。
2.根據權利要求
1所述的一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置，其特 徵在於，所述的喇叭口、環狀擋板(10)及透氣孔(11)構成了氣液分離室(13)為在喇叭口 內設置環狀擋板(10)，並環繞喇叭口上緣留有透氣孔(11)。
3.根據權利要求
1所述的一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置，其特 徵在於，所述的鈉容器(8)底部開有一小孔(12)。
4.根據權利要求
1所述的一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置，其特 徵在於，所述的絕熱套筒(1)與法蘭蓋通過金屬熔封和緊固螺釘的方式連接。
專利摘要
本實用新型公開了一種快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置，帶有金屬熔封法蘭的絕熱套管(1)與提升泵導入管(2)連成一體，提升泵導入管(2)焊接在反應堆容器(3)上，提升管(4)與注氣管(5)固定在一起且下部連通構成提升泵，提升泵貫穿在絕熱套筒(1)和提升泵導入管(2)內，提升泵的下端在反應堆鈉液中，鈉容器(8)焊接在提升管(4)上，在鈉容器(8)與提升管(4)之間安裝有導流筒(9)，導流筒(9)上方為喇叭口，喇叭口、環狀擋板(10)及透氣孔(11)構成了氣液分離室(13)。該實用新型提供了一種結構簡單、體積小、使用壽命長、便於安裝和拆換的快堆燃料破損探測高溫鈉的氣體提升泵取樣裝置。
文檔編號G21C17/04GKCN201725595SQ201020270716
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月22日
發明者劉浩傑, 劉玉璞, 王琳 申請人:中國原子能科學研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan