一种斜管式钠热管制作装置及制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种斜管式钠热管制作装置，可以有效地减少灌装过程中的液态钠在真空管路中的残留，防止液态钠对真空阀或者真空泵的损害，提高了制作成功率，同时本发明专利技术的提出的钠热管制作方法可以保护的真空阀的阀芯，因此在制作过程中无需更换真空阀，降低了制作成本。

【技术实现步骤摘要】
一种斜管式钠热管制作装置及制作方法
本专利技术属于高温液体金属热管
，尤其涉及一种斜管式钠热管制作装置和制作方法。
技术介绍
钠热管是一种高效的传热器件，其在温度计量、航空航天等
都有应用。现有技术中钠热管的制作装置如图1所示，钠热管2的上端通过镍管段、钠阀B与直角三通4的下部连通，直角三通4的上端通过真空管、钠阀A与钠罐3连接，直角三通4的侧端通过真空管、真空阀C与真空泵1连接。灌装钠时，先关闭阀A，打开阀B和阀C，开启真空泵将待灌装的钠热管2内部抽成真空，然后关闭阀C，加热钠罐3，使得钠罐3中的钠熔化成液态钠后，打开阀A，液态钠在重力和钠热管中的真空抽吸力的作用下从钠罐3中流到钠热管2中，然后关闭阀A，再次打开阀C，对灌装液态钠的钠热管2再次抽真空。专利技术人发现，在液态钠流到钠热管2中过程中，由于真空抽吸的作用，部分液态钠会被抽吸到DC段真空管中，并冷却成为固态钠堵塞DC段真空管以及真空阀C，并会破坏阀C的阀芯，导致阀体报废，更为严重的是，凝固在DC段管道中的钠堵塞管道后，会造成真空泵1无法对钠热管进行抽真空操作，导致钠热管真空度不足，使得钠热管报废，如果贸然将DC段的钠加热重新熔化再抽真空，则会导致钠蒸汽或液态钠被吸到真空泵中，危害真空设备。
技术实现思路
为解决上述技术问题，具体来说，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的钠热管制作装置包括待灌装的钠热管，所述钠热管是由不锈钢制成的圆柱体密封中空管，上部具有镍管段通往管体内部。所述制作装置还包括斜三通，所述斜三通具有上部出口、下部出口和侧部出口，所述侧部出口与水平方向呈第一夹角，所述第一夹角大于0°小于90°，优选30°至60°，例如45°。所述镍管段的上端与斜三通的下部出口连接，两者之间具有第一钠阀。斜三通的上部出口通过真空管与钠罐连接，斜三通的上部出口与钠罐之间具有第二钠阀。斜三通的侧部出口通过真空管与真空泵连接，斜三通的侧部出口与真空泵之间依次设置第一真空阀和第二真空阀，所述第一真空阀和真空阀之间还设置有直角三通，所述直角三通的侧部出口连接氩气瓶，所述直角三通的侧部出口与氩气瓶设置第三真空阀，所述第三真空阀打开后，氩气瓶中的氩气可以通过所述直角三通进入所述第一真空阀与第二真空阀之间的真空管内。所述钠罐包括上部的圆柱体部和下部的倒圆锥部，倒圆锥部的顶点设置有钠罐出口，所述钠罐出口通过真空管道与钠阀连接。所述斜三通侧部出口与第一真空阀之间的真空管与水平面呈第二夹角，所述第一夹角等于第二夹角。所述第一、第二、第三真空阀可以采用可控式的真空阀。本专利技术提出一种钠热管的制作方法，其基于上述实施例中的制作装置，包括以下步骤：步骤1：关闭第二钠阀和第三真空阀，打开第一钠阀、第一真空阀和第二真空阀，开启真空泵，对整个真空管路包括钠热管进行抽真空。步骤2：关闭第一真空阀和第二真空阀，对钠罐进行加热，加热温度在钠的熔点之上，优选为120度，同时对钠热管到钠罐之间的管路(包括斜三通和两个钠阀的阀体)都进行加热。步骤3：打开第二钠阀，使得钠罐中的液体钠流到钠热管后关闭第二钠阀，在此过程中不停止对钠罐以及中间管路的加热。步骤4：关闭第一真空阀和第二真空阀，开启第三真空阀，使得氩气充满第一真空阀和第二电磁阀之间的真空管路。此时停止对钠罐的加热，同时开始对斜三通侧部出口至第一真空阀之间的管路以及第一真空阀阀体进行加热，加热温度控制在钠熔点之上，优选为120℃。步骤5：关闭第三真空阀，开启第一真空阀。步骤6：对整个真空管路外壁进行冷却，管路温度降低到室温后，打开第一真空阀和第二真空阀，开启真空泵对整个真空管路包括钠热管进行抽真空。上述步骤4-步骤6可反复进行，使得DC段管路中的残留钠全部进入钠热管中。步骤7：关闭第一钠阀，对镍管段进行夹断并密封处理。本专利技术提出的一种斜管式钠热管制作装置，可以有效地减少灌装过程中的液态钠在真空管路中的残留，防止液态钠对真空阀或者真空泵的损害，提高了制作成功率，同时由于保护的真空阀的阀芯，因此在制作过程中无需更换真空阀，降低了制作成本。附图说明附图1为现有技术中的钠热管制作装置示意图；附图2为本专利技术公开的钠热管制作装置示意图；附图3为本专利技术公开的钠热管制作方法流程图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术进行进一步说明。参见图2，本专利技术的钠热管制作装置包括待灌装的钠热管2，所述钠热管2是由不锈钢制成的圆柱体密封中空管，上部具有镍管段11通往管体内部。所述制作装置还包括斜三通4，所述斜三通4具有上部出口、下部出口和侧部出口，所述侧部出口与水平方向呈45°角。所述镍管段11的上端与斜三通4的下部出口连接，两者之间具有第一钠阀6。斜三通4的上部出口通过真空管与钠罐3连接，斜三通4的上部出口与钠罐3之间具有第二钠阀7。斜三通4的侧部出口通过真空管与真空泵1连接，斜三通4的侧部出口与真空泵1之间依次设置第一真空阀8和第二真空阀9，所述第一真空阀8和真空阀9之间还设置有直角三通12，所述直角三通12包括左侧出口、右侧出口和侧部出口，所述直角三通12的侧部出口连接氩气瓶5，所述直角三通的侧部出口与氩气瓶5之间设置第三真空阀10，所述第三真空阀10打开后，氩气瓶5中的氩气可以通过所述直角三通12进入所述第一真空阀8与第二真空阀9之间的真空管内。所述直角三通12的左侧出口通过真空管连接第一真空阀8，右侧出口通过真空管连接第二真空阀9。本领域技术人员可以理解，本文中描述的“连接”都是通过真空管道对各个组件进行连接，并保障整个装置的气密性。所述钠罐3包括上部的圆柱体部和下部的倒圆锥部，倒圆锥部的顶点设置有钠罐出口，所述钠罐出口通过真空管道与钠阀7连接。在灌装未开始时，所述钠罐3中的钠呈固态并凝固在钠罐内的下部空间内(如图2阴影所示)，固态钠的上方为真空。本实施例设计的具有上部的圆柱体部和下部的倒圆锥部的钠罐在灌装钠时具有优势，这种结构不但减少液态钠流动的阻力，并且减少了钠在钠罐内壁的残余，保障了钠热管中的钠的重量。所述斜三通侧部出口与第一真空阀8之间的真空管也与水平面呈45°夹角。为了提高自动化水平，所述第一、第二、第三真空阀可以采用可控式的真空阀，其阀体的开闭可以由控制器或工控机进行控制。在一个实施例中，本专利技术提出一种钠热管的制作方法，其基于上述实施例中的制作装置，包括以下步骤：步骤1：关闭第二钠阀7和第三真空阀10，打开第一钠阀6、第一真空阀8和第二真空阀9，开启真空泵1，对钠热管2中进行抽真空。如果要取得较好的灌装效果，整个装置内的真空度应在10-4帕以下。步骤2：关闭第一真空阀8和第二真空阀9，对钠罐3进行加热，加热温度在钠的熔点之上，优选为120度，加热时间视罐内的钠量，保持温度三十分钟，以保障所有的钠都熔化为液体。同时对钠热管2到钠罐3之间的管路(包括斜三通和两个钠阀的阀体)都进行加热。以上的加热可采用缠绕加热电阻丝的方式进行，并采用测温装置对钠罐以及管路表面进行温度测量，以控制加热的功率。步骤3：打开第二钠阀7，使得钠罐3中的液体钠流到钠热管2后关闭第二钠阀7，在此过程中不停止对钠罐3以及中间管路的加热。当钠流到钠热管中时，可以听到液体钠在管路中流动以及滴到钠热管中的声音，声音消失后，再保持一段时间，待钠罐中的钠以及管路中滞留的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜管式钠热管制作装置，其特征在于，所述制作装置包括待灌装的钠热管，所述钠热管上部具有镍管段通往管体内部；所述制作装置还包括斜三通，所述斜三通具有上部出口、下部出口和侧部出口，所述侧部出口与水平方向呈第一夹角，所述镍管段的上端与斜三通的下部出口连接，两者之间具有第一钠阀，斜三通的上部出口通过真空管与钠罐连接，斜三通的上部出口与钠罐之间具有第二钠阀；斜三通的侧部出口通过真空管与真空泵连接，斜三通的侧部出口与真空泵之间依次设置第一真空阀和第二真空阀，所述第一真空阀和真空阀之间还设置有直角三通，所述直角三通的侧部出口连接氩气瓶，所述直角三通的侧部出口与氩气瓶设置第三真空阀，所述第三真空阀打开后，氩气瓶中的氩气可以通过所述直角三通进入所述第一真空阀与第二真空阀之间的真空管内；所述斜三通侧部出口与第一真空阀之间的真空管与水平面呈第二夹角，所述第一夹角等于第二夹角。

【技术特征摘要】
1.一种斜管式钠热管制作装置，其特征在于，所述制作装置包括待灌装的钠热管，所述钠热管上部具有镍管段通往管体内部；所述制作装置还包括斜三通，所述斜三通具有上部出口、下部出口和侧部出口，所述侧部出口与水平方向呈第一夹角，所述镍管段的上端与斜三通的下部出口连接，两者之间具有第一钠阀，斜三通的上部出口通过真空管与钠罐连接，斜三通的上部出口与钠罐之间具有第二钠阀；斜三通的侧部出口通过真空管与真空泵连接，斜三通的侧部出口与真空泵之间依次设置第一真空阀和第二真空阀，所述第一真空阀和真空阀之间还设置有直角三通，所述直角三通的侧部出口连接氩气瓶，所述直角三通的侧部出口与氩气瓶设置第三真空阀，所述第三真空阀打开后，氩气瓶中的氩气可以通过所述直角三通进入所述第一真空阀与第二真空阀之间的真空管内；所述斜三通侧部出口与第一真空阀之间的真空管与水平面呈第二夹角，所述第一夹角等于第二夹角。2.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述第一夹角优选30°至60°。3.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述钠罐包括上部的圆柱体部和下部的倒圆锥部，倒圆锥部的顶点设置有钠罐出口，所述钠罐出口通过真空管道与第二钠阀连接。4.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述第一、第二、第三真空阀采...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴联凯，
申请(专利权)人：吴联凯，
类型：发明
国别省市：浙江,33