【技术实现步骤摘要】
一种高精度液态金属钠定量灌装装置及方法
本专利技术属于化学性质活泼的液态金属罐装
,具体涉及一种高精度液态金属钠定量灌装装置及方法。
技术介绍
液态金属钠的热导率高、比热容大、载热流动能力强,已经被广泛应用于快堆堆芯、太阳能热电、高温碱金属热管、计算机芯片散热、快中子谱模块小堆、空间裂变核反应堆以及航空航天高温热端部件的冷却等工程领域。由于液态金属钠化学性质非常活泼,在空气中会被迅速氧化,在水中会发生剧烈燃烧,发生剧烈爆炸,反应的危险性很大。正因为上述原因,涉及液态金属钠的应用大多在密闭空间内或者密闭容器内。因此,十分有必要设计一种密闭装置内准确地定量灌装高纯度的液态金属钠的装置。例如,中国专利申请号201821396633.9公开了一种液态金属钠的灌装装置。包括输钠管、快速接头、盲管和手柄;在输钠管的一端设置有快速接头,另一端一体成型有盲管,在盲管的侧壁上开设有若干个喷淋口,在输钠管靠近快速接头的一侧固定设置有手柄。本技术结构简单,易实现;避免了将小桶内壁上的石蜡冲掉,进而有效的防止了发生金属钠粘接到小桶内壁上的情况,避免了金属钠的浪费。但是,其装置只能适用于液态钠从一个装置灌装到空间相对较大的容积内,无法对微小空间的容积进行灌装,无法对钠中的杂质(碳、氢、氧、钙、铁等)进行净化,也无法对钠中杂质进行精确的地定量分析,因此该装置不能适用于要求灌装量精度高、液态金属中杂质含量低的航空航天、空间反应堆、热管等领域。例如,中国专利申请号201910472346.4公开了一种高温碱金属热管热态灌装回路 ...
【技术保护点】
1.一种高精度液态金属钠定量灌装装置,其特征在于:包括氩气及真空系统、液态金属钠杂质测量及净化系统和液态金属定量灌装系统;/n氩气及真空系统由氩气瓶(1)、第一真空隔膜阀(201)、第二真空隔膜阀(202)、第三真空隔膜阀(203)、第四真空隔膜阀(204)、第五真空隔膜阀(205)、第六真空隔膜阀(206)和真空泵(3)组成;氩气瓶(1)通过气体管线与第一真空隔膜阀(201)相连,第一真空隔膜阀(201)下游分为四个支路,其中三个支路通过气体管线以及第三真空隔膜阀(203)、第五真空隔膜阀(205)和第六真空隔膜阀(206)分别与储钠罐(4)、手套箱(9)和灌装设备(13)相连,第四路通过气体管线依次与第二真空隔膜阀(202)和真空泵(3)连接;/n液态金属钠杂质测量及净化系统由储钠罐(4)、第一钠阀(501)、第二钠阀(502)、第三钠阀(503)、第四钠阀(504)、第五钠阀(505)、电磁泵(6)、阻塞计(7)和冷阱(8)组成;储钠罐(4)底部通过管道和第一钠阀(501)连接电磁泵(6)的入口,电磁泵(6)上游的三通垂直分支通过管道连接第二钠阀(502)的进口,第二钠阀(502 ...
【技术特征摘要】
1.一种高精度液态金属钠定量灌装装置,其特征在于:包括氩气及真空系统、液态金属钠杂质测量及净化系统和液态金属定量灌装系统;
氩气及真空系统由氩气瓶(1)、第一真空隔膜阀(201)、第二真空隔膜阀(202)、第三真空隔膜阀(203)、第四真空隔膜阀(204)、第五真空隔膜阀(205)、第六真空隔膜阀(206)和真空泵(3)组成;氩气瓶(1)通过气体管线与第一真空隔膜阀(201)相连,第一真空隔膜阀(201)下游分为四个支路,其中三个支路通过气体管线以及第三真空隔膜阀(203)、第五真空隔膜阀(205)和第六真空隔膜阀(206)分别与储钠罐(4)、手套箱(9)和灌装设备(13)相连,第四路通过气体管线依次与第二真空隔膜阀(202)和真空泵(3)连接;
液态金属钠杂质测量及净化系统由储钠罐(4)、第一钠阀(501)、第二钠阀(502)、第三钠阀(503)、第四钠阀(504)、第五钠阀(505)、电磁泵(6)、阻塞计(7)和冷阱(8)组成;储钠罐(4)底部通过管道和第一钠阀(501)连接电磁泵(6)的入口,电磁泵(6)上游的三通垂直分支通过管道连接第二钠阀(502)的进口,第二钠阀(502)的出口通过管线连接电磁泵(6)的下游,电磁泵(6)的下游管线分为两个支路,一个支路通过管线和第四钠阀(504)连接冷阱(8),另一支路通过管线和第三钠阀(503)连接阻塞计(7),阻塞计(7)出口通过管线连接冷阱(8)的入口,冷阱(8)的出口通过管线和第五钠阀(505)连接储钠罐(4);
液态金属定量灌装系统由储钠罐(4)、钠流量调节阀(506)、第六钠阀(507)、手套箱(9)、称重容器(10)、称重装置(11)、管接头(12)和灌装设备(13)组成;储钠罐(1)底部通过管道和钠流量调节阀(506)连接放于手套箱(9)内部且置于称重装置(11)之上的称重容器(10),称重容器(10)底部通过管线依次连接第六钠阀(507)、管接头(12)和灌装设备(13),形成液态金属定量灌装系统。
2.根据权利要求1所述的一种高精度液态金属钠定量灌装装置,其特征在于:所述储钠罐(4)的顶部插入位于第一储钠罐(4)内不同深度的液位探针(301)、第二液位探针(302)和第三液位探针(303),根据储钠罐(4)内三个不同深度的液位探针监测储钠罐(4)内的液态金属液位高度;为了防止储钠罐(4)内的压力过高,从储钠罐(4)顶部的气路管线通过气体管线连接第四真空隔膜阀(204),形成了泄压管线。
3.根据权利要求1所述的一种高精度液态金属钠定量灌装装置,其特征在于:所述储钠罐(4)、阻塞计(7)、冷阱(8)、手套箱(9)、称重容器(10)、称重装置(11)、管接头(12)、灌装设备(13)以及连接各设备的所有连接管道内必须利用氩气及真空系统反复的抽真空和充氩气,提供一个无氧环境,尽可能减少回路内氧化物杂质的含量。
4.根据权利要求1所述的一种高精度液...
【专利技术属性】
技术研发人员:王明军,王幸君,候延栋,田文喜,秋穗正,苏光辉,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。