本发明专利技术涉及一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，其包括可伸入高温熔盐中的高温熔盐内窥镜，大直径套筒固定在套筒法兰上，小直径套筒在大直径套筒的内部贯穿套筒法兰可移动安装，大直径套筒和小直径套筒之间形成环形的冷却气流动空间，观察窗为固定连接在小直径套筒的最前端的透光材料，视频光纤在小直径套筒的内部延伸并连接观察窗，小直径套筒和视频光纤之间形成环形的惰性气体流动空间。据本发明专利技术的适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，采用耐高温熔盐腐蚀的可视化技术来直接观测熔盐泵等内部部件的腐蚀情况，不易受熔盐腐蚀和流动等环境干扰，并满足工业应用的要求。要求。要求。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置
[0001]本专利技术涉及熔盐，更具体地涉及一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置。
技术介绍
[0002]熔盐包括碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氟化物、氢氧化物以及低熔点氧化物。经过成分合理配比后的熔盐具有良好的稳定性、热物性、工作温度范围宽等特点，因此被用作核能熔盐堆、太阳能光热发电的传蓄热介质。
[0003]高温熔盐的运行温度高，熔盐腐蚀性强，易引起金属材料腐蚀，产生大量金属阳离子进入熔盐形成腐蚀产物，因此经过一定时间腐蚀后金属管道或部件会发生腐蚀减薄，设置腐蚀穿孔导致泄露，引起安全事故。因此，有必要对这些长期与熔盐接触的金属管道或部件进行定期监测，来保障设备的安全运行。
[0004]目前在核电、石化等行业的油气、水体系下的在线监测方法为电化学探针法，是利用测量探头电极的电流变化来计算腐蚀速率。操作方法是将电化学探针插入到系统管道溶液内，施加一定规律的电压信号到电化学探针的电极上，接收并记录下电流变化的反馈信号，再根据电化学相关公式计算出腐蚀速率值。但是流动熔盐会干扰电化学信号使监测数值出现较大偏差，并且电极材料耐高温熔盐耐蚀能力有限，无法持续进行高温熔盐腐蚀监测，目前尚未在高温熔盐环境中得到实际应用。因此，电化学方法由于易受溶液腐蚀环境和流动等因素的干扰，需要结合常规腐蚀试验进行进一步的验证，因此基于这类方法获得的监测结果不够直观。
技术实现思路
[0005]为了解决上述现有技术中的高温熔盐的监测结果不直观等问题，本专利技术提供一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置。
[0006]根据本专利技术的适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，其包括可伸入高温熔盐中的高温熔盐内窥镜，高温熔盐内窥镜包括套筒法兰、大直径套筒、小直径套筒、观察窗和视频光纤，其中，大直径套筒固定在套筒法兰上，小直径套筒在大直径套筒的内部贯穿套筒法兰可移动安装，大直径套筒和小直径套筒之间形成环形的冷却气流动空间，观察窗为固定连接在小直径套筒的最前端的透光材料，视频光纤在小直径套筒的内部延伸并连接观察窗，小直径套筒和视频光纤之间形成环形的惰性气体流动空间。
[0007]优选地，当高温熔盐为氯化物熔盐时，观察窗的材料为石英或蓝宝石。
[0008]优选地，当高温熔盐为氟化物熔盐时，观察窗的材料为碳化硅单晶。
[0009]优选地，惰性气体出口设置于邻近观察窗的位置以利用惰性气体的高压气旋对观察窗进行吹扫冲洗。
[0010]优选地，惰性气体进口设置于小直径套筒的尾端，惰性气体出口设置于小直径套筒的邻近观察窗的前端，惰性气体在惰性气体流动空间中螺旋形流动。
[0011]优选地，冷却气进口设置于大直径套筒的远离套筒法兰的末端，冷却气出口设置于大直径套筒的邻近套筒法兰的末端，循环冷却气在冷却气流动空间中螺旋形流动。
[0012]优选地，冷却气流动空间和/或惰性气体流动空间中填充有保温棉。
[0013]优选地，观察窗通过小直径套筒的最前端的螺纹口固定并卡套密封。
[0014]优选地，该可视化在线监测装置还包括母管、支管和隔离阀，其中，支管从母管引出，隔离阀被安装在支管上，高温熔盐内窥镜通过套筒法兰安装在隔离阀上。
[0015]优选地，该可视化在线监测装置还包括与高温熔盐内窥镜的视频光纤连接的视频输出端。
[0016]根据本专利技术的适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，采用耐高温熔盐腐蚀的可视化技术来直接观测熔盐泵等内部部件的腐蚀情况，不易受熔盐腐蚀和流动等环境干扰，并满足工业应用的要求。
附图说明
[0017]图1是根据本专利技术的一个优选实施例的适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置的整体结构示意图；
[0018]图2是图1中的高温熔盐内窥镜的结构示意图；
[0019]图3是图2的剖视图；
[0020]图4示出了图3中的石英观察窗与高温氯化物熔盐接触800小时后的截面形貌；
[0021]图5A示出了500ppm金属离子浓度时的高温熔盐颜色；
[0022]图5B示出了1000ppm金属离子浓度时的高温熔盐颜色；
[0023]图5C示出了5000ppm金属离子浓度时的高温熔盐颜色。
具体实施方式
[0024]下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。
[0025]如图1所示，根据本专利技术的一个优选实施例的适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置包括母管1、支管2、隔离阀3和高温熔盐内窥镜4，其中，母管1水平设置，支管2竖直地从母管1引出以作为预留的检修口，隔离阀3被安装在支管2上以在平时关闭时对母管1进行密封并在需要时开启以对母管1进行检修，高温熔盐内窥镜4可插入开启的隔离阀3中以在需要时进行监测。具体地，将高温熔盐内窥镜4通过预留的支管2插入到母管1内，借助于其发出的光束4a可以对母管1内的高温熔盐6、管道内部、熔盐泵等进行拍照或录像观察，通过与高温熔盐内窥镜4连接的视频输出端5可以分析高温熔盐6的流速、颗粒物的尺寸与分布、高温熔盐6的颜色及对应的腐蚀离子浓度等信息，实现可视化监测。
[0026]如图2所示，高温熔盐内窥镜4包括套筒法兰41、大直径套筒42和小直径套筒43，其中，套筒法兰41在具体的监测过程中固定连接在图1的隔离阀3的安装法兰31上，大直径套筒42通过焊接的方式固定在套筒法兰41的远离隔离阀3的端面上，小直径套筒43在大直径套筒42的内部贯穿套筒法兰41延伸。具体地，参见图1，安装法兰31和套筒法兰41具有对中的法兰中心孔，小直径套筒43的直径略小于法兰中心孔以使得小直径套筒43可以相对于套筒法兰41和大直径套筒42进行滑动。如图3所示，大直径套筒42和小直径套筒43之间形成环形的冷却气流动空间44，冷却气进口441设置于大直径套筒42的远离套筒法兰41的末端，冷
却气出口442设置于大直径套筒42的邻近套筒法兰41的末端，循环冷却气在冷却气流动空间44中螺旋形流动，从而最大化地通过循环冷却气对大直径套筒42和小直径套筒43进行冷却。特别地，冷却气流动空间44中填充有保温棉，从而借助于保温棉实现绝热处理。
[0027]如图2所示，高温熔盐内窥镜4还包括观察窗45，其为固定连接在小直径套筒43的最前端的透光材料。具体地，观察窗45通过小直径套筒43的最前端的螺纹口固定并卡套密封。
[0028]如图2所示，高温熔盐内窥镜4还包括视频光纤46，其在小直径套筒43的内部延伸并连接观察窗45和与图1中的视频输出端5。如图3所示，小直径套筒43和视频光纤46之间形成环形的惰性气体流动空间47，惰性气体进口471设置于小直径套筒43的尾端，惰性气体出口472设置于小直径套筒43的邻近观察窗45的前端，惰性气体在惰性气体流动空间47中螺旋形流动，从而最大化地通过惰性气体对小直径套筒43和视频光纤46进行冷却。特别地，惰性气体流动空间47中填充有保温棉，从而借助于保温棉实现绝热处理。另外，通过将惰性气体出口472设置于邻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，其特征在于，该可视化在线监测装置包括可伸入高温熔盐中的高温熔盐内窥镜，其包括套筒法兰、大直径套筒、小直径套筒、观察窗和视频光纤，其中，大直径套筒固定在套筒法兰上，小直径套筒在大直径套筒的内部贯穿套筒法兰可移动安装，大直径套筒和小直径套筒之间形成环形的冷却气流动空间，观察窗为固定连接在小直径套筒的最前端的透光材料，视频光纤在小直径套筒的内部延伸并连接观察窗，小直径套筒和视频光纤之间形成环形的惰性气体流动空间。2.根据权利要求1所述的可视化在线监测装置，其特征在于，当高温熔盐为氯化物熔盐时，观察窗的材料为石英或蓝宝石。3.根据权利要求1所述的可视化在线监测装置，其特征在于，当高温熔盐为氟化物熔盐时，观察窗的材料为碳化硅单晶。4.根据权利要求1所述的可视化在线监测装置，其特征在于，惰性气体出口设置于邻近观察窗的位置以利用惰性气体的高压气旋对观察窗进行吹扫冲洗。5.根据权利要求4所述的可视化在线监测装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈冰川，杨新梅，刘华剑，钱渊，曹云，王建强，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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