CN104035126B - 钠喷射接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于快堆冷却剂特性技术领域，公开了一种钠喷射接收装置。该装置包括钠喷射装置、密闭容器（3）、钠接收盘(5)、导向装置(6)、排放口(7)、电加热装置(8)、导排装置(9)、氩气输送装置(10)。通过钠喷射装置将钠雾化到密闭容器（3）中，喷射的大部分钠被钠接收盘（5）收集，喷射到边缘的钠通过钠接收盘(5)的弧形导流板和漏钠口（12）排到钠排放口（7），进而被导入到钠导排装置（9）中。该装置能够同时实现液态金属钠的喷射、轨迹和温度测量及导排功能。

Description

钠喷射接收装置
技术领域
本发明属于快堆冷却剂特性技术领域，具体涉及一种钠喷射接收装置。
背景技术
快堆采用液态金属钠作为冷却剂，而钠从管道或阀门的破裂处泄漏将会导致钠火事故发生。为了全面开展喷射钠火对快堆构筑物及设备的影响和快堆退役后放射性钠处理技术等工作，需要对钠喷射火灾及钠喷射粒径特性进行研究，因此要设计和开发一套钠喷射接收装置。该装置要能够实现金属钠的喷射以及导排功能并且要能够观测液态金属钠的喷射轨迹。
发明内容
（一）发明目的
为了能有效实施液态金属钠的喷射和接收，本发明提供了一种能够同时实现液态金属钠的喷射、轨迹和温度测量、导排功能的钠喷射接收装置。
（二）技术方案
本发明提供的钠喷射接收装置，该装置包括：钠喷射装置、密闭容器3、钠接收盘5、导向装置6、排放口7、电加热装置8、导排装置9、氩气输送装置10、支撑架11、漏钠口12；
所述的钠喷射装置由引流装置1和喷嘴13组成，其中引流装置1从密闭容器3的顶部进入其内部，其上配备有电加热及保温装置，该喷射装置将液体钠喷射到密闭容器3中；
所述的导向装置6位于钠接收盘5的下方，与钠接收盘5的下方相接触，实现对钠接收盘5的过渡支撑。
所述的钠接收盘5位于密闭容器3的下部，用于接收喷射的钠，其边缘的弧形导流板能将喷射到钠接收盘5边缘的钠滴引流到支撑架11上设置的漏钠口12中；从漏钠口12流出的钠经排放口7进入钠导排装置9。
所述的支撑架11位于导向装置6的下方，用于支撑钠接收盘，并且在支撑架上设置有漏钠口12。
所述的氩气输送装置10对钠喷射接收装置输送氩气，能保持密闭容器内惰性气氛，防止喷射钠燃烧，以便实现喷射钠滴粒径及轨迹的测量；
其优选方案为，该装置还包括：多支式热电偶装置2、窥视窗4、加热装置8；
所述的多支式热电偶装置2通过密闭容器的顶部进入到其内部，用于测量喷射钠在容器中的温度分布；
所述的窥视窗4，用于观测钠喷射轨迹，在窥视窗4外，还设有测量钠喷射粒径分布的粒径测量装置；
所述的加热装置8，位于密闭容器3中下部的外围，目的是对喷射出来的钠加热，达到将钠导入导排装置的目的；
所述的喷嘴13为叶片式窄角实心锥形喷嘴；
所述的引流装置1通过密闭容器3顶部的法兰固定，底部与喷嘴13通过螺纹连接；
（三）有益效果
本发明提供的钠喷射接收装置，可以实现在密闭环境下对钠进行喷射、轨迹和温度测量及导排。尤其是在引流装置中配备有电加热保温装置，使钠在引流时也能保持液体状态，能够顺利地从喷嘴处喷出。在密闭容器的下部设置有钠接收盘接收喷射的大部分钠，喷射到接收盘外部边缘的钠滴通过弧形导流板和漏钠口进入到导排装置，并且在密闭容器中下部的外侧启用电加热装置，使喷射出来的钠保持液体状态以利于导排。另外，在窥视窗外还设有粒径测量装置，以研究喷射出来的钠滴特性。
附图说明
图1是钠喷射接收装置示意图；
1.引流装置、2.多支式热电偶装置、3.密闭容器、4.窥视窗、5.钠接收盘、6.导向装置、7.钠排放口、8.电加热装置、9.导排装置、10.氩气保护用输送装置、11.支撑架、12.漏钠口、13.喷嘴。
具体实施方式
下面根据说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。
实施例1
本发明提供的钠喷射接收装置，如图1所示，该装置包括：钠喷射装置、密闭容器3、钠接收盘5、导向装置6、排放口7、电加热装置8、导排装置9、氩气输送装置10、支撑架11、漏钠口12；
所述的钠喷射装置由引流装置1和喷嘴13组成，其中引流装置1从密闭容器3的顶部进入其内部，其上配备有电加热和保温装置，该喷射装置将液体钠喷射到密闭容器3中；
所述的导向装置6位于钠接收盘5的下方，与钠接收盘5的下方相接触，实现对钠接收盘5的过渡支撑。
所述的钠接收盘5位于密闭容器3的下部，用于接收喷射的钠；盘边缘具有弧形导流功能，能将喷射到钠接收盘5边缘的钠滴引流到支撑架11上设置的漏钠口12中；从漏钠口12流出的钠经排放口7进入钠导排装置9；
所述的支撑架11位于导向装置6的下方，用于支撑钠接收盘，并且在支撑架上设置有漏钠口12。
所述的氩气输送装置10对钠喷射接收装置输送氩气，起到防止喷射钠燃烧的目的；
该装置还包括：多支式热电偶装置2、窥视窗4、加热装置8；
所述的多支式热电偶装置2通过密闭容器的顶部进入到其内部，用于测量喷射钠在容器中的温度分布；
所述的窥视窗4，用于观测钠喷射轨迹，在窥视窗4外，还设有测量钠喷射粒径分布的粒径测量装置；
所述的加热装置8，位于密闭容器3中下部的外围，目的是对喷射出来的钠加热，达到将钠导入导排装置的目的；
所述的喷嘴13为叶片式窄角实心锥形喷嘴；
所述的引流装置1通过密闭容器3顶部的法兰固定，底部与喷嘴13通过螺纹连接；
具体操作过程为：
将核级钠加热到120℃～400℃，将其引流到钠喷射装置，将钠雾化喷射到密闭容器3中，通过多支式热电偶装置2来测量喷射钠在容器中的温度分布，并通过窥视窗4外的粒径测量装置来测量粒径分布，喷射的大部分钠流到带弧形导流的钠接收盘5中被收集，边缘的钠通过弧形导流板和漏钠口12导排到钠排放口7后被导入钠导排装置9中，在排钠过程采用电加热装置8来保证钠的温度，通过氩气保护用输送装置10来给整个装置输送氩气进行保护。保证整个测量过程喷射钠不燃烧，以便准确获得钠喷射轨迹和粒径分布。
使用该装置顺利实现了液体钠的喷射、钠滴轨迹测量和导排，为快堆钠火研究和快堆退役中大量放射性钠的处理工艺获得设计参数。

Claims (4)

1.钠喷射接收装置，其特征在于，该装置包括钠喷射装置、密闭容器(3)、钠接收盘(5)、导向装置(6)、排放口(7)、电加热装置(8)、导排装置(9)、氩气输送装置(10)、支撑架(11)、漏钠口(12)；
所述的钠喷射装置由引流装置(1)和喷嘴(13)组成，其中引流装置(1)从密闭容器(3)的顶部进入其内部，其上配备有电加热及保温装置，该喷射装置将液体钠喷射到密闭容器(3)中；
所述的钠接收盘(5)位于密闭容器(3)的下部，盘边缘具有弧形导流板，能将喷射到边缘的钠滴引流到支撑架(11)上设置的漏钠口(12)中；从漏钠口(12)流出的钠经排放口(7)进入钠导排装置(9)；
所述的导向装置(6)的上表面与钠接收盘(5)的下方相接触，实现对钠接收盘(5)的过渡支撑；
所述的支撑架(11)位于导向装置(6)的下方，用于支撑钠接收盘，并且在支撑架上设置有漏钠口(12)；该装置还包括：多支式热电偶装置(2)、窥视窗(4)；所述的多支式热电偶装置(2)通过密闭容器的顶部进入到其内部，用于测量喷射钠在容器中的温度分布；所述的喷嘴(13)为叶片式窄角实心锥形喷嘴。
2.根据权利要求1所述的钠喷射接收装置，其特征在于，所述的窥视窗(4)，用于观测钠喷射轨迹，在窥视窗(4)外还设有测量钠喷射粒径分布的粒径测量装置。
3.根据权利要求1所述的钠喷射接收装置，其特征在于，所述的电加热装置(8)，位于密闭容器(3)中下部的外围，目的是对喷射出来的钠加热，达到将钠导入导排装置的目的。
4.根据权利要求1所述的钠喷射接收装置，其特征在于，所述的引流装置(1)通过密闭容器(3)顶部的法兰固定，底部与喷嘴(13)通过螺纹连接。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4230526A (en) * 1976-08-31 1980-10-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Liquid sodium dip seal maintenance system
CN201242883Y (zh) * 2008-08-06 2009-05-20 中国原子能科学研究院 钠的雾化装置

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喷射钠火的初步分析及实验方法研究;刘晨 等;《原子能科学技术》;20120229;第46卷(第2期);第139-144页 *
钠喷射火灾实验研究;杜海鸥 等;《核科学与工程》;20110331;第31卷(第1期);第41-47页 *

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