CN112916485B - 一种用于清洗复杂结构粘钠设备的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，电机的输出轴插入于清洗容器后与待清洗粘钠设备相连接，喷射器位于清洗容器内，且喷射器正对待清洗粘钠设备，除盐水箱的出口依次经加压泵及除盐水流量调节阀与喷射器的入口相连通；氮气供应装置的出口与清洗容器的氮气入口相连通；清洗容器顶部侧面的出气口与风机的入口相连通，风机的出口处设置有氢气浓度仪，氢气浓度仪及除盐水流量调节阀与控制器相连接；清洗容器侧面的溢流口经溢流管与废液箱的入口相连通，清洗容器底部的排水口与废液箱的入口相连通，该装置对粘钠设备的清洗效果较好。

Description

一种用于清洗复杂结构粘钠设备的装置
技术领域
本发明属于粘钠设备清洗技术领域，涉及一种用于清洗复杂结构粘钠设备的装置。
背景技术
钠冷快堆作为第四代反应堆的主力堆型之一，具备有益的安全性和经济性。钠冷快堆使用液态金属钠作为冷却剂，钠冷快堆一二回路的主要设备均处于液态金属钠工作环境中，在设备更换或者检修时，需要将设备表面及间隙残留的金属钠去除。当前国际国内的清洗方法为水蒸气-氮气清洗法、雾化水清洗法、蒸馏法、醇清洗法等，最常用的方法是水蒸气-氮气清洗法，但是对于结构较为复杂的钠阀门、螺栓、存在细小间隙残留的金属钠，上述清洗方法均有一定的局限性。结构复杂的设备间隙处清洗介质不易到达，或者清洗介质流速低，清洗过程中产生的过氧化钠或氧化钠层会阻止固态钠和清洗介质进一步反应，导致清洗不彻底；对于正对清洗介质来的方向的设备清洗的干净程度高于背对清洗介质来的设备表面，由于结构不规则或者间隙太小，造成此问题进一步严重。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，该装置对粘钠设备的清洗效果较好。
为达到上述目的，本发明所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置包括电机、清洗容器、喷射器、除盐水箱、加压泵、除盐水流量调节阀、氮气供应装置、风机、控制器及废液箱；
电机的输出轴插入于清洗容器后与待清洗粘钠设备相连接，喷射器位于清洗容器内，且喷射器正对待清洗粘钠设备，除盐水箱的出口依次经加压泵及除盐水流量调节阀与喷射器的入口相连通；
氮气供应装置的出口与清洗容器的氮气入口相连通；
清洗容器顶部侧面的出气口与风机的入口相连通，风机的出口处设置有氢气浓度仪，氢气浓度仪及除盐水流量调节阀与控制器相连接；
清洗容器侧面的溢流口经溢流管与废液箱的入口相连通，清洗容器底部的排水口与废液箱的入口相连通。
清洗容器内部的上侧通过隔板及滤网分隔形成清洗区域，其中，滤网位于清洗区域的底部，待清洗粘钠设备及喷射器均位于清洗区域内。
清洗容器的侧壁上设置有观察窗，观察窗正对所述待清洗粘钠设备。
电机的输出轴通过设备夹具与待清洗粘钠设备相连接。
浓硝酸储存箱的出口经计量泵与废液箱的入口相连通。
废液箱内设置有pH计，其中，pH计及计量泵与控制器相连接。
清洗容器顶部侧面的出气口经排气阀与风机的入口相连通。
清洗容器底部的排水口经排水阀与废液箱的入口相连通。
氮气供应装置的出口通过氮气流量调节阀与清洗容器的氮气入口相连通。
喷射器的出口为多孔结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置在具体操作时，除盐水箱输出的除盐水经加压泵及喷射器喷出后对待清洗粘钠设备进行冲洗，同时在冲洗过程中，电机带动待清洗粘钠设备转动，使得待清洗粘钠设备所有位置均清洗干净，同时通过氮气供应装置输出的氮气对金属钠与水反应产生的氢气进行稀释，然后通过风机带走，操作方便，成本较低，具有很好的经济性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为除盐水箱、2为加压泵、3为除盐水流量调节阀、4为喷射器、5为氮气供应装置、6为氮气流量调节阀、7为电机、701为设备夹具、702为待清洗粘钠设备、8为滤网、9为清洗容器、10为隔板、11为排气阀、12为风机、13为氢气浓度仪、14为排水阀、15为废液箱、16为计量泵、17为浓硝酸储存箱、18为观察窗、19为溢流管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置包括电机7、清洗容器9、喷射器4、除盐水箱1、加压泵2、除盐水流量调节阀3、氮气供应装置5、风机12、控制器及废液箱15；电机7的输出轴插入于清洗容器9后与待清洗粘钠设备702相连接，喷射器4位于清洗容器9内，且喷射器4正对待清洗粘钠设备702，除盐水箱1的出口依次经加压泵2及除盐水流量调节阀3与喷射器4的入口相连通；氮气供应装置5的出口与清洗容器9的氮气入口相连通；清洗容器9顶部侧面的出气口与风机12的入口相连通，风机12的出口处设置有氢气浓度仪13，氢气浓度仪13及除盐水流量调节阀3与控制器相连接；清洗容器9侧面的溢流口经溢流管19与废液箱15的入口相连通，清洗容器9底部的排水口与废液箱15的入口相连通。
清洗容器9内部的上侧通过隔板10及滤网8分隔形成清洗区域，其中，滤网8位于清洗区域的底部，待清洗粘钠设备702及喷射器4均位于清洗区域内；清洗容器9的侧壁上设置有观察窗18，观察窗18正对所述待清洗粘钠设备702。
电机7的输出轴通过设备夹具701与待清洗粘钠设备702相连接。
浓硝酸储存箱17的出口经计量泵16与废液箱15的入口相连通，废液箱15内设置有pH计，其中，pH计及计量泵16与控制器相连接。
清洗容器9顶部侧面的出气口经排气阀11与风机12的入口相连通。
清洗容器9底部的排水口经排水阀14与废液箱15的入口相连通。
氮气供应装置5的出口通过氮气流量调节阀6与清洗容器9的氮气入口相连通。
喷射器4的出口为多孔结构，以便产生细小的高压水流，有利于对设备间隙进行冲洗。
通过氮气供应装置5输出氮气对金属钠与水反应产生的氢气进行稀释，然后将氮气与氢气的混合气体通过风机12排出至大气。
电机7为低速电机，电机7的转速小于20rpm。
清洗容器9为长方体结构，清洗容器9的底部倾斜分布，在清洗过程中，清洗后的水经滤网8过滤后进入到废液箱15中，其中，滤网8的目数不低于50目，通过滤网8过滤被冲洗下来的锈渣等固体杂质。
浓硝酸储存箱17通过计量泵16向废液箱15提供浓硝酸，将废液箱15中的氢氧化钠及碳酸钠混合溶液中和成中性溶液。
本发明的具体工作过程为：
1)打开清洗容器9的顶盖，将待清洗粘钠设备702固定于设备夹具701上，封闭清洗容器9的顶盖；
2)启动风机12并打开氮气流量调节阀6，连续运行至少3min，启动电机7带动待清洗粘钠设备702连续转动；
3)启动加压泵2，通过氢气浓度仪13检测的氢气浓度控制除盐水流量调节阀3的开度，使得氢气浓度仪13检测到的氢气浓度不超过1％；其中，当测得的氢气浓度超过2％时，则关闭除盐水流量调节阀3，当测得的氢气浓度降低至1.5％时，则延时60s后再打开除盐水流量调节阀3；
4)当氢气浓度仪13检测到的氢气浓度稳定在0.5％以下且持续10min后，则打开除盐水流量调节阀3的开度至100％，并连续运行20min，设备清洗完毕，系统设备停运；
5)启动计量泵16向废液箱15提供浓硝酸，待废液箱15中溶液pH调节至6-8范围时，则将废液箱15中的废液稀释排放。

Claims (6)

1.一种用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，其特征在于，包括电机(7)、清洗容器(9)、喷射器(4)、除盐水箱(1)、加压泵(2)、除盐水流量调节阀(3)、氮气供应装置(5)、风机(12)、控制器及废液箱(15)；
电机(7)的输出轴插入于清洗容器(9)后与待清洗粘钠设备(702)相连接，喷射器(4)位于清洗容器(9)内，且喷射器(4)正对待清洗粘钠设备(702)，除盐水箱(1)的出口依次经加压泵(2)及除盐水流量调节阀(3)与喷射器(4)的入口相连通；
氮气供应装置(5)的出口与清洗容器(9)的氮气入口相连通；
清洗容器(9)顶部侧面的出气口与风机(12)的入口相连通，风机(12)的出口处设置有氢气浓度仪(13)，氢气浓度仪(13)及除盐水流量调节阀(3)与控制器相连接；
清洗容器(9)侧面的溢流口经溢流管(19)与废液箱(15)的入口相连通，清洗容器(9)底部的排水口与废液箱(15)的入口相连通；
清洗容器(9)内部的上侧通过隔板(10)及滤网(8)分隔形成清洗区域，其中，滤网(8)位于清洗区域的底部，待清洗粘钠设备(702)及喷射器(4)均位于清洗区域内；
氮气供应装置(5)的出口通过氮气流量调节阀(6)与清洗容器(9)的氮气入口相连通；
电机(7)的输出轴通过设备夹具(701)与待清洗粘钠设备(702)相连接；
浓硝酸储存箱(17)的出口经计量泵(16)与废液箱(15)的入口相连通；
具体工作过程为：
1)打开清洗容器(9)的顶盖，将待清洗粘钠设备(702)固定于设备夹具(701)上，封闭清洗容器(9)的顶盖；
2)启动风机(12)并打开氮气流量调节阀(6)，连续运行至少3min，启动电机(7)带动待清洗粘钠设备(702)连续转动；
3)启动加压泵(2)，通过氢气浓度仪(13)检测的氢气浓度控制除盐水流量调节阀(3)的开度，使得氢气浓度仪(13)检测到的氢气浓度不超过1％；其中，当测得的氢气浓度超过2％时，则关闭除盐水流量调节阀(3)，当测得的氢气浓度降低至1.5％时，则延时60s后再打开除盐水流量调节阀(3)；
4)当氢气浓度仪(13)检测到的氢气浓度稳定在0.5％以下且持续10min后，则打开除盐水流量调节阀(3)的开度至100％，并连续运行20min，设备清洗完毕，系统设备停运；
5)启动计量泵(16)向废液箱(15)提供浓硝酸，待废液箱(15)中溶液pH调节至6-8范围时，则将废液箱(15)中的废液稀释排放。
2.根据权利要求1所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，其特征在于，清洗容器(9)的侧壁上设置有观察窗(18)，观察窗(18)正对所述待清洗粘钠设备(702)。
3.根据权利要求1所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，其特征在于，废液箱(15)内设置有pH计，其中，pH计及计量泵(16)与控制器相连接。
4.根据权利要求1所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，其特征在于，清洗容器(9)顶部侧面的出气口经排气阀(11)与风机(12)的入口相连通。
5.根据权利要求1所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，其特征在于，清洗容器(9)底部的排水口经排水阀(14)与废液箱(15)的入口相连通。
6.根据权利要求1所述的用于清洗复杂结构粘钠设备的装置，其特征在于，喷射器(4)的出口为多孔结构。
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