CN219198899U - 杂质注入装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种杂质注入装置，用于将不同杂质流体注入目标设备，所述杂质注入装置包括多个分支管路和一个主管路；所述多个分支管路用于输送不同杂质流体；所述主管路的输入端与所述多个分支管路的输出端相连通，用于汇集不同杂质流体以及将汇集后的不同杂质流体注入所述目标设备；其中，所述分支管路上设置有第一压力控制器和流量控制器，所述流量控制器位于所述第一压力控制器的输出侧；所述主管路上设置有第二压力控制器。本申请实施例的杂质注入装置可以适用于高压差、低流量的工况，并且可以满足多种杂质流体同时注入目标设备的需求。

Description

杂质注入装置

技术领域

本申请属于核电技术领域，具体涉及一种适用于高温堆氦气净化系统的杂质注入装置。

背景技术

现有技术中，高温堆的氦气净化系统主要用于对回路中冷却剂的净化，去除可能对反应堆运行产生影响的杂质气体。因此，要验证净化系统性能，则需要向高温堆中注入一定量的杂质。由于高温堆内的杂质含量为ppm量级，而且高温堆内部压力较大，常规杂质注入装置难以满足“小流量(200sccm)、高压差(10MPa)”的杂质注入需求。并且，常规杂质注入装置采用单通道注入杂质，对于需要多种杂质的场景，操作起来较为繁琐，而且费时费力。

为此，本申请提出一种适用于高温堆氦气净化系统的杂质注入装置。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种适用于高温堆氦气净化系统的杂质注入装置。

本申请实施例提供一种杂质注入装置，用于将不同杂质流体注入目标设备，所述杂质注入装置包括多个分支管路和一个主管路；

所述多个分支管路用于输送不同杂质流体；

所述主管路的输入端与所述多个分支管路的输出端相连通，用于汇集不同杂质流体以及将汇集后的不同杂质流体注入所述目标设备；

其中，所述分支管路上设置有第一压力控制器和流量控制器，所述流量控制器位于所述第一压力控制器的输出侧；所述主管路上设置有第二压力控制器。

在一些实施例中，各个所述分支管路向所述主管路输入的杂质流体不同。

在一些实施例中，所述分支管路上设置有第一控制阀，所述第一控制阀为隔离阀并位于所述流量控制器的输入侧。

在一些实施例中，所述分支管路上设置有第二控制阀，所述第二控制阀为单向阀并位于所述流量控制器的输出侧。

在一些实施例中，所述主管路上设置有第三控制阀，所述第三控制阀用于开关所述主管路。

在一些实施例中，所述第三控制阀为背压阀并位于所述第二压力控制器的输出侧。

在一些实施例中，所述分支管路设置有旁支管路，所述旁支管路的输入端与所述第一压力控制器的输出侧和所述流量控制器的输入侧相连通，所述旁支管路的输出端与所述流量控制器的输出侧相连通；所述旁支管路上设有第四控制阀。

在一些实施例中，所述主管路上设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器位于所述第二压力控制器的输出侧，用于监测所述第二压力控制器的输出压力。

在一些实施例中，所述主管路上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器位于所述第二压力控制器的输入侧，用于监测不同杂质流体汇集时的压力。

在一些实施例中，所述杂质流体为气体。

本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本申请实施例的杂质注入装置可以适用于高压差、低流量的工况，并且可以满足多种杂质流体同时注入目标设备的需求。

附图说明

图1是本申请实施例中一种杂质注入装置的结构示意图；

图中，10、分支管路；11、第一压力控制器；12、流量控制器；13、第一控制阀；14、第二控制阀；15、旁支管路；16、第四控制阀；20、主管路；21、第二压力控制器；22、第三控制阀；23、第一压力传感器；24、第二压力传感器。

具体实施方式

现有技术中，高温堆的氦气净化系统主要用于对回路中冷却剂的净化，去除可能对反应堆运行产生影响的杂质气体。因此，要验证净化系统性能，则需要向高温堆中注入一定量的杂质。由于高温堆内的杂质含量为ppm量级，而且高温堆内部压力较大，常规杂质注入装置难以满足“小流量、高压差(杂质源和高温堆系统的压力差)”的杂质注入需求。并且，常规杂质注入装置采用单通道注入杂质，对于需要多种杂质的场景，操作起来较为繁琐，而且费时费力。

针对上述问题，本申请实施例提出一种杂质注入装置，该杂质注入装置可以适用于高压差、低流量的工况，并且可以满足多种杂质流体同时注入目标设备的需求。

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

图1是本申请实施例中一种杂质注入装置的结构示意图。杂质注入装置能够将不同杂质流体注入目标设备。其中，杂质流体可以是气体或者液体。

如图1所示，所述杂质注入装置包括多个分支管路10和一个主管路20，多个分支管路10的数量不小于2。所述多个分支管路10用于输送不同杂质流体。所述主管路20的输入端与所述多个分支管路10的输出端相连通，用于汇集不同杂质流体以及将汇集后的不同杂质流体注入所述目标设备。所述分支管路10上设置有第一压力控制器11和流量控制器12，所述第一压力控制器11用于控制杂质流体的输送压力，所述流量控制器12位于所述第一压力控制器11的输出侧，用于控制杂质流体的输出流量。所述主管路20上设置有第二压力控制器21，所述第二压力控制器21用于控制汇集后的不同杂质流体的输出压力。

上述杂质注入装置，通过在分支管路10和主管路20上分别设置压力控制器，可以进行杂质流体输送过程中上下游的压力调节与控制，从而能够适用于杂质源和目标设备之间高压差的工况。通过在分支管路10上设置流量控制器12，可以实现对杂质流体输送过程中的流量调节与控制，从而能够满足目标设备小流量的杂质注入需求。并且，通过设置多条分支管路10，分别向主管路20输送不同的杂质流体，可以实现将不同的杂质流体同时注入到目标设备中，相对于现有单通道注入杂质的装置，操作简单，能够简化杂质流体的注入过程，提高杂质流体的注入效率。也就是说，上述杂质注入装置可以适用于高压差、低流量的工况，并且可以满足多种杂质流体同时注入目标设备的需求。

在一些可选实施例中，各个所述分支管路10向所述主管路20输入的杂质流体不同。例如，以流体一和流体二为例，在杂质流体注入过程中，一个所述分支管路10用于向所述主管路20输送所述流体一，另一个分支管路10用于向所述主管路20输送所述流体二。在具体应用中，可以根据所要输送的杂质流体的种类设置相应数量的分支管路10。

在一些可选实施例中，所述分支管路10上设置有第一控制阀13，所述第一控制阀13为隔离阀，用于开启或者关闭所述分支管路10。例如，当所述第一控制阀13处于关闭状态时，相应所述分支管路10关闭，不允许杂质流体经过，当第一控制阀13处于开启状态时，相应分支管路10开启，允许相应的杂质流体能够向所述主管路20汇集。在具体应用中，通过控制各个第一控制阀13的开启或者关闭，可以将指定的一种或者多种杂质流体输送到所述主管路20内。

进一步地，在本实施例中，所述第一控制阀13位于所述流量控制器12的输入侧，使得杂质流体在关闭所述第一控制阀13时不会经过所述流量控制器12，从而可以减少所述流量控制器12的能耗。

在一些可选实施例中，所述分支管路10上设置有第二控制阀14，所述第二控制阀14为单向阀并位于所述流量控制器12的输出侧，用于阻止杂质流体回流。在具体应用中，当汇集于所述主管路20内的不同杂质流体的压力大于所述分支管路10内杂质流体的输送压力时，汇集的杂质流体存在向分支管路10回流的趋势，通过设置所述第二控制阀14，可以阻止这种趋势，防止杂质流体回流。

在一些可选实施例中，所述主管路20上设置有第三控制阀22，所述第三控制阀22用于开关所述主管路20。具体地，所述第三控制阀22用于将主管路20与目标设备连通。例如，当第三控制阀22处于关闭状态时，主管路20关闭，可以停止向目标设备注入杂质流体，当第三控制阀22处于开启状态时，主管路20开启，可以向目标设备注入杂质流体。

进一步地，在本实施例中，所述第三控制阀22为背压阀并位于所述第二压力控制器21的输出侧。在具体应用中，当所述第二压力控制器21的输出压力不小于所述背压阀的设定压力时，所述背压阀才会开启，这使得杂质注入装置能够具有稳定的输出。并且，所述背压阀也可以避免因所述第二压力控制器21的输出压力较小或者出现压力波动而导致目标设备内的流体倒灌入杂质注入装置内。

在一些可选实施例中，所述分支管路10设置有旁支管路15，所述旁支管路15的输入端与所述第一压力控制器11的输出侧和所述流量控制器12的输入侧相连通，所述旁支管路15的输出端与所述流量控制器12的输出侧相连通；所述旁支管路15上设有第四控制阀16，所述第四控制阀16用于开启或者关闭所述旁支管路15。例如，当所述第四控制阀16开启时，所述旁支管路15开启，当所述第四控制阀16关闭时，所述旁支管路15关闭。在具体应用中，当所述流量控制器12在发生故障时，可临时通过所述旁支管路15进行杂质气体的临时输送。在其他情况下，所述旁支管路15也可以作为残留杂质流体的排出管路，例如，完成杂质注入工作后，断开所述主管路20和所述目标设备之间的连接，所述分支管路10内残留的杂质流体可以沿所述旁支管路15、所述主管路20排放至大气。

进一步地，在本实施例中，所述旁支管路15的输入端与所述第一控制阀13的输入侧连通，所述旁支管路15的输出端与所述第二控制阀14的输出侧连通，通过所述旁支管路15临时输送杂质气体或者通过所述旁支管路15排放残留杂质流体时，可以关闭所述第一控制阀13和所述第二控制阀14，这样可以避免杂质气体经过所述流量控制器12，而产生能耗。

在一些可选实施例中，所述主管路20上设置有第一压力传感器23，所述第一压力传感器23位于所述第二压力控制器21的输出侧，所述第一压力传感器23可以用于监测所述第二压力控制器21的输出压力。也就是说，所述第一压力传感器23可以监测所述第二压力控制器21的控制效果，从而保证输出过程的稳定性。

在一些可选实施例中，所述主管路20上设置有第二压力传感器24，所述第二压力传感器24位于所述第二压力控制器21的输入侧，所述第一压力传感器23可以用于监测不同杂质流体汇集时的压力。具体地，不同杂质流体汇集过程中，流体之间的冲撞可能发生压力的变化，通过设置所述第二压力传感器24，可以对所述第二压力控制器21的输入侧的压力进行实时监测，避免因压力急剧变化发生意外。

在一些可选实施例中，所述杂质流体为气体。例如，所述杂质流体为氧气、氮气等。

在一些可选实施例中，所述第一控制阀13、所述第二控制阀14、所述第三控制阀22和所述第四控制阀16均为电控阀。例如，电控阀可以是电动球阀。其中，控制阀类型或型号的选择，可根据实际的工作条件或设备要求等进行确定，本申请不进行具体限制。

在一些可选实施例中，所述杂质注入装置还包括控制系统，所述控制系统分别与所述第一压力控制器11、所述流量控制器12、所述第二压力控制器21、所述第一控制阀13、所述第二控制阀14、所述第三控制阀22、所述第四控制阀16、所述第一压力传感器23和所述第二压力传感器24电连接，以进行系统控制。

进一步地，在本实施例中，所述控制系统可设置为可移动控制机柜，相比较与固定式结构，更加灵活。在具体应用中，所述控制系统可以配置数字屏，工作人员可通过在所述数字屏上对各个所述分支管道和所述主管道中的各个器件进行控制。

以气体杂质为例，上述杂质注入装置的工作过程为：

在各个分支管路10的输入端接好气源，并将主管路20的输出端与目标设备连接。所有接口均连接牢靠后，确保气密性，再将杂质注入装置整体预热15分钟。开启第一控制阀13、第二控制阀14和第三控制阀22，气源内的杂质气体通过分支管路10的输入端输入，依次经过第一压力控制器11、第一控制阀13、流量控制器12和第二控制阀14(单向阀)后汇集到主管路20内，汇集的杂质气体再依次经第二压力控制器21、第一压力传感器23和第三控制阀22(背压阀)注入到目标设备(高温堆系统)中。

杂质气体在向主管路20汇集的过程中，第一压力控制器11对分支管路10中杂质气体的压力进行控制(例如，将进气压力由12MPA转换为5.5-8.5MPA的输出压力)。流量控制器12对分支管道中的杂质气体的流量进行控制(例如，控制分支管道中的杂质气体的流量为100sccm)。第二控制阀14能够防止杂质气体倒流。另外，还通过第二压力传感器24检测杂质气体汇集时的压力。

汇集的杂质气体注入目标设备的过程中，第二压力控制器21对主管路20中的杂质气体的压力进行控制，使得输出的压力能够满足注入的压力需求。第一压力传感器23监测主管路20的输出压力是否满足注入的压力需求，第一压力传感器23还监测杂质气体的输出压力是否处于要求的范围内。第三控制阀22能够阻止目标设备内的气体倒灌入杂质注入装置内。

上述过程结束后，断开主管路20和目标设备的连接，关闭第一控制阀13和第二控制阀14，可以开启第四控制阀16，通过旁支管路15将装置中残留的杂质气体排出。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种杂质注入装置，用于将不同杂质流体注入目标设备，其特征在于，所述杂质注入装置包括多个分支管路和一个主管路；

所述多个分支管路用于输送不同杂质流体；

所述主管路的输入端与所述多个分支管路的输出端相连通，用于汇集不同杂质流体以及将汇集后的不同杂质流体注入所述目标设备；

其中，所述分支管路上设置有第一压力控制器和流量控制器，所述流量控制器位于所述第一压力控制器的输出侧；所述主管路上设置有第二压力控制器。

2.根据权利要求1所述的杂质注入装置，其特征在于，各个所述分支管路向所述主管路输入的杂质流体不同。

3.根据权利要求2所述的杂质注入装置，其特征在于，所述分支管路上设置有第一控制阀，所述第一控制阀为隔离阀并位于所述流量控制器的输入侧。

4.根据权利要求2所述的杂质注入装置，其特征在于，所述分支管路上设置有第二控制阀，所述第二控制阀为单向阀并位于所述流量控制器的输出侧。

5.根据权利要求1所述的杂质注入装置，其特征在于，所述主管路上设置有第三控制阀，所述第三控制阀用于开关所述主管路。

6.根据权利要求5所述的杂质注入装置，其特征在于，所述第三控制阀为背压阀并位于所述第二压力控制器的输出侧。

7.根据权利要求1所述的杂质注入装置，其特征在于，所述分支管路设置有旁支管路，所述旁支管路的输入端与所述第一压力控制器的输出侧和所述流量控制器的输入侧相连通，所述旁支管路的输出端与所述流量控制器的输出侧相连通；所述旁支管路上设有第四控制阀。

8.根据权利要求1所述的杂质注入装置，其特征在于，所述主管路上设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器位于所述第二压力控制器的输出侧，用于监测所述第二压力控制器的输出压力。

9.根据权利要求1所述的杂质注入装置，其特征在于，所述主管路上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器位于所述第二压力控制器的输入侧，用于监测不同杂质流体汇集时的压力。

10.根据权利要求1所述的杂质注入装置，其特征在于，所述杂质流体为气体。

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