CS215447B1

CS215447B1 - Device for sampling molten alkali metals

Info

Publication number: CS215447B1
Application number: CS171881A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Mrakava; Ladislav Horvath
Original assignee: Jaroslav Mrakava; Ladislav Horvath
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1981-03-09
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Vynález se týká v současné době hlavně výzkumných oborů v oblasti jaderné energetiky a v oblasti materiálových zkoušek. Účelem vynálezu je zajištění možnosti odběru vzorků alkalických kovů z míst, kde není přetlak ani zužitkovatelné kinetické energie. Uvedeného účelu se dosáhne zařízením podle vynálezu, kde k vstupnímu připojovacímu potrubí 1 přes první oddělovací ventil 3 je připojen trojcestný kohout 5, ke kterému v jedné větvi je i přes temperované potrubí 6 připojen vlnovec 7,; umístěný v tlakovém válci 9, přičemž tlakový válec 9 jepropojen propojovacímpotrubím 12 stlakovacím válcem 10 v němž je umístěn tlakovací píst 11 . a prostor mezi vlnovcem 7 a tlakovým válcem 9, propojovací potrubí 12 a prostor pod tlakovacím pístem 11 v tlakovacím válci 10 je zaplněn tempe- j rovanou lázní 8, přičemžv druhé větvi je k trojcest- i němu kohoutu 5 přes přírubu 13 připojen odběro- j vý kontejner 14 s ventily, který je dále propojen přes druhý oddělovací ventil 4 s výstupním propo- i jovacím potrubím 2, Vyobrazení na obr. 1.The invention currently relates mainly to research fields in the field of nuclear energy and in the field of material testing. The purpose of the invention is to ensure the possibility of taking samples of alkali metals from places where there is no overpressure or usable kinetic energy. The stated purpose is achieved by the device according to the invention, where a three-way valve 5 is connected to the inlet connection pipe 1 via the first isolating valve 3, to which in one branch a bellows 7 is connected via a temperature-controlled pipe 6; located in a pressure cylinder 9, while the pressure cylinder 9 is connected via a connecting pipe 12 to a compression cylinder 10 in which a pressure piston 11 is located. and the space between the bellows 7 and the pressure cylinder 9, the connecting pipe 12 and the space under the pressure piston 11 in the pressure cylinder 10 is filled with a temperature-controlled bath 8, while in the second branch a collection container 14 with valves is connected to the three-way valve 5 via a flange 13, which is further connected via a second separating valve 4 to the output connecting pipe 2, as shown in Fig. 1.

Description

Účelem vynálezu je zajištění možnosti odběru vzorků alkalických kovů z míst, kde není přetlak ani zužitkovatelné kinetické energie.The purpose of the invention is to provide the possibility of taking alkali metal samples from places where there is no overpressure or usable kinetic energy.

Uvedeného účelu se dosáhne zařízením podle vynálezu, kde k vstupnímu připojovacímu potrubí 1 přes první oddělovací ventil 3 je připojen trojcestný kohout 5, ke kterému v jedné větvi je i přes temperované potrubí 6 připojen vlnovec 7,; umístěný v tlakovém válci 9, přičemž tlakový válec 9 je propojen propojovacím potrubím 12 s tlakovacím válcem 10 v němž je umístěn tlakovací píst 11 . a prostor mezi vlnovcem 7 a tlakovým válcem 9, propojovací potrubí 12 a prostor pod tlakovacím pístem 11 v tlakovacím válci 10 je zaplněn tempe- j rovanou lázní 8, přičemž v druhé větvi je k trojcest- i němu kohoutu 5 přes přírubu 13 připojen odběro- j vý kontejner 14 s ventily, který je dále propojen přes druhý oddělovací ventil 4 s výstupním propo- i jovacím potrubím 2, Vyobrazení na obr. 1.This is achieved by a device according to the invention, wherein a three-way valve 5 is connected to the inlet connection line 1 via a first separating valve 3, to which a bellows 7 is connected in one branch via a tempered line 6; located in the pressure cylinder 9, the pressure cylinder 9 being connected via a connecting line 12 to the pressure cylinder 10 in which the pressure piston 11 is located. and the space between the bellows 7 and the pressure cylinder 9, the interconnecting line 12 and the space below the pressure piston 11 in the pressure cylinder 10 is filled with a tem- perature bath 8, in the second branch a The valve 14 is further connected via a second isolation valve 4 to an outlet connection line 2, as shown in FIG. 1.

I215447I215447

Vynález se týká zařízení pro odběr vzorků roztavených alkalických kovů.The invention relates to a device for taking samples of molten alkali metals.

Provozu zařízení pracujících s roztavenými alkalickými kovy je třeba věnovat mimořádnou pozornost, vzhledem k vlastnostem alkalických kovů.Special attention must be paid to the operation of equipment working with molten alkali metals due to the properties of the alkali metals.

ί Jedním z hlavních nositelů informací o práci j a stavu zařízení jsou odebrané vzorky roztavených alkalických kovů. Při odběru těchto vzorků nemá dojít ke kontaminaci vzorku, vzorek se nesmí ochladit aby nedošlo k vyloučení nečistot v odběrném zařízení.ί Samples of molten alkali metals are one of the main carriers of information on the operation and condition of the equipment. When taking these samples, the sample should not be contaminated, the sample must not be cooled to avoid impurities in the sampling equipment.

Současně prováděný odběr vzorků alkalických kovů lze rozdělit do tří skupin. První skupina je charakterizována odběrem vzorků do nádob bez možnosti jejich předchozího propláchnutí alkalickým kovem z okruhu. Má výhodu pouze v jednoduchosti provedení odběrového zařízení a relativně snadné manipulaci s ním. Vzorek se však ochlazuje a odběrné zařízení je zdrojem nečistot. Další dvě skupiny jsou již spíše laboratorního charakteru ať již je to přepadávání alkalického kovu do kelímků pod inertní atmosférou nebo odběr spojený s vakuovou destilací. Tato zařízení vyžadují vysoce kvalifikovanou obsluhu a na pracovištích majících poloprovozní charakter je velmi, obtížné je aplikovat. Uvedené nedostatky řešilo odběrové zařízení, kde výměnný kontejner propojoval dvě místa na zařízení, mezi nimiž je tlakový gradient, respektive využíval kinetické energie proudícího alkalického kovu v zařízení k průtoku kovu kontejnerem. Toto zařízení neumožňovalo odběr z míst zařízení, kde není uvnitř přetlak ani zužitkovatelná kinetická energie.The simultaneous sampling of alkali metals can be divided into three groups. The first group is characterized by sampling into containers without the possibility of flushing them with alkali metal from the circuit. It has the advantage only in the simplicity of the design of the sampling device and the relatively easy handling thereof. However, the sample is cooled and the sampling device is a source of impurities. The other two groups are of a rather laboratory nature, whether they are the sinking of the alkali metal into the crucibles under an inert atmosphere or the collection associated with vacuum distillation. These devices require highly qualified operation and are very, difficult to apply in workplaces with pilot plant character. These drawbacks were solved by a sampling device, where the replaceable container interconnected two places on the device, between which there is a pressure gradient, respectively, using the kinetic energy of the flowing alkali metal in the device for the metal flow through the container. This equipment did not allow sampling from equipment locations where there is no excess pressure or usable kinetic energy inside.

Výše uvedenou nevýhodu odstraňuje zařízení, sestávající z připojovacích potrubí, oddělovacích ventilů a odběrného zařízení podle vynálezu, jehož podstatou je, že k vstupnímu připojovacímu potrubí přes první oddělovací ventil je připojen trojcestný kohout, ke kterému v jedné větvi je přes [ temperované potrubí připojen vlnovee, umístěný v tlakovém válci, přičemž tlakový válec je propojen propojovacím potrubím s tlakovacím válcem, v němž je umístěn tlakovací píst a prostor mezi vlnovcem a tlakovým válcem, propojovací potrubí a prostor pod tlakovacím pístem v tlakovacím válci je zaplněno temperovanou lázní, přičemž v druhé větvi je k trojcestnému kohoutu přes přírubu připojen odběrový kontejner s ventily, který je dále propojen přes druhý oddělovací ventil s výstupním připojovacím potrubím.The aforementioned disadvantage is overcome by a device consisting of connecting pipes, isolating valves and a sampling device according to the invention, which is characterized in that a three-way cock is connected to the inlet connecting pipe via the first isolating valve. located in the pressure cylinder, the pressure cylinder being interconnected by a connecting line with a pressure cylinder, in which the pressure piston is located and the space between the bellows and the pressure cylinder, the connecting line and the space below the pressure piston in the pressure cylinder is filled with a tempered bath; a sampling container with valves is connected to the three-way valve via a flange, which is further connected via a second isolation valve to an outlet connection pipe.

Zařízení podle vynálezu zaručuje při maximální jednoduchosti vlastní konstrukce všechny požadavky, které jsou na odběr vzorků z okruhů, naplněných roztaveným alkalickým kovem, kladeny. Umožňuje odběr z míst, kde není přetlak ani zužitkovatelná kinetická energie.The device according to the invention guarantees, with the maximum simplicity of the design itself, all the requirements that are imposed on the sampling of the molten alkali metal circuits. It enables sampling from places where there is no overpressure or usable kinetic energy.

Na výkrese je schematicky znázorněn příklad provedení zařízení pro odběr vzorků roztavených } alkalických kovů podle vynálezu.The drawing illustrates schematically an embodiment of a molten alkali metal sampling device according to the invention.

K vstupnímu připojovacímu potrubí 1 přes první oddělovací ventil 3 je připojen trojcestný kohout 5, ke kterému v jedné větvi je přes temperovací j potrubí 6 připojen vlnovee 7, umístěný v tlakovém ! válci 9. Tlakový válec 9 je propojen propojovacím potrubím 12 s tlakovacím válcem 10, v němž je umístěn tlakovací píst 11. Prostor mezi vlnovcem 7 a tlakovým válcem 9, propojovací potrubí 12 a prostor pod tlakovacím pístem 11 v tlakovacím válci 10 je zaplněn temperovanou lázní 8. V druhé větvi je k trojcestnému kohoutu 5 přes přírubu 13 připojen odběrový kontejner 14 s ventily, který je dále propojen přes druhý oddělovací ventil 4 s výstupním připojovacím potrubím 2.A three-way valve 5 is connected to the inlet connection line 1 via a first isolating valve 3, to which a waveguide 7 located in the pressure line 6 is connected in one branch via the temperature line 6. The pressure cylinder 9 is connected by a connecting line 12 to a pressure cylinder 10, in which a pressure piston 11 is located. The space between the bellows 7 and the pressure cylinder 9, the connecting line 12 and the space below the pressure piston 11 in the pressure cylinder 10 is filled with a tempered bath. 8. In the second branch, a sampling container 14 with valves is connected to the three-way valve 5 via a flange 13, which is further connected via a second isolation valve 4 to an outlet connection line 2.

V počátečním stavu se otevřou oddělovací ventily 3,4 a trojcestným kohoutem 5 se propojí vstupní připojovací potrubí 1 s temperovaným potrubím 6, přičemž druhá větev je uzavřena. Tlakovacím , pístem 11 se sníží tlak v tlakovacím válci 10, čímž se i zvětší vnitřní objem vlnovce 7 a nasaje se do něj i tekutý alkalický kov. Pak se trojcestným kohoutem ί 5 propojí temperované potrubí 6 s druhou větví s výstupem na přírubu 13 a odběrným kontejnerem i 14, přičemž vstupní propojovací potrubí 1 je uzavřeno. Následuje stlačení tlakovacího pístu 11 i a zvětšení tlaku v tlakovacím válci 10, což se projeví stlačením vlnovce 7 a tekutý alkalický kov je vytlačován do odběrového kontejneru 14. Pak opět následuje propojení vstupního připojovacího potrubí 1 s temperovaným potrubím 6 a celý cyklus se opakuje. Po zaplnění odběrového kontejneru 14 ; a jeho dostatečném propláchnutí se uzavřou oddělovací ventily 3, 4 a odběrový kontejner s izolova, ným prostorem je připraven pro další operace.In the initial state, the isolation valves 3,4 are opened and the inlet connection line 1 is connected to the tempered line 6 with the three-way valve 5, the second branch being closed. The pressurized piston 11 reduces the pressure in the pressurized cylinder 10, thereby increasing the inner volume of the bellows 7 and also drawing in the liquid alkali metal therein. Thereafter, the three-way valve 15 connects the tempered pipe 6 to the second branch with the outlet to the flange 13 and the sampling container 14, the inlet connecting pipe 1 being closed. This is followed by the compression of the pressure piston 11i and the pressure increase in the pressure cylinder 10, which is manifested by the compression of the bellows 7 and the liquid alkali metal is forced into the collection container 14. The inlet connection line 1 is again connected to the tempered line 6 and repeated. After the collection container 14 is filled; and sufficiently flushing, the isolation valves 3, 4 are closed, and the insulated collection container is ready for further operations.

Zařízení pro odběr vzorků roztavených alkalických kovů se může použít všude tam, kde poměry roztaveného alkalického kovu uvnitř zařízení neumožňují jeho odběr. Jedním ze zařízení, kde lze toto zařízení využít jsou například sodíkové smyčky, které nejsou vybaveny pro přímou analýzu.Sampling equipment for molten alkali metals may be used wherever the proportions of molten alkali metal within the equipment do not allow for sampling. One device where this device can be used is, for example, sodium loops, which are not equipped for direct analysis.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for taking samples of molten alkali metals, comprising connecting pipes, separating valves and a sampling container, characterized in that it is connected to an inlet connecting; a three-way valve (5) is connected via a first separating valve (3) to which a waveguide (7), located in a cylinder (9), is connected via a tempered line (6) in one branch, the cylinder (9) is connected by a connecting line (12) to a pressurized cylinder (10) in which the pressurized piston (11) and the space between the bellows (7) and the pressurized cylinder (9), the connecting line (12) and the space under the pressurized piston (11) in the pressurized cylinder (10) is filled with tempered bath (8), while in the second branch it is to the three-way! of the valve (5) connected via a flange (13) to a collection container (14) with valves, which is further connected via a second isolation valve (4) to an outlet | connecting pipe (2).