[发明专利]用于高温熔盐的截止导通系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工、冶金、太阳能及核能行业等使用的熔盐领域，更具体地涉及用于高温熔盐的截止导通系统及其方法。

背景技术

熔盐是指盐类熔化形成的熔体，具有高温稳定性好、热导率高、传热性好、比热大、沸点高等一系列特点，其作为高温高热流密度的传蓄热介质在高温化学制氢、核反应堆、太阳能储热、核燃料后处理、燃料电池等能源领域和化工冶金行业得到了广泛应用。

阀门是流体系统中的控制部件，是改变流体系统的通断面和流动方向而实现流体系统截止或导通功能的设备。在现有技术中，流体系统(水、油等)的导通截止通过阀杆带动阀门的启闭件(阀瓣)的升降运动来实现，其中，阀瓣由阀杆制动，阀杆通过填料或垫片等实现机械密封。

对于熔盐这一类流体系统来说，由于熔盐介质的温度高、腐蚀性强，现有阀门很难实现其截止导通功能，其原因在于：一方面，阀杆的机械密封在高温强腐蚀条件下长期热胀冷缩、摩擦腐蚀或腐蚀泄露，密封容易失效导致阀体泄漏；另一方面，熔盐冷却后易凝固在阀杆及密封间隙处，致使系统再次启动时阀体内残留部分熔盐，导致阀体密封不严失效或者开阀时无法正常制动。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的在高温熔盐工况下密封困难、有泄漏隐患和可靠性差等问题，本发明旨在提供用于高温熔盐的截止导通系统及其方法。

本发明提供用于高温熔盐的截止导通系统，包括：阀体，加热系统，冷却系统和控制监测系统，其中，所述阀体为中空结构的管件，两端两端通过法兰与管道连接或通过焊接的方式与管道连接；所述加热系统置于阀体之外并与所述控制监测系统电连接；所述冷却系统位于阀体的中部外侧并与所述控制监测系统电连接。

所述阀体包括两变径段以及位于所述变径段之间的扁平段。

所述变径段的表面光滑无棱角。

所述阀体不具有阀瓣和/或阀杆。

所述加热系统包括测温仪表、加热元件和电源部分，所述加热元件与所述测温仪表通过所述控制监测系统连接，所述电源部分与所述加热元件连接以向所述加热元件提供电能；所述加热元件对所述阀体进行加热。其中，该测温仪表可以为热电偶或红外测温仪等；该加热元件可以为电阻加热元件、感应线圈或电弧加热器等。

所述冷却系统包括风机和风管，所述风管与所述风机相连并使其出口端的位置与阀体的中部位置相对应。

所述控制监测系统的温度监测点分布在所述阀体的中部及两端，位于阀体的中部的所述温度监测点作为所述加热系统和所述冷却系统的功率控制点。

本发明还提供用于高温熔盐的截止导通方法，该截止导通方法包括：一体成型阀体，所述阀体形成为中空结构的管件，所述管件两端通过法兰与管道连接或通过焊接的方式与管道连接；控制监测系统监测所述阀体的温度，将温度信号反馈给加热系统用于对所述阀体进行加热，或者将温度信号反馈给冷却系统用于对所述阀体的中部位置进行冷却。

所述阀体由金属材料一体成型。

所述加热系统采用电阻加热、电弧加热、高频感应加热、电子束加热、微波加热、激光加热的加热方式。

所述冷却系统采用自然冷却与强制冷却的冷却方式。

本发明采用冷却和加热两套系统，当需要阀体关闭时，冷却系统工作，将阀体内的液态高温熔盐冷却凝固成固态，该凝固的熔盐起到阻断液态熔盐流动的作用，进而实现对高温熔盐的截止控制；当需要阀体导通时，加热系统工作，阀体内的熔盐吸收热量，凝固的熔盐熔化流通，进而实现对高温熔盐的导通控制。本发明利用熔盐自身的“冷却-凝固/加热-熔化”的原理实现对高温熔盐系统的流动控制，整个系统具有很好的结构完整性，在高温强腐蚀条件下也可长期使用，且阀体本身不存在任何机械密封结构，从而在运行过程中能够保持较好的稳定性。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的用于高温熔盐的截止导通系统的示意图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的用于高温熔盐的截止导通系统的阀体的示意图；

图3是图2的根据本发明的一个优选实施例的用于高温熔盐的截止导通系统的阀体的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。