[实用新型]一种液态铅铋试验装置

说明书

本实用新型公开了一种液态铅铋试验装置，包括熔化罐、实验罐、收集水箱和位于熔化罐下方的储存罐，熔化罐和储存罐之间设有排放管道，储存罐与实验罐之间分别设有充罐管道和回流管道，熔化罐用以将铅铋锭高温熔融得到液态铅铋，液态铅铋经排放管道流入储存罐，再通过充罐管道流入实验罐用于试验，实验罐内的液态铅铋可通过回流管道回流至储存罐，排放管道、充罐管道和回流管道上均设有阀门，熔化罐、实验罐、储存罐的排气出口与集水箱连通，熔化罐、实验罐、储存罐内通有惰性气体。采用该液态铅铋试验装置进行试验，能够保证试验用铅铋熔液的纯净、避免铅铋被氧化、避免铅铋蒸汽污染环境及伤害人员，提供一个安全、可靠的液态铋试验装置。

技术领域

本发明涉及液态铅铋合金技术领域，更具体地涉及一种液态铅铋试验装置。

背景技术

液态铅铋合金是一种熔点低、沸点高、化学稳定性好的金属合金材料，是目前世界上第四代先进快堆中主要的反应堆一回路冷却剂之一。将铅铋作为冷却剂相比传统压水堆一大优势就是使得反应堆可以在常压下运行，有利于提高核反应堆的固有安全性。相比于成熟的压水堆，第四代先进铅铋堆给反应堆设备设计带来了许多挑战。如试验用铅铋熔液不纯净、铅铋会被氧化、铅铋蒸汽无法收集及污染环境、热源失效更换麻烦等问题。因此，在反应堆设计研发过程中，必须建立一系列的铅铋试验回路模拟运行条件，对设备材料、设备功能、操作可行性等进行试验验证，以确保设备在运行期间的安全可靠。国内外目前已有的铅铋试验回路基本都是小流量的台架，鲜有大型液态铅铋试验回路，难以满足大型设备原理样机的原理验证试验需求。

因此，有必要提供一种液态铅铋试验装置以解决上述现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态铅铋试验装置，通过该液态铅铋试验装置进行试验，能够保证试验用铅铋熔液的纯净、避免铅铋被氧化、避免铅铋蒸汽污染环境及伤害人员，提供一个安全、可靠的液态铋试验装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种液态铅铋试验装置，包括熔化罐、实验罐、收集水箱和位于所述熔化罐下方的储存罐，所述熔化罐和所述储存罐之间设有排放管道，所述储存罐与所述实验罐之间分别设有充罐管道和回流管道，所述熔化罐用以将铅铋锭高温熔融得到液态铅铋，液态铅铋经所述排放管道流入所述储存罐，再通过所述充罐管道流入所述实验罐用于试验，所述实验罐内的液态铅铋可通过所述回流管道回流至所述储存罐，所述排放管道、充罐管道和回流管道上均设有阀门，所述熔化罐、实验罐、储存罐的排气出口与所收集水箱连通，所述熔化罐、实验罐、储存罐内通有惰性气体。

与现有技术相比，本申请的液态铅铋试验装置中，铅铋锭放入熔化罐中，熔化罐用以将铅铋锭高温熔融得到液态铅铋。由于储存罐位于熔化罐下方，在重力的作用下，熔化罐内的液态铅铋经所述排放管道流入所述储存罐，通过阀门控制液态铅铋的排放，进行不完全排放熔化罐内的液态铅铋。如此便将铅铋锭在拆装及熔化过程中可能产生的表面氧化物杂质被滞留在熔化罐内，而不被排放至储存罐中，确保了从熔化罐排放至储存罐中的液态铅铋是下部纯净的液态铅铋。所述储存罐内的液态铅铋沿充罐管道输送至实验罐用于试验，所述实验罐内的液态铅铋可通过所述回流管道回流至所述储存罐，以实现液态铅铋的回收。所述熔化罐、实验罐、储存罐内通有惰性气体，以使得铅铋在融化、储存、循环和试验的过程中实现惰性气体的保护，确保铅铋的纯净。所述熔化罐、实验罐、储存罐的排气出口与所收集水箱连通，能够实现熔化罐、储存罐、实验罐内因热膨胀或加压产生的铅铋蒸汽的收集，避免环境污染和人员烫伤、人员中毒，确保液态铅铋试验装置的安全性。

较佳地，所述实验罐包括换料罐和泵试验罐，所述充罐管道包括第一充罐管道和第二充罐管道，所述回流管道包括第一回流管道和第二回流管道，所述储存罐与所述泵试验罐之间分别设有所述第一充罐管道和所述第一回流管道，所述储存罐与所述换料罐之间分别设有所述第二充罐管道和所述第二回流管道。

较佳地，所述熔化罐、储存罐、泵试验罐和换料罐均连通有出气管道和进气管道，惰性气体经各所述进气管道输送至所述熔化罐、储存罐、泵试验罐和换料罐内，所述出气管道的另一端连通所述收集水箱。