[发明专利]一种液态重金属在线净化装置及其使用方法

权利要求书

1.一种液态重金属在线净化装置，其特征在于：包括净化罐(1)、净化管道(2)和膨胀罐(3)；所述净化罐(1)的底部设有管道一(11)，所述管道一(11)上设有阀门一(12)，所述净化罐(1)通过所述管道一(11)与所述净化管道(2)的中部相连，所述净化管道(2)的上端设有所述膨胀罐(3)，所述膨胀罐(3)上端采用膨胀罐法兰(31)密封，所述膨胀罐法兰(31)上设置单向气体自动平衡阀(32)和液位计(33)；所述净化罐(1)的顶部采用净化罐法兰(15)密封；储杂罐法兰(41)上还设有真空阀(44)；

所述净化管道(2)内设有吹气管道(21)，所述吹气管道(21)的一端伸入到所述净化管道(2)的底部，另一端穿过所述膨胀罐法兰(31)通过气路二(71)与高压气瓶二(7)连接，所述吹气管道(21)的位于所述膨胀罐法兰(31)和所述气路二(71)之间的管道上设有气阀二(74)；所述净化管道(2)的下端通过管道三(22)与主回路管道(5)的下端连接，所述管道三(22)上设有阀门三(23)和流量计(24)；所述净化罐(1)的侧壁的上部通过管道二(13)与所述主回路管道(5)的上端连接，所述管道二(13)上设有阀门二(14)；所述净化管道(2)的直径大于所述主回路管道(5)的直径；

还包括储杂罐(4)，所述储杂罐(4)的顶部采用储杂罐法兰(41)密封，所述净化管道(2)的侧壁的上部与管道四(42)的一端连接，所述管道四(42)的另一端与管道五(43)的上端连接，所述管道五(43)的下端与所述储杂罐法兰(41)连接，所述管道四(42)上设有阀门四(45)。

2.根据权利要求1所述的液态重金属在线净化装置，其特征在于：所述膨胀罐法兰(31)还通过气路一(61)与高压气瓶一(6)连接，所述气路一(61)上设有气阀一(62)；除所述气路一(61)、所述气路二(71)、所述高压气瓶一(6)和所述高压气瓶二(7)外，其余各部件均设有加热和保温系统。

3.根据权利要求1所述的液态重金属在线净化装置，其特征在于：所述管道四(42)从左到右由上向下倾斜1～75°。

4.根据权利要求1所述的液态重金属在线净化装置，其特征在于：所述管道四(42)从左到右由上向下倾斜5～20°。

5.根据权利要求1所述的液态重金属在线净化装置，其特征在于：所述净化管道(2)与所述主回路管道(5)的管径比为3-10。

6.根据权利要求1所述的液态重金属在线净化装置，其特征在于：所述吹气管道(21)的远离所述膨胀罐(3)的一端通过两个卡箍(72)与所述气路二(71)连接，两个所述卡箍(72)之间设有波纹管(73)。

7.根据权利要求1所述的液态重金属在线净化装置，其特征在于：所述净化罐(1)内设有滤芯(16)，所述滤芯(16)为中空圆筒状，所述滤芯(16)包括内层滤芯和外层滤芯，所述内层滤芯的孔隙始终小于所述外层滤芯的孔隙，所述内层滤芯的孔隙为2-50μm，所述外层滤芯的孔隙为20-500μm，所述滤芯(16)可更换，所述管道一(11)和所述管道二(13)之间设有压差计(17)。

8.根据权利要求2-7任意一项所述的液态重金属在线净化装置，其特征在于：所述吹气管道(21)与所述膨胀罐法兰(31)接触处采用焊接固定连接。

9.权利要求2-8任意一项所述的液态重金属在线净化装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

(a)初始状态阀门二(14)、阀门三(23)、单向气体自动平衡阀(32)、气阀一(62)和气阀二(74)为关闭状态，阀门一(12)和阀门四(45)为打开状态，打开真空阀(44)抽真空，然后关闭所述真空阀(44)，打开所述气阀二(74)，调节高压气瓶二(7)的开关，充入0.05-0.2个标准大气压的惰性气体氩气，然后关闭所述气阀二(74)和所述阀门四(45)；

(b)液态重金属在净化支路的净化时，打开所述阀门二(14)，液态重金属从管道二(13)进入净化罐(1)，经所述净化罐(1)净化后，流经管道一(11)，进入净化管道(2)，打开所述阀门三(23)并调节流量计(24)数值至目标流量，打开所述气阀二(74)，调节所述高压气瓶二(7)的输出压力，控制气泡的鼓出速率，打开所述单向气体自动平衡阀(32)，进行逆流吹气净化，并保持压力稳定，经吹气净化后的液态重金属，从管道三(22)流入到主回路管道(5)；

(c)净化一段时间后，关闭所述阀门一(12)和所述阀门三(23)，关闭所述气阀二(74)和所述单向气体自动平衡阀(32)，打开所述气阀一(62)，调整所述高压气瓶二(7)的调压阀改变膨胀罐(3)内气体的压力，缓慢打开所述阀门三(23)，根据液位计(33)数值，调整所述净化管道(2)内的液面高度，使其略高于管道四(42)和所述净化管道(2)接口处，之后关闭所述阀门三(23)；然后打开所述阀门四(45)，使略高于所述管道四(42)和所述净化管道(2)接口的含杂液态重金属流入储杂罐(4)，然后关闭所述阀门四(45)，打开所述阀门二(14)，打开所述单向气体自动平衡阀(32)，缓慢打开所述阀门三(23)，调节流量计(24)至目标流量，至此完成一次净化过程；

当吹气管道(21)堵塞时，关闭所述阀门一(12)，关闭所述单向气体自动平衡阀(32)，关闭所述气阀二(74)，打开所述气阀一(62)，调整高压气瓶一(6)的压力，将所述净化管道(2)内的液态重金属压入主回路管道(5)，然后关闭所述阀门三(23)，打开膨胀罐法兰(31)，更换所述吹气管道(21)；

当压差计(17)记录的数值呈指数增加，最后趋于一极限值时，则停止在线净化装置运行，更换所述净化罐(1)中滤芯(16)。