[发明专利]一种高效的钠蒸汽冷阱回收装置及方法

说明书

本发明公开了一种高效的钠蒸汽冷阱回收装置及方法，换热管束位于换热器内部，入口管道经入口阀、风机及电加热器与空气分配器的入口相连通，空气分配器的出口与换热管束的入口相连通，换热管束的出口与空气汇流器的入口相连通；空气汇流器的出口分为两路，其中一路经出口阀与外界大气相连通，另一路经再循环阀与入口阀和风机之间的管道相连通；换热器内部的上侧通过换热器隔板分割为两个底部连通的区域，以形成氩气流道；氩气流道内安装有若干精细机械过滤器；钠收集器与换热器的底部出口相连通，该装置及方法具有换热面积大、升温速率快、热量损失小及再生效率高的特点。

技术领域

本发明属于钠冷快堆钠蒸汽冷阱及回收领域，具体涉及一种高效的钠蒸汽冷阱回收装置及方法。

背景技术

钠冷快堆一回路气腔顶部使用氩气(Ar)覆盖，用于隔绝金属钠和空气，反应堆运行期间温度高达353℃，一回路覆盖气体氩气(Ar)内不可避免存在大量的金属钠蒸汽，会给一回路氩气(Ar)净化或者置换带来较大困难。

目前的仪表用钠蒸汽冷阱，利用自然冷却，对于钠蒸汽的冷凝能力有限，不能满足工业大流量情况下的钠蒸汽冷凝收集的目的。申请号为CN200610140531.6的专利中，使用的夹层换热结构且外部缠绕换热丝，夹层换热结构的换热面积小，在一定流量的钠蒸汽条件下，需要的设备体积较大；在进行系统预热和再生的过程中，由于电加热丝在容器外壁，受换内外套管及其夹层气腔的巨大热阻的制约，升温速率慢，热量损失大，再生效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高效的钠蒸汽冷阱回收装置及方法，该装置及方法具有换热面积大、升温速率快、热量损失小及再生效率高的特点。

为达到上述目的，本发明所述的高效的钠蒸汽冷阱回收装置包括入口管道、入口阀、风机、电加热器、空气分配器、换热管束、空气汇流器、出口阀、换热管束；

换热管束位于换热器内部，入口管道经入口阀、风机及电加热器与空气分配器的入口相连通，空气分配器的出口与换热管束的入口相连通，换热管束的出口与空气汇流器的入口相连通；

空气汇流器的出口分为两路，其中一路经出口阀与外界大气相连通，另一路经再循环阀与入口阀和风机之间的管道相连通；

换热器内部的上侧通过换热器隔板分割为两个底部连通的区域，以形成氩气流道；

氩气流道内安装有若干精细机械过滤器；钠收集器与换热器的底部出口相连通。

氩气流道内氩气的流动方向与换热管束内工质的流动方向相反。

换热管束为U型管结构。

换热器的外壁包裹有保温层。

精细机械过滤器固定于换热器隔板与换热器内壁之间。

精细机械过滤器的数目为三个。

钠收集器通过管道与换热器的底部出口相连通。

一种高效的钠蒸汽冷阱回收方法包括以下步骤：

1)钠蒸汽冷阱回收装置预热

关闭入口阀及出口阀，打开再循环阀，以电加热器作为热源，风机、电加热器、换热管束及再循环阀组成闭式循环，将换热器内部的气体温度升高至100-130℃；

2)钠蒸汽冷阱回收装置运行

打开入口阀及出口阀，关闭再循环阀，电加热器处于断电停运状态，风机输出的常温空气经空气分配器后进入换热管束中，并作为冷源冷却氩气流道内氩气所携带的钠蒸汽，换热管束内部空气升温后进入空气汇流器，然后再经出口阀排至大气；

3)钠蒸汽冷阱回收装置再生