[實用新型]一種高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置

有效

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• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN203392886U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 譚季波;吳欣強;韓恩厚;劉曉強;徐雪蓮;孟凡江;王翔
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;上海核工程研究設計院
• 主分類號: C02F1/20
• 分類號: C02F1/20
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本實用新型涉及高溫高壓循環(huán)水腐蝕試驗，具體是一種高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，用于快速調(diào)節(jié)高溫高壓循環(huán)水溶解氧濃度。

背景技術

實際運行經(jīng)驗以及實驗研究均表明，核電結構材料在高溫高壓水中長期服役時會發(fā)生環(huán)境致裂，主要包括：應力腐蝕、應變誘導腐蝕、點蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞等。核電結構材料的環(huán)境致裂與高溫高壓循環(huán)水中的溶解氧濃度密切相關。因此，在實驗室模擬核電站運行水環(huán)境，研究核電結構材料高溫高壓水腐蝕行為時，首先必須精確控制高溫高壓循環(huán)水中的溶解氧濃度。壓水堆一回路高溫高壓水中的溶解氧濃度低于5ppb，在實驗室模擬該環(huán)境時，需將水中溶解氧濃度從空氣飽和（8ppm左右）降至5ppb以下。利用傳統(tǒng)的除氧裝置（儲水罐直徑約400mm，高約600mm，體積約80L）及方法，將儲水罐中的水（通常50L）除氧至5ppb以下，需要20h左右；然后將水注入高壓釜內(nèi)，由于高壓釜內(nèi)存留空氣，循環(huán)水中溶解氧濃度會升高，繼續(xù)將整個系統(tǒng)除氧至5ppb以下，又將耗時20h左右。因此，整個除氧過程將耗時1-2天，同時需要消耗大量的氮氣，試驗效率非常低。因此，研制出高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置及除氧方法，對提高高溫高壓循環(huán)水模擬實驗效率，加快國產(chǎn)核電結構材料高溫高壓水腐蝕行為研究及腐蝕基礎數(shù)據(jù)積累，意義重大。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，解決現(xiàn)有核電結構材料高溫高壓水腐蝕行為試驗過程中除氧效率低下，耗時耗力的弊端。

本實用新型的技術方案是：

一種高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，該裝置設有：儲水罐、法蘭盤、進水管、出氣管、壓力表、出水管、氮氣進氣管、空氣進氣管、液位計，具體結構如下：

儲水罐的頂部設有法蘭盤，法蘭盤與儲水罐密封連接，法蘭盤上設置進水管、出氣管、連接壓力表管，進水管、出氣管、連接壓力表管分別與儲水罐連通，出氣管管路上連接背壓閥，連接壓力表管上設置壓力表；

儲水罐的底部設置出水管、氮氣進氣管、空氣進氣管，出水管、氮氣進氣管、空氣進氣管分別與儲水罐連通；出水管與循環(huán)泵連接，氮氣進氣管、空氣進氣管分別于氮氣瓶與空氣瓶連接，液位計設置于儲水罐的罐體上。

所述的高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，儲水罐為一端封閉、另一端敞開并帶有法蘭盤的不銹鋼細長圓管，封閉端焊接三根圓管，分別為出水管、氮氣進氣管、空氣進氣管；儲水罐的側(cè)面焊接液位計，法蘭盤上焊接三根圓管，分別為進水管、出氣管、連接壓力表管。

所述的高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，儲水罐的圓管直徑100-200mm，長1000-2000mm。

所述的高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，法蘭盤通過固定螺桿、橡膠皮與儲水罐密封連接。

所述的高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，儲水罐封閉端面焊接出水管、氮氣進氣管、空氣進氣管；其中，兩進氣管：氮氣進氣管、空氣進氣管的末端焊接封閉，氮氣進氣管、空氣進氣管伸入儲水罐的一端側(cè)面均勻布滿圓孔，且氮氣進氣管、空氣進氣管中塞滿泡沫。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型提供了一種高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，儲水罐為細長圓管；相對于粗短圓管，能夠大大提升除氧效率。

2、本實用新型裝置通過改造進氣管結構，使進氣管末端封閉，側(cè)面均勻布滿小圓孔，在管內(nèi)塞滿泡沫，使氣體能夠同時從許多小圓孔中冒出；相對于進氣管末端敞開結構，大大提升單位氮氣除氧效率。

3、本實用新型裝置通過改良操作方法，先將儲水罐中水除氧至目標值，隨后往高壓釜內(nèi)同氮氣至排盡其中空氣，再將水注入高壓釜內(nèi)，充分混合后，水中溶解氧值幾乎不變，大大縮短了除氧時間。

4、本實用新型裝置設計巧妙，操作簡單方便，可在現(xiàn)有相關高溫高壓循環(huán)水設備上實現(xiàn)快速除氧，加快試驗進度。

附圖說明

圖1為本實用新型的裝置結構圖。

圖中：1儲水罐；2法蘭盤；3進水管；4出氣管；5壓力表；6出水管；7氮氣進氣管；8空氣進氣管；9液位計；10連接壓力表管；11圓孔。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型高溫高壓循環(huán)水高效除氧裝置，主要包括：儲水罐1、法蘭盤2、進水管3、出氣管4、壓力表5、出水管6、氮氣進氣管7、空氣進氣管8、液位計9，具體結構如下：

儲水罐1的頂部設有法蘭盤2，法蘭盤2通過固定螺桿、橡膠皮與儲水罐1密封連接，法蘭盤2上設置進水管3、出氣管4、連接壓力表管10，進水管3、出氣管4、連接壓力表管10分別與儲水罐1連通，出氣管4管路上連接背壓閥，連接壓力表管10上設置壓力表5。