[发明专利]测量高温气冷堆一回路管道中石墨粉尘浓度的装置及方法

权利要求书

1.一种测量高温气冷堆一回路管道中石墨粉尘浓度的装置，其特征在于：该装置包括采样管（1）、粉尘收集部、储气罐（8），采样管（1）的进气口置于一回路管道中，采样管（1）出气口连接粉尘收集部，粉尘收集部通过管道连接储气罐（8）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述粉尘收集部包括粉尘收集腔室（5），粉尘收集腔室具有一定的容积，粉尘收集网（6）设置于粉尘收集腔室中且位于采样管（1）出气口位置，进入粉尘收集腔室（5）的气体首先要经过粉尘收集网（6），粉尘收集网（6）的网格过滤尺寸小于高温气冷堆一回路中石墨粉尘的颗粒粒径；采样管（1）进气端部分管道置于一回路管道中，其与一回路管道连接部位设置有密封法兰（2）；密封法兰（2）与粉尘收集腔室（5）之间的采样管（1）管段外部设置有保温层（4），以减少管道壁面的散热；粉尘收集腔室（5）与储气罐（8）之间的连接管道上设置有调节阀（7），通过调节其开度来调节采集管中的气流速度，从而实现等速采样。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：采样管（1）上还设置有截止阀（3），截止阀（3）位于一回路管道外。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：储气罐（8）端部与粉尘收集腔室（5）过滤后的气体管道连接，储气罐（8）安装有压力表（9）和温度计（10），用于测量收集后的气体的压力和温度。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置中不含有流量计和差压计。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述粉尘收集部包括粉尘收集腔室（5），粉尘收集腔室具有一定的容积，粉尘收集网（6）设置于粉尘收集腔室中且位于采样管（1）出气口位置，进入粉尘收集腔室（5）的气体首先要经过粉尘收集网（6），粉尘收集网（6）的网格过滤尺寸小于高温气冷堆一回路中石墨粉尘的颗粒粒径；采样管（1）上设置有截止阀（3），截止阀（3）位于一回路管道外；粉尘收集腔室（5）与储气罐（8）之间的连接管道上设置有调节阀（7），通过调节其开度来调节采集管中的气流速度从而实现等速采样；储气罐（8）端部与粉尘收集腔室（5）过滤后的气体管道连接，储气罐（8）安装有压力表（9）和温度计（10）。

7.一种使用权利要求6中的装置测量高温气冷堆一回路管道中石墨粉尘浓度的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）测量前，先称取粉尘收集腔室中粉尘收集网的初始质量；记录储气罐中气体的初始压力和温度；

2）将采样管置入高温气冷堆一回路管道中，打开截止阀和调节阀，使高温气冷堆一回路中的含尘气流流经采样管进入粉尘收集腔室，石墨粉尘被截留在粉尘收集腔室的粉尘收集网上，干净的气流通过收集网，流过下游管路和调节阀，最终储藏在储气罐；

3）采样数十分钟后，关闭截止阀与调节阀，取出粉尘收集网，测量其收集到的石墨粉尘后的质量，同时记录下储气罐中气体的最终压力和温度；

4）通过测量粉尘收集腔室中截留下来的石墨粉尘量可以得到高压气流中的石墨粉尘量m，通过测量储气罐中收集到的气体量可以得到高压气流的体积V，从而可以得到高温气冷堆一回路中石墨粉尘的浓度为：