[实用新型]一种碱金属热管工质提纯和充装系统

说明书

本实用新型公开了一种碱金属热管工质提纯和充装系统，包括：一冷阱沉淀系统，冷阱沉淀系统包括一冷阱沉淀罐，冷阱沉淀罐上具有一工质入口、一工质出口、一气体进气管、一气体出气管、一空气进气口和一空气出气口；一加热装置；一填充在冷阱沉淀罐内的不锈钢丝网；一热管充装系统，热管充装系统包括一标准容器，标准容器上具有一工质入口、一工质出口、一主路进气管和一主路出气管，工质出口通过软管与热管连接；一恒温箱；一真空分子泵组，一惰性气体罐，一PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述冷阱沉淀罐、标准容器、恒温箱、真空分子泵组以及惰性气体罐连接。

技术领域

本实用新型涉及碱金属提纯和充装领域，具体涉及一种碱金属热管工质提纯和充装系统。

背景技术

热管是最有效的传热元件之一，它可将大量热量通过其很小的截面积远距离的传输而无需外加动力，典型热管由管壳、吸液芯和端盖组成，热管通过内部工质的蒸发、凝结和回流将热量不断的从热源传给热汇的设备，热管具有高传热能力、高等温性、结构灵活和使用领域广泛的优势。

高温热管壳体常为耐高温的非透明材料，高温热管具有温差应力小、结构形式简单，工作温度高，传热性能好和易受高温破坏的优点。目前高温热管的毛细芯主要采用丝网芯、金属毡、槽道及它们的组合形式，高温热管应用在高超声速飞行器热防护、核工程(空间核反应堆冷却)、太阳能电站、斯特林发动机、高温热风炉、高温渣口和赤热体取热等领域。

高温热管工质为液态金属钠、钾、锂、铯等碱金属。其工质通常为活泼金属，在常温下呈固态，暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降，呈现灰色。在热管中，评判工质的热物理性能的主要指标为液相传输系数，工质具体的应用温度范围为液态金属钠(700-1000K)、钾(600-900K)、锂(100-1600K)。

现有的碱金属工质提纯和充装方法如下：(1)公开号为CN104075600A的中国专利申请采用先称重固态碱金属工质，使其融化后用惰性气体打压进入热管。这种充装方法可以准确的控制充装质量和工质纯度，但是不能同时充注多根热管、惰性气体进入热管造成工艺复杂以及在热管微小端面设置两个充液管较难的问题。(2)公开号为CN101995181A的中国专利申请可以实现多根热管的同时充装，从而提升其充装效率。但是仍存在充装完工质若质量出现误差调节性能较差以及不能满足多根热管工质质量高精度控制的。(3)公开号为CN105115328A的中国专利申请采用放入定量固态碱金属工质，使其融化后用惰性气体打压进入热管，该方法充装简单，能很好的满足单根热管的充装要求，但是仍存在惰性气体进入热管造成工艺复杂的问题。(4)公开号为CN102172494A的中国专利申请采用滤纸吸附碱金属表面的的杂质后，放入储料罐，容易造成碱金属工质的污染。

以上的申请专利，均针对热管碱金属工质充装系统进行优化，但综合来看现有的专利并不能解决当前的小型碱金属工质提纯和充装一体化的需求、充装过程碱金属工质污染后的处理以及多根热管同时高精度充装的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种碱金属热管工质提纯和充装系统，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种碱金属热管工质提纯和充装系统，其特征在于，包括：

一冷阱沉淀系统，所述冷阱沉淀系统包括一冷阱沉淀罐，所述冷阱沉淀罐上具有一用以待提纯碱金属放入的工质入口、一与标准容器连接的工质出口、一气体进气管、一气体出气管、一空气进气口和一空气出气口；

一设置在所述冷阱沉淀罐上用以对碱金属工质进行加热的加热装置；

一填充在所述冷阱沉淀罐内的不锈钢丝网；