[发明专利]一种用于液态铅基冷却剂过滤净化的冷阱装置

权利要求书

1.一种用于液态铅基冷却剂过滤净化的冷阱装置，其特征在于，包括：

外筒体，为封闭容器，其上形成有冷却剂入口(5)、冷却剂出口(7)、冷阱入口(14)和冷阱出口(15)；

内筒体，为下端封闭、上端敞口容器，设置在所述外筒体内部，且与所述外筒体之间形成环形通道；

过滤器(1)，至少一个所述过滤器(1)的一端与所述外筒体连接，另一端沿轴向伸入所述内筒体内部并与之连接，用于对进入所述内筒体的液态铅基冷却剂内杂质进行过滤；

环形隔板(8)，安装在所述环形通道内，且所述环形隔板(8)被配置为将所述环形通道分隔为下部的省热器环腔和上部的换热器环腔；

省热器换热管(9)，安装在所述省热器环腔内且环绕在所述内筒体的外周，所述省热器换热管(9)的入口与所述冷阱入口(14)相连通，所述省热器换热管(9)的出口与所述换热器环腔相连通，所述省热器换热管(9)用于实现未净化液态金属的初步冷却和净化后液态金属的加热；

换热器换热管(6)，安装在所述换热器环腔内且环绕在所述内筒体的外周，所述换热器换热管(6)的入口与所述冷却剂入口(5)相连通，所述换热器换热管(6)的出口与所述冷却剂出口(7)相连通，所述换热器换热管(6)用于将经过所述省热器换热管(9)初步冷却的未净化液态金属冷却到指定温度；

所述外筒体包括下封头(11)、外围筒(17)和顶盖(2)，所述内筒体包括圆形隔板(13)和内围筒(18)，所述外围筒(17)和内围筒(18)均为圆柱形且同轴安装在所述圆形隔板(13)上，构成环形腔室；所述下封头(11)为圆弧形且连接在所述圆形隔板(13)的下部，构成下封头腔室；所述顶盖(2)通过法兰安装在所述外围筒(17)的上端；所述圆形隔板(13)开有导流孔(13-1)和过滤器通孔(13-2)，所述下封头腔室通过所述导流孔(13-1)与所述省热器环腔连通；

所述过滤器(1)包括由上至下依次连接的法兰盖(1-1)、过渡管(1-2)、弹性结构(1-3)和过滤件，所述过渡管(1-2)、弹性结构(1-3)和过滤件从所述顶盖(2)的过滤器安装孔插入所述内围筒(18)内部，且所述过滤件的下端穿过所述圆形隔板(13)上的过滤器通孔(13-2)后伸入所述下封头腔室内；

所述过滤件与所述圆形隔板(13)的连接处设置有密封环(1-6)，且所述过滤器(1)安装完成后，所述弹性结构(1-3)处于压缩状态，使得所述密封环(1-6)紧贴所述圆形隔板(13)，以实现所述过滤件与所述过滤器通孔(13-2)交接处的密封；

所述过滤件主要由过滤网(1-4)和填充在所述过滤网(1-4)内的滤芯(1-5)组成，且所述滤芯(1-5)采用材料为金属、碳和陶瓷，形态为颗粒或具有纤维结构的多孔介质；

所述弹性结构(1-3)为弹簧或者波纹管结构，所述内围筒(18)的上沿高度低于所述过滤网(1-4)的上沿，但高于所述冷却剂入口(5)。

2.根据权利要求1所述的冷阱装置，其特征在于，所述省热器换热管(9)和换热器换热管(6)均为螺旋盘管，所述环形隔板(8)为螺旋环板，所述省热器换热管(9)的上端开设有多个出口，与之对应地所述环形隔板(8)上开设有多个通孔，所述省热器换热管(9)的出口通过多个导流管(16)与所述环形隔板(8)的通孔一一连通，且其中至少有一个通孔位于所述环形隔板(8)的最低点。

3.根据权利要求1所述的冷阱装置，其特征在于，在所述外围筒(17)的上部设置有氩气接口(3)、压力测量接口(4)和溢流口(19)，且所述溢流口(19)所在位置低于所述氩气接口(3)，高于所述压力测量接口(4)。

4.根据权利要求1所述的冷阱装置，其特征在于，在所述顶盖(2)上安装有温度测量装置(20)，所述温度测量装置(20)由多点热电偶构成，所述温度测量装置(20)的上端与所述顶盖(2)连接，下端伸入至所述内围筒(18)的下部，用于实时测量冷阱各处温度分布；

同时，在所述顶盖(2)上还安装有液位测量装置(21)，用于实时测量冷阱内液位。

5.根据权利要求1所述的冷阱装置，其特征在于，在所述下封头(11)上设置有用于测量下封头腔室的测压孔(10)，在所述下封头(11)底部设置有排空管(12)。