[发明专利]一种测量水蒸气在铅铋合金中下潜深度的实验系统及方法

权利要求书

1.一种测量水蒸气在铅铋合金中下潜深度的实验系统，其特征在于：包括测量采集模块、铅铋合金加注模块、主回路、水蒸气注入模块和加热单元；

所述铅铋合金加注模块包括高纯氩气瓶(1)、铅铋合金储存罐(2)；所述高纯氩气瓶(1)通过第一管道与铅铋合金储存罐(2)相连；所述第一管道上设置有第一压力表(101)和第一阀门(401)；

所述主回路包括依次连接且构成循环回路的第一气液分离罐(501)、第一流量计(201)、电磁泵(5)、第四阀门(404)、第二气液分离罐(502)、主回路下降段(13)、主回路底段(14)和主回路上升段(15)；所述第一气液分离罐(501)、第一流量计(201)、电磁泵(5)、第四阀门(404)、第二气液分离罐(502)构成主回路顶段；主回路下降段(13)和主回路上升段(15)分别设置有第四热电偶(304)、第九热电偶(309)，主回路底段(14)设置有第二压力表(102)；主回路下降段(13)的上半部分设置有第四热电偶(304)，主回路下降段(13)的下半部分设置有压差表(105)；

所述水蒸气注入模块包括蒸汽注入管道伸缩装置(10)以及通过第二管路依次相连的蒸汽发生器(6)、高功率加热段(7)、耐高温高压软管(8)、蒸汽注入管道(9)；所述蒸汽注入管道(9)穿过所述第二气液分离罐(502)并伸入主回路下降段(13)内，所述蒸汽注入管道(9)的下端高于所述压差表(105)的上引管；所述蒸汽注入管道伸缩装置(10)用于调节蒸汽注入管道(9)伸入主回路的深度；所述第二管路上设置有至少一个压力表、至少一个流量计、至少一个热电偶、第七阀门(407)以及第八阀门(408)；第七阀门(407)位于蒸汽发生器(6)和高功率加热段(7)之间；第八阀门(408)位于耐高温高压软管(8)和蒸汽注入管道(9)之间；

所述主回路下降段(13)底部低于主回路上升段(15)底部；所述铅铋合金储存罐(2)的铅铋输出管路通过第三阀门(403)后与主回路下降段(13)底部相连；

所述测量采集模块包括采集板和信号处理器；所有压力表、流量计、热电偶和压差表均通过采集板连接到信号处理器；

所述加热单元包括加热丝；所述加热丝缠绕在铅铋合金加注模块、第一管路、铅铋输出管路、主回路、水蒸气注入模块和第二管路的外表面。

2.根据权利要求1所述测量水蒸气在铅铋合金中下潜深度的实验系统，其特征在于：

所述第一气液分离罐(501)包括罐体、设置在罐体上的第二热电偶(302)、设置在罐体上方的第一排气管路和液位探针、设置在罐体侧面且与第一流量计(201)相连的铅铋出口、设置在罐体底部且与主回路上升段(15)相连的铅铋入口、设置在铅铋入口与铅铋出口之间且上端高于铅铋出口的挡板(12)。

3.根据权利要求2所述测量水蒸气在铅铋合金中下潜深度的实验系统，其特征在于：

所述第一气液分离罐(501)还包括第一排气管路、设置在第一排气管路上的第三压力表(103)、第五热电偶(305)、第三流量计(203)及第六阀门(406)；所述第六阀门(406)为气体止回阀。

4.根据权利要求1所述测量水蒸气在铅铋合金中下潜深度的实验系统，其特征在于：

所述第二气液分离罐(502)包括罐体、设置在罐体上的第三热电偶(303)设置在罐体上方的第二排气管路和过孔、设置在罐体侧面且与第四阀门(404)相连的铅铋入口、设置在罐体底部且与主回路下降段(13)相连的铅铋出口；所述过孔正对铅铋入口；所述蒸汽注入管道伸缩装置(10)密封设置在过孔上。

5.根据权利要求4所述测量水蒸气在铅铋合金中下潜深度的实验系统，其特征在于：

所述第二气液分离罐(502)还包括第二排气管路、设置在第二排气管路上的第四压力表(104)、第六热电偶(306)、第二流量计(202)及第五阀门(405)；所述第五阀门(405)为气体止回阀。

6.根据权利要求5所述测量水蒸气在铅铋合金中下潜深度的实验系统，其特征在于：所述铅铋合金加注模块还包括第三排气管路、设置在第三排气管路上的第二阀门(402)以及设置在所述铅铋合金储存罐(2)上的第一热电偶(301)。