Способ непрерывной очистки жидкометаллического расплава в контуре циркуляции Советский патент 1984 года по МПК G21C19/30 

Изобретение касается ядерной те ники, а именно способов получения источников моЕцного гамма-излучения и теплоносителя высокой чистоты, и может быть использовано при эксп атации систем с циркулирующим жидкометаллическим расплавом, применяемых, ; в частности, в радиационных контурах и в контурах теплоносителя на исследовательских и промышленных ядерных реакторах для очисткя жидкометаллического распла ва от примесей, например газовых, имеющихся в контуре циркуляции. Известен способ непрерывной очистки жидкометаллического распла ва от газообразных примесей и аэро золей с помощью горячих (геттерная или химическая очистка) ловушек, основанный на способности некоторых химически активных веществ (геттеров) восстанавливать окислы металла до чистого металла C13i Основными недостатками такого способа очистки металла горячими л в-ушками являются сложность Выбора материала геттера, взаимодействие геттера с другими примесями, наход щимися в жидком металлej выбор и поддержание необходимой температуры для обеспечения протекания реакции./ необходимость применения ловушек с большими объемами, что равноценно снижению КПД контура; сложность замены ловушек или реге. нерацин геттера в условиях высокой радиации, малая скорость удаления примесей и ненадежность работы лов кн при длительной эксплуатации кон тура. Очистка расплава горячими ловуш ками не обеспечивает удаление всех газообразных компонентов, поскольк реакция с геттераном происходит то ко с химически активными элементами, например кислородом, водородом и т,п. Часто присутствие даже хими чески чистых инертных газов приводит к образованию суспензии газа в жидком металле, в результате чего изменяются электрические и гидравлические характеристики paciinasa. Известен также способ непрерывной очистки жидкометаллического расплава в контуре циркуляции, вкл чающий удаление жидкометаллического расплава из объема, гидравлически связанного с контуром, до уровня, при котором из расплава вьг деляются газообразные примеси, стабилизацию уровня расплава в объеме и удаление газообразных примесей С23. Недостатком этого способа является невысокое качество очистки, так как при удалении расплава инертным газом инертный газ попадает .в расплав и смешивается с ним, образуя дополнительные примеси. Целью изобретения является повы шение качества очистки. Это достигается тем, что удаление расплава и стабилизацию уровня осуществляют путем возбуждения в объеме, гидравлически связанном с контуром, электромагнитных колебаний с параметрами, обеспечивающими давление расплава, по крайней мере равное давлению в контуре. На чертеже схематически изображено устройство, реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит контур 1 с циркулирующим жидкометаллическим расплавом, канал 2 (объем), гидравлически связанный с основным трактом контура, циркулятор 3, трубопровод 4 к системе вакуумной откачки, Р;, - направление давления электромагнитных сил, удерживакмцих расплав на заданном уровне и удаляющих | расплав, Р - сила гидравлического давления расплава в контуре. Пунктирными концентричными линиями показана зона турбулизации расплава. Способ осуществляется следующим образом. На вьщеленном участке контура с циркулирующим под давлением жидкометаллическим расплавом (в радиационном контуре или контуре тепло- . носителя реактора) устанавливают гидравлически связанный с основным тракто гвм контура канал (объем) для дегазЙ1дии (очистки) расплава. Канал снабжают индуктором, обмотки которого выполнены так, что подвод к индуктору напряжения вызывает с одной стороны появление электромагнитных сия, созданмцих давление, необходимое для удаления и удержания расплава на определенном уровне причем это давление должно быть больше или равно давлению в контуре, и с другой создает турбулизацию расплава в канале. Верхняя часть канала подключается к системе ваку-г умной откачки. Регулируя силу тока.

а также и частоту в соответствующих обмотках индуктора поддерживают заданный уровень расплава в канале и выбирают определенный режим турбулизации.

Применение предлагаемого способа непрерывной очистки жидкометаллического расплава обеспечивает эффектив(Ную очистку расплава при длительной эксплуатации контура, возможность установки системы очистки в любой точке контура независимо от суммарного гидравлического давления, что существенно в сложных циркуляционных системах для промышлённьпс целей.

простота конструкции для осуществления предлагаемого способа позволяет по необходимости ввести в зоне очист ки дополнительный нагрев .жидкого расплава до температур разложения окислов или установку катализаторов для обеспечения полного и быстрого разложения включений другого вида, например твердых. Резко .снижается унос паров жидкого расплава в систему вакуумной откачки, так как в результате взаимодействия электромагнитных сил с частицами пара последние -возвращаются обратно в контур с расплавом.

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ОЧИСТКИ ЖИДКОМЕТАЛПИЧЕСКОГО РАСПЛАВА В КОНТУРЕ ЦИРКУЛЯЦИИ, включающий удаление жидкометаллического расплава из объема, гидравлически связанного с контуром, до уровня, при котором из расплава выделяются газообразные примеси, стабилизацию уровня расплава в объеме и удаление газообразных примесей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, удаление расплава и стабилизацию уровня осуществляют путем возбуждения в объеме, гидравлически связанном с контуром, электромагнитных колебаний с параметрами, обеспечивающими давление расплава, по крайней мере равное давлению в контуре.(ЛОд ;осо00 О5 00