Холодные ловушки

Циркуляция через холодную ловушку [c.284]

Система поддержания чистоты натрия 6 в стенде предназначена для очистки натрия от примесей. Это осуществляется с помощью холодных ловушек 5. Холодные ловушки — наиболее удобное и эффективное средство очистки циркулирующего натрия. Принцип работы холодных ловушек основан на использовании уменьшения растворимости примесей в натрии при понижении температуры. Кроме ловушек система содержит индикаторы окислов, вспомогательный электромагнитный насос, пробоотборники, расходомеры и трубопроводы с арматурой. Индикатор окислов представляет собой запорный вентиль со щелью в золотнике. Перед вентилем установлен холодильник натрия, термопара и расходомер. Содержание примесей в натрии определяют по температуре, при которой происходит забивание щели в золотнике примесями (прекращается циркуляция натрия через индикатор окислов, о чем судят по показаниям электромагнитного расходомера). Холодная ловушка и индикатор окислов устанавливаются на байпасных трубопроводах. Циркуляция натрия через них при работе стенда осуществляется за счет напора испытываемого насоса. Расход натрия, пропускаемого на очистку, зависит от общего количества натрия в стенде и должен быть таким, чтобы скорость его прохождения через ловушку была около 2 мм/с. Помимо метода очистки с помощью холодных ловушек могут использоваться и другие методы [16]. [c.254]

Кроме того, очистку натрия можно проводить методом так называемой холодной ловушки. Основу данного метода составляет тот факт, что с понижением температуры растворимость окиси натрия в металлическом натрии уменьшается. Само приспособление холодная ловушка представляет собой разветвленную поверхность, достаточно холодную для того, чтобы на ней осаждались кислородсодержащие примеси. [c.323]

Рис У-11. Холодная ловушка с естественной циркуляцией [c.323]

Рис. У-12. Холодная ловушка с принудительной циркуляцией

Хд — концентрация кислорода в холодной ловушке при температуре насыщения [c.325]

Если теплоноситель — расплавленный калий, то натрий удаляется из него путем введения кислорода. Образующаяся при этом окись натрия удаляется (в виде осадка) фильтрованием или с помощью холодной ловушки. Если же теплоноситель —расплавленный натрий, калий удаляется из него путем введения в натрий графита, нагретого до температуры 300° С. Образующаяся при этом окись калия удаляется путем фильтрования. [c.325]

При проведении опытов металл прокачивался насосом из расходного бачка 6 через экспериментальный участок, холодильник и расходомер обратно в бачок. Все остальные части контура при этом находились в холодном состоянии, а линия, идущая к холодной ловушке и индикатору окислов, даже отсоединялась при проведении опытов с повышенными нагрузками, чтобы увеличить электрическое сопротивление контура, шунтирующее экспериментальный участок. [c.7]

Принципиальная схема установки / — насос 2 — холодная ловушка 3 — экспериментальный участок 4 — холодильник 5 — магнитный расходомер 6 — расходный бачок 7 — штыревые контакты 8 — клапан 9 — сборный бак 10 — фильтр 11 — пробковый индикатор окислов [c.8]

Для очистки натрия от окислов служила холодная ловушка. Наибольшее распространение получили ловушки с подогревом выходящего из них металла в самой ловушке теплом металла, входящего в ловушку, и отводом избыточного тепла парами кипящего толуола. Работа ловушек такого типа подробно изучалась экспериментально при очистке натрия [1]. Авторы этой работы пришли к заключению, что содержание кислорода в натрии с помощью ловушки можно снизить до величины [c.11]

Для нашей небольшой установки было решено сделать холодную ловушку более простой конструкции, без подогрева выходяш,его из нее металла в корпусе ловушки. [c.12]

Чистка натрия обычно проводилась в день, предшествующий дню проведения опытов. Перед чисткой контур, за исключением холодной ловушки, разогревался до температуры 250—300 С и металл некоторое время насосом прокачивался через него, чтобы окислы были растворены в натрии. Затем разогревалась холодная ловушка. Как только металл начинал циркулировать через нее, нагреватели ловушки выключались и включался холодильник ловушки. [c.12]

Холодная ловушка окислов [c.12]

Контуры первичных теплообменников снабжены холодными и горячими ловушками, предназначенными для непрерывной очистки сплава от окислов. Содержание кислорода в контуре не должно превышать 5-10 %. Холодные ловушки установлены на байпасных линиях между нагнетательным патрубком насоса и входом в реактор возвратная линия горячей ловушки, имеющей большее гидравлическое сопротивление, подсоединена вблизи входного патрубка теплообменника. [c.108]

Чтобы предупредить образование на поверхностях теплообмена слоя окислов металла, препятствующего теплопередаче, необходимо применять чистые исходные металлы и тщательно очищать защитные инертные газы от кислорода и влаги. В установках со щелочными металлами должны быть предусмотрены горячие и холодные ловушки (фильтры), а в качестве защитного газа применяться только аргон или гелий. Тяжелые металлы можно защищать и азотом. Предпочтительней, однако, пользоваться для их защиты восстановительными газовыми смесями. [c.12]

В литературе нет сведений о влиянии примесей на активационные свойства теплоносителей, работающих в ядерных реакторах. Многие примеси накапливаются в теплоносителе в процессе его работы до значительных концентраций и не считаться с их активационными свойствами нельзя. В первую очередь это относится к конструкционным материалам, накапливающимся в жидком металле-теплоносителе в растворенном виде и в форме твердых взвесей металлов и окислов, а также в холодных ловушках, где эти частицы задерживаются фильтром. Железо и никель, например, входящие в состав стали, являются наиболее ощутимыми примесями в жидких щелочных металлах. В ядерных реакторах возможны реакции типа Fe(a, рп), Fe d, п), q(p, п), Ре(р, у), Ni(rt, р) и др. с образованием [c.48]

Содержание кислорода и других примесей в щелочных металлах может быть снижено в так называемых холодных ловушках. Очистка в холодных ловушках основана на уменьшении растворимости окисла металла или другой примеси в жидком металле с понижением температуры. Например, растворимость кислорода в виде окиси натрия в металлическом натрии составляет 0,051 мае. % при 500° С и 0,004 мае. % при 120° С. Если отфильтровать взвесь окиси при температуре, близкой к 100° С, то можно снизить содержание кислорода в натрии до [c.274]

Возможность осаждения примесей в застойных зонах необходимо иметь в виду при эксплуатации стендов. Например, сливные баки практически постоянно работают в режиме отстаивания. Осадок примесей может вызвать закупорку входного отверстия заборной трубы. Чтобы избежать накапливания примесей, нужно периодически промывать сливные баки. Промывка осуществляется путем быстрого слива металла из контура (с целью размыть имеющийся осадок) и обратного заполнения с последующей прокачкой теплоносителя через холодную ловушку. [c.132]

Сепараторы с использованием центробежных сил еще не получили распространения. Однако при работе крупных установок могут возникать ситуации, когда за возможно короткий срок необходимо очистить металл от больших количеств примесей, например после течи из парогенератора. При ограниченных возможностях поднять уровень температуры в контуре с целью увеличить растворимость примесей очистка холодными ловушками становится чрезмерно продолжительной. В этом случае применение сепарационных устройств представляется весьма целесообразным. Ниже описаны результаты экспериментальных исследований, проведенных А. В. Дробышевым, [c.136]

А. В. Дробышев провел испытания гидроциклонов в целях оценки возможности их применения для очистки натрия. Диаметр цилиндрической части аппарата составлял 60 мм. Циклоны были установлены на выходной линии холодной ловушки. Содержание примесей в натрии повышали путем вымывания их из ловушки. [c.138]

Принцип действия холодной ловушки основан на использовании зависимости растворимости примесей от температуры. Как видно из материалов 9.2, с понижением температуры [c.138]

Упрощенной модификацией рассмотренной холодной ловушки является диффузионная или однозонная холодная ловушка. [c.143]

Обычно забор металла в пробковый индикатор осуществляется из той же точки контура, куда подключена холодная ловушка. [c.181]

Пробковый индикатор довольно прост в эксплуатации. Перед измерениями и после них прибор нужно промыть горячим металлом в течение 15—20 мин. В процессе опыта не следует добиваться полной закупорки отверстий, холодильник нужно отключать, как только отчетливо проявится тенденция к быстрому падению расхода (уменьшение его на 40—60%). В начальный период пуска стенда, а также после аварий (попадания воды и др.) нужно весьма осмотрительно подходить к трактовке показаний пробкового индикатора. В этот момент в теплоносителе могут быть несколько различных примесей. На графике расхода можно наблюдать два-три колена и может быть большое расхождение в результатах химического анализа и пробкового индикатора. По данным работы [13], в период пуска индикатор показывал содержание кислорода 30 ррт, а химический анализ — 60 ррт, тогда как после продолжительной работы с холодной ловушкой различие между ними составило лишь 2—3 ррт. [c.182]

Для очистки натрия от кислорода в схемах контуров используются холодные и горячие ловушки. В холодных ловушках ис- [c.180]

Исследования теплоотдачи при поперечном обтекании проводились на двух экспериментальных установках, одна из которых предназначалась для работы на воде, другая — на металлическом натрии. Экспериментальные установки представляли собой замкнутые контуры с принудительной циркуляцией. Принципиально схемы обеих установок были одинаковы, отличаясь некоторыми конструктивными деталями, учитывающими особенности работы с каждым рабочим телом (обогрев, герметичность, очистка натрия от окислов с помощью холодной ловушки и т. д.). Рабочий участок представлял собой прямоугольный короб, снабженный входным ступенчатым диффузором и выходным конфузором. Опециально проведенные на воде опыты показали, что подобная конструкция обеспечивает равномерное распределение скоростей перед фронтом пучка. В работе исследовались шахматные пучки труб двух конфигураций. [c.475]

Верхняя (холодная) ловушка имеет холодильник с постоянным контролируемым охлаждением. Пары среды оседают на холодные стенки верхней ловушки и таким образом предупреждается их продвижение к холодной части механизма подъема образцов. [c.64]

Система 14 охлаждения стенда обеспечивает поддержание температуры натрия в основном контуре на требуемом уровне, а также охлаждение натрия перед холодными ловушками и индикаторами окислов, электромагнитных насосов, арматуры, узлов уплотнения испытываемого насоса, электропривода насоса, системы смазки подшипников ГЦН. Учитывая опасные последствия взаимодействия натрия с водой (как при попадании воды в контур стенда из-за возникновения течи в охлаждающих устройствах, так и в случае вытекания натрия из контура при разуплотнении стенда), ее применение в качестве охлаждающей среды на стенде недопустимо [17]. Целесообразно в качестве охлаждающей среды в замкнутых системах охлаждения применять эвтектический сплав натрий—калий или кремнийорганическую жидкость (полиэтил-силоксановая ПЭС-13)—силикон [18]. Отвод тепла от эвтектики по соображениям безопасности осуществляется в теплообменнике 2, охлаждаемом воздухом, а силикон можно охлаждать водяным холодильником, вынесенным из помещения стенда. Система охлаждения эвтектикой выполняется герметичной, с расширительной емкостью, соединения трубопроводов — сварными. В разомкнутых системах охлаждения в качестве охлаждающей среды применяется воздух. Использование воздушной разомкнутой системы охлаждения существенно упрощает конструкцию спенда и его обслуживание. Но охлаждаемые воздухом холодиль -ники требуют более развитых со стороны воздуха поверхностей [c.254]

Расплавленный натрий вступает в реакцию с водородом, в результате которой при температуре выше 200° С образуются гидриды. Давление паров во время диссоциации чистого гидрида натрия при температуре выше 420° С превышает 1 ат. Водород из гидрида окиси и гидроокиси натрия можно удалить путем нагревания и откачки. График растворимости гидрида натрия в расплавленном натрии показан на рис. У-Ю. Из кривой графика видно, что водород в виде гидрида можно удалить с помощькт холодной ловушки. В присутствии азота, активированного электрическим разрядом, натрий превращается в нитрид или азид. В присутствии углерода или окисей металлов он вступает в реакцию с азотом, образуя конечный продукт реакции — цианистый натрий. [c.313]

Оютношение объемов системы и холодной ловушки с естественной циркуляцией обычно находится в пределах от 30 1 до 100 1. Если система, снабженная ловушкой с естественной циркуляцией, основательно загрязнена окисью натрия, то во избежание закупорки следует нагревать горловину до температуры жидкого металла в основном потоке. Такую ловушку наиболее целесообразно помещать на горячих частях контура но потери тепла в этом случае значительны. Сущность переноса примесей в холодную ловушку с естественной циркуляцией мало изучена. Концентрацию кислорода в системе можно поддерживать на желательном уровне путем регулирования температуры этой ловушки. Постоянный контроль за ней не нужен, так как после включения холодной ловушки в работу окись натрия из теплоносителя удаляется автоматически до [c.323]

Парогенераторы, обогреваемые промежуточным теплоносителем, размещены за пределами биологической защиты и защитной сферы. В каждой секции промежуточного теплоносителя имеются два параллельно включенных электромагнитных насоса производительностью 17,4 кПсек (один из насосов является резервным) н байпасная линия с двумя холодными ловушками, расширительным баком, индикатором уровня, расходомером и датчиком давления. [c.108]

Калий плавится при температуре 63,7° С. При 75° С он растворяет около 0,08% кислорода или 0,47% К2О. При столь высокой растворимости кислорода вблизи точки затвердевания чистый калий не может быть удовлетворительно очищен от кислорода в холодных ловушках. В сплавах калия с натрием кислород связан с натрием [22] растворимость Na O в сплаве и металлическом калии такая же, как в натрии. Это позволяет воспользоваться для очистки металла холодными ловушками. Однако специальная добавка натрия к калию для очистки его от кислорода требует рассмотрения другого метода, называемого методом геттерной очистки. Заключается он во введении на горячем участке контура добавки, которая с кислородом образует более прочное соединение, чем очищаемый металл. [c.275]

После установленного на втором контуре теплообменника натрий— натрий 3 поток поступает либо в холодильник 1, либо непосредственно на вход насоса. Тепло в холодильниках снимается водой. Компенсатором объема служит бак насоса 2, уровень натрия контролируют при помощи передвижного контактного уровнемера 3. Вспомогательные устройства включают холодую ловушку 7, пробоотборник 6, пробковый индикатор с воздушным охлаждением 4, тарировочный бачок для периодической градуировки расходомеров 5. Объем натрия в контуре равен 250 л, объем холодной ловушки — 70 л, объем сливного бака 10 — 250 л (следует иметь в виду, что из холодной ловушки натрий не сливается). Конструкция отдельных аппаратов приведена в последуюш,их главах. [c.36]

Промежуточный контур введен для повышения безопасности, уменьшения размеров аварии при разрушении тепло-передаюш ей стенки парогенератора. Прокачку натрия обеспечивает электромагнитный насос ЭНИВ-3 2, производительность которого около 10 м ]ч из теплообменника 3 натрий поступает в парогенерируюш ий канал 1, установленный на четвертом контуре, и затем — к насосу. Компенсатором объема служит бак 7 объемом 60 л. Имеется отдельный сливной бак I. Вспомогательные системы включают холодную ловушку 4, пробоотборник 5, тарировочный бачок 6. Система защиты состоит из диффузионного водородомера 11 и узлов аварийного сброса продуктов взаимодействия натрия с водой, а именно бака-сепаратора 8 и бака-ресивера /О емкостью 500 л. На трубопроводах между баками 7, 8 я 8, 10 установлены разрывные мембраны 9. [c.36]

Как правило, ловущки в работу включаются периодически при повышении содержания примесей в теплоносителе до Сдоп-После очистки, когда концентрация понижается до Сдр<Сдоп, ловушки отключают. Заданное Сдоп вполне однозначно определяет температуры ti, ti, (3. При этом целесообразно забор металла в ловушку осуществлять из той точки циркуляционного контура, где температура минимальна. В то же время холодные ловушки должны обеспечить за возможно короткое время очистку металла при аварийных загрязнениях, когда количество попавших в контур примесей может в несколько раз превышать Снао Для макс в установке. В этом случае забор металла в ловушку следует осуществлять из точки, температура которой близка к fMaK , как это видно из соотношения (9.19) рекуператор должен быть отключен. [c.141]

При определении размеров холодной ловушки для конкретного стенда можно исходить из следующих соображений. Ловушки объемом 20—30 л и меньше работают весьма ненадежно. Из-за малости проходных сечений высока вероятность их закупорки локальными пробками. Емкость ловушки по окислам в настояш,ее время достигает значения не меньше 50%. Пока нет статистических данных, позволяюш,их устано-В1ить интенсивность источников примесей, исходя из опыта эксплуатации действующих стендов. Практика показывает, что для стендов с загрузкой натрия от 0,1 до 1 м целесообразно применять ловушки объемом 40—100 л. [c.142]

Недостатком описанного типа холодной ловушки является продолжительное время пребывания металла в ловушке. Унос окислов прекраш1ается, если время пребывания составляет 15—20 мин. Практически время пребывания выбирается в пределах 5—10 мин. Повышение эффективности ловушки можно достичь интенсификацией процесса массопереноса в кристаллизаторе-отстойнике. В работе [14] описана ловушка, в которой масооперенос в холодной зоне увеличен при помощи вращения жидкого натрия в пристенной области, приводимого в движение вращающимся электромагнитным полем. По сравнению с обычной ловушкой перемешивание электромагнитным полем увеличило эффективность удаления водородсодержащих примесей в 2 раза, повышалась эффективность удаления и кислородсодержащих примесей, однако из-за ошибок в измерениях точных значений не удалось получить. Применение холодных ловушек для очистки других щелочных металлов изучено мало. Имеется опыт их применения для сплава NaK. [c.143]

Действие химических средств очистки основано на способности группы элементов восстанавливать соединения щелочных металлов с кислородом, водородом и т. п. Эти элементы называют геттерами. Геттеры делятся на легкорастворимые и труднорастворимые. Первые вводятся в качестве присадки в виде порошка, дроби или кусков в теплоноситель. Количество присадки берется в 2—3 раза больше, чем требуется для полного восстановления связанного металла. Новая примесь удаляется при помощи холодной ловушки или фильтров. Из легкорастворимых геттеров лучше всего изучен кальций. Кальций восстанавливает соединения лития, натрия, калия с кислородом и водородом. Растворимость кальция в натрии [в %] по массе в диапазо не температур 100—500° С равна [20] lg = 6,5629— -1545,6/Г. [c.144]

Для контура с натрием могут быть использованы стали, содержащие 2,257о Сг и 1% Мо (возможно с добавками ниобия как стабилизатора углерода) для участков с низкой температурой, 9% Сг и 1% М.0 для участков со средней температурой, и аусте-нитные стали серии 300 или никелевый сплав 800 для участков с высокой температурой. Скорость потери металла слабо зависит от состава сплава, но очень сильно зависит от концентрации кислорода н скорости движения натрия, которая может быть до 9,14 м/с. Кислород может быть удален из натрия пропусканием его через холодную ловушку, которая задер- [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...