一种单质碘发生装置的制作方法

阅读：评论：0

1.本实用新型属于核空气净化领域，具体涉及一种单质碘发生装置。

背景技术：

2.为保证核电站、后处理厂、研究堆等核设施的安全运行，阻止事故工况下气态放射性物质进入周围环境，确保进入厂房工作人员安全，在核设施厂房中需设立多个核空气净化送排风系统。在气态放射性污染物中，含有多种放射性核素，其中放射性碘是对人体和环境造成危害最严重的核素之一，需要重点去除。放射性碘气体的主要成分为单质碘、有机碘、无机碘，为了验证核空气净化系统的工作性能是否满足要求，必须针对特定的污染物进行严格的试验。在验证净化系统对单质碘的去除效率试验中，需向系统中注入浓度、流量稳定的碘蒸汽，并且能够实现单质碘浓度、流量的连续可调，从而得出不同污染物浓度下净化系统的净化效率，保证系统的正常运行。目前现有技术中暂无能够满足核空气净化效率试验要求的单质碘发生装置。

技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种单质碘发生装置，可应用于核空气净化效率试验，具有体积小、结构设计合理、操作便捷、环境适应性好，能实现单质碘浓度、流量的稳定注入，并且连续可调的优势。
4.为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种单质碘发生装置，所述装置包括壳体、上端盖以及布气管，所述上端盖用于对所述壳体进行密封，所述布气管主管贯穿所述上端盖中心，在所述壳体外侧设置硅橡胶加热层，在所述硅橡胶加热层外侧设置载气预热盘管，所述硅橡胶加热层用于对所述载气预热盘管以及所述壳体进行加热，在所述载气预热盘管外侧设置保温层，所述载气预热盘管出口通过三通阀分别与实验回路以及所述布气管相连，在所述上端盖上设置了贯穿所述上端盖的蒸汽出口，所述蒸汽出口用于输出所述单质碘发生装置中产生的碘蒸汽，所述蒸汽出口与实验回路相连。
6.进一步，所述布气管下侧分若干路支管，所述若干路支管管口方向沿法线呈预设角度倾斜设置，实现螺旋布气。
7.进一步，所述布气管下侧分四路支管，所述四路支管管口方向沿法线呈45
°
角，实现四路顺时针螺旋布气。
8.进一步，所述载气预热盘管通过减压阀与载气源连接，所述载气预热盘管呈螺旋形状。
9.进一步，在所述壳体内部设置温度传感器，在所述载气预热盘管出口设置载气温度传感器，根据所述温度传感器以及所述载气温度传感器的温度探测结果对所述硅橡胶加热层的加热功率进行调节。
10.进一步，在所述上端盖上设置安全阀，在所述壳体内设置压力表。
11.进一步，所述三通阀的第一端与所述载气预热盘管出口相连，所述三通阀的第二端与实验回路相连，所述三通阀的第三端与所述布气管相连，在载气预热阶段，当载气温度传感器显示载气温度未达到预设阈值时，控制所述三通阀的关闭使载气通过所述三通阀第二端注入实验回路，当载气温度达到预设阈值时，切换所述三通阀，将预热后的载气通入所述壳体。
12.进一步，在所述三通阀的第三端与所述布气管之间设置逆止阀。
13.进一步，在所述蒸汽出口与实验回路之间设置流量调节阀及流量计。
14.进一步，所述壳体、所述上端盖以及所述布气管均为不锈钢材质，所述壳体内壁设置特氟龙内衬，所述上端盖底面设置特氟龙内衬，所述布气管内外管壁设置特氟龙涂层。
15.本实用新型的效果在于：本实用新型提供一种单质碘发生装置，可应用于核空气净化效率试验，具有体积小、结构设计合理、操作便捷、环境适应性好，能实现单质碘浓度、流量的稳定注入，并且连续可调的优势。
附图说明
16.图1是本实用新型所述一种单质碘发生装置结构示意图；
17.其中：1-减压阀、2-壳体、3-硅橡胶加热层、4-载气预热盘管、5-载气温度传感器、6-三通阀、7-逆止阀、8-布气管、9-温度传感器、10-安全阀、11-压力表、12-蒸汽出口、13-上端盖、14-快接式法兰夹、15-流量调节阀、16-流量计、17-保温层。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。
19.实施例1
20.如图1所示，一种单质碘发生装置，所述装置包括壳体2、上端盖13、布气管8、温度传感器9、安全阀10、压力表11、蒸汽出口12以及快接式法兰夹14；另外还包括减压阀1、载气预热盘管4、载气温度传感器5、三通阀6、逆止阀7、流量调节阀15、流量计16、硅橡胶加热层3以及保温层17。
21.所述布气管8主管贯穿所述上端盖13中心，在所述壳体2外侧设置硅橡胶加热层3，在所述硅橡胶加热层3外侧设置载气预热盘管4，所述硅橡胶加热层3用于对所述载气预热盘管4中的载气及所述壳体2进行加热，在所述载气预热盘管4外侧设置保温层17，所述载气预热盘管4出口通过三通阀6分别与实验回路以及所述布气管8相连，在所述上端盖13上设置了贯穿所述上端盖13的蒸汽出口12，所述蒸汽出口12用于输出所述单质碘发生装置中产生的碘蒸汽，所述蒸汽出口与实验回路相连。
22.发生装置壳体2为不锈钢材质，圆筒状结构，内壁喷涂特氟龙内衬。壳体2为固态碘气化提供空间，并提供空间以实现碘蒸汽与载气的均匀混合。
23.上端盖13为不锈钢材质，底面喷涂特氟龙内衬。上端盖13用于安装固定布气管8并确保壳体2内部的密封性，在上端盖13上设置了温度传感器9、安全阀10、压力表11以及蒸汽出口12。上端盖13与壳体2中间加装硅胶垫片，并用快接式法兰夹14紧固，从而实现内部腔体的密封。
24.布气管8为不锈钢材质，内外管壁喷涂特氟龙涂层，主管贯穿上端盖13中心，布气
管8与上端盖13通过焊接进行固定。在本实施例中，布气管8分四路支管，管口方向沿法线呈45
°
角，实现四路顺时针螺旋布气，通过气流搅拌作用，实现碘蒸汽与载气的充分混合。但对布气管8的支管个数以及管口方向布置不作限定。
25.温度传感器9与上端盖13螺纹密封连接，温度传感器9用于监测壳体2的内部温度，并将温度测量结果传输给硅橡胶加热层3的温控器，温控器调节加热功率，从而实现壳体2内部温度恒定。
26.安全阀10与上端盖13螺纹密封连接，安全阀10用于防止壳体2内压力过高，在压力超过安全限值时泄压，从而保证操作人员及实验设备的安全。
27.压力表11与上端盖13螺纹密封连接，压力表11用于监测壳体2内部压力，为载气供给量提供参考。
28.蒸汽出口12为不锈钢材质，贯穿上端盖13并与上端盖13通过焊接进行固定，蒸汽出口12的管路内外管壁喷涂特氟龙涂层。
29.载气预热盘管4为不锈钢材质，通过减压阀1与洁净空气源连接，洁净空气通过减压阀1进入载气预热盘管4，载气预热盘管4安装于硅橡胶加热层3外壁，与硅橡胶加热层3紧密接触，为载气升温提供足够的加热面积，使载气升温更加迅速。
30.硅橡胶加热层3安装于壳体2外侧、载气预热盘管4内侧，硅橡胶加热层3与壳体2外表面和载气预热盘管4内侧紧密接触，通过温控器自动控温，实现对壳体2与载气预热盘管4的双重加热，保证壳体4与载气温度的恒定。
31.载气温度传感器5安装于载气预热盘管4出口，用于实时监测载气温度。
32.三通阀6的第一端与载气预热盘管4出口相连，第二端与实验回路相连，第三端与壳体2相连，三通阀6用于对载气进行分流。在载气预热阶段，当载气温度传感器5显示载气温度未达到预设阈值时，控制三通阀6的关闭使载气通过三通阀6第二端注入实验回路，当载气温度达到预设阈值时，切换三通阀，将预热后的载气通入壳体2。
33.逆止阀7设置于三通阀6的第三端与壳体2之间，用于防止壳体2中的碘蒸汽回流，防止前端管路及元件被腐蚀。
34.流量调节阀15与流量计16与蒸汽出口12相连，用于调节碘蒸汽的输出流量，保证碘蒸汽的稳定输出。
35.保温层17设置于载气预热盘管4外侧，用于保证装置整体的温度恒定。
36.采用本实用新型公开的一种单质碘发生装置进行去除单质碘的净化单元效率试验的工作过程如下：
37.s1、开启上端盖13,向壳体2中加入适量的单质碘固体颗粒，关闭上端盖13，并确认上端盖13与壳体2间硅胶垫片安装完好，拧紧快接式法兰夹14，以保证单质碘发生装置腔体的密封性。
38.s2、将单质碘发生装置前端与洁净空气源相连接，蒸汽出口12及三通阀6的第二端均与实验回路相连接，调节三通阀6，使三通阀6的第二端与实验回路连接，关闭单质碘发生装置输出端流量调节阀15。
39.s3、开启减压阀1，使载气通入载气预热盘管4，控制硅橡胶加热层3开始进行加热，温度传感器9开始采集温度信号，待载气温度上升到预设阈值后，将三通阀6切换到与壳体2内部连接，缓慢开启流量调节阀15，并保证壳体2内压力维持恒定。
40.s4、观察壳体2内的温度传感器9和载气温度传感器5读数，当二者读数偏差位于允许范围内，并达到预设阈值时，即可调整流量调节阀15，输出实验所需的碘蒸汽流；
41.s5、如果测量到壳体2内部压力过高，超过安全限值，安全阀10将会进行泄压，保证人员及设备安全。
42.通过上述实施例可以看出，本实用新型提供一种单质碘发生装置，可应用于核空气净化效率试验，具有体积小、结构设计合理、操作便捷、环境适应性好，能实现单质碘浓度、流量的稳定注入，并且连续可调的优势。
43.本实用新型所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

技术特征：

1.一种单质碘发生装置，其特征在于：所述装置包括壳体、上端盖以及布气管，所述上端盖用于对所述壳体进行密封，所述布气管主管贯穿所述上端盖中心，在所述壳体外侧设置硅橡胶加热层，在所述硅橡胶加热层外侧设置载气预热盘管，所述硅橡胶加热层用于对所述载气预热盘管以及所述壳体进行加热，在所述载气预热盘管外侧设置保温层，所述载气预热盘管出口通过三通阀分别与实验回路以及所述布气管相连，在所述上端盖上设置了贯穿所述上端盖的蒸汽出口，所述蒸汽出口用于输出所述单质碘发生装置中产生的碘蒸汽，所述蒸汽出口与实验回路相连。2.如权利要求1所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：所述布气管下侧分若干路支管，所述若干路支管管口方向沿法线呈预设角度倾斜设置，实现螺旋布气。3.如权利要求2所述一种单质碘发生装置，其特征在于：所述布气管下侧分四路支管，所述四路支管管口方向沿法线呈45
°
角，实现四路顺时针螺旋布气。4.如权利要求1所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：所述载气预热盘管通过减压阀与载气源连接，所述载气预热盘管呈螺旋形状。5.如权利要求1所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：在所述壳体内部设置温度传感器，在所述载气预热盘管出口设置载气温度传感器，根据所述温度传感器以及所述载气温度传感器的温度探测结果对所述硅橡胶加热层的加热功率进行调节。6.如权利要求1所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：在所述上端盖上设置安全阀，在所述壳体内设置压力表。7.如权利要求5所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：所述三通阀的第一端与所述载气预热盘管出口相连，所述三通阀的第二端与实验回路相连，所述三通阀的第三端与所述布气管相连，在载气预热阶段，当载气温度传感器显示载气温度未达到预设阈值时，控制所述三通阀的关闭使载气通过所述三通阀第二端注入实验回路，当载气温度达到预设阈值时，切换所述三通阀，将预热后的载气通入所述壳体。8.如权利要求7所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：在所述三通阀的第三端与所述布气管之间设置逆止阀。9.如权利要求1所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：在所述蒸汽出口与实验回路之间设置流量调节阀及流量计。10.如权利要求1所述的一种单质碘发生装置，其特征在于：所述壳体、所述上端盖以及所述布气管均为不锈钢材质，所述壳体内壁设置特氟龙内衬，所述上端盖底面设置特氟龙内衬，所述布气管内外管壁设置特氟龙涂层。

技术总结

本实用新型涉及一种单质碘发生装置，可应用于核空气净化效率试验，所述装置包括壳体、上端盖以及布气管，所述布气管主管贯穿所述上端盖中心，在所述壳体外侧设置硅橡胶加热层，以对外侧载气预热盘管中的载气进行加热，在所述载气预热盘管外侧设置保温层，所述载气预热盘管出口通过三通阀分别与实验回路以及所述布气管相连，在所述上端盖上设置了贯穿所述上端盖的蒸汽出口，所述蒸汽出口用于输出所述单质碘发生装置中产生的碘蒸汽，所述蒸汽出口与实验回路相连，采用本实用新型公开的一种单质碘发生装置，具有体积小、结构设计合理、操作便捷、环境适应性好，能实现单质碘浓度、流量的稳定注入，并且连续可调的优势。并且连续可调的优势。并且连续可调的优势。