氢计钠回路冷阱净化系统设计和调试

摘要

液态金属钠冷快堆电站蒸汽发生器的钠泄漏会导致钠水反应和氢的产生。因此,钠中微量氢的探测是判断蒸汽发生器中是否存在钠泄漏的重要手段,是确保快堆电站安全运行的关键问题之一。清华大学液态金属技术研究室建立了服务于钠中微量氢探测的氢计钠回路。为了准确测量微氢含量,需要确保回路中钠的纯度,尤其是氢的含量应加以严格控制。在氢计钠回路中,利用钠温降低后,钠中杂质含量降低的原理,达到去除钠中杂质的目的。 本文给出了氢计钠回路冷阱净化系统的设计特点和参数,并讨论了它的调试结果。 为了调节流量的方便,冷阱净化系统布置在电磁泵的出口。它由回热器和冷阱组成。回热器位于冷阱的上部。主回路的高温钠流过回热器后,在冷阱的入口,钠温降至180℃,进入冷阱后,钠从两侧进入净化区,到达底部时,其温度降至110℃。冷阱选用空气冷却。经回热器的作用,净化后的钠温升至与主回路钠温相近。然后,回到电磁泵入口。 根据调试结果,通过降低冷阱流量及主回路钠温或者增加冷却空气流量及切除冷阱预热电源,冷阱钠温可以降至要求的110℃。作者认为,后者更符合设计规定和氢计实验的需要,而且能满足核电站运行的要求。