一种热室用调料釜取样装置的制作方法

本发明属于核燃料后处理领域，具体涉及一种热室用调料釜取样装置。

背景技术：

1、核燃料水法后处理流程中，靶材料经过溶解后，目标物离子进入溶液当中，需通过萃取工艺将其分离和纯化。为达到分离系数要求，要经过多次的萃取(将目标元素萃入有机相)和反萃(将目标元素萃入水相)。不同价态的目标物离子，在有机相和水相中的分配系数不一样，为了实现萃取、反萃，需要将目标物离子调成要求的价态，消除液流中过量的还原剂，以便进一步分离和纯化。

2、放射性料液调料过程需在热室中完成，热室是放射性、强腐蚀性场所，需要对调料过程中目标物离子的浓度和价态进行实时取样分析，确定目标物离子达到调料要求。这就需要设计一种适合于放射性、强腐蚀性场所使用的取样装置，既便于热室机械手操作，装置也要简单安全，不会出现放射性料液的滴洒，造成对热室环境的沾污。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种热室用调料釜取样装置，应用在核燃料后处理过程中，针对放射性料液调料反应过程中进行取样分析，以实时监测放射性料液中金属核素的浓度和价态。本发明公开的一种热室用调料釜取样装置可以在热室内使用，便于机械手操作。采用负压抽吸方式和压缩空气相互结合方式，建立了调料釜料液取样装置；可形成液流循环，不会造成取样料液残留，保持了取样的新鲜性；适合于热室中调料釜的取样操作，设置取样瓶满足机械手的安全、简洁操作要求。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种热室用调料釜取样装置，所述装置包括调料釜、取样盒以及中间容器，所述取样盒与所述调料釜之间设置上料管，所述取样盒与所述中间容器之间通过上回流管进行连接，所述中间容器与所述调料釜之间设置下回流管，所述取样盒配备取样针以及抽过负压的取样瓶，所述中间容器连接负压系统，通过所述负压系统将所述调料釜内的料液通过所述上料管抽取至所述取样盒内，所述取样瓶通过所述取样针抽吸所述取样盒中的料液。

3、进一步，所述上料管的上端设置于所述取样盒底部，所述上料管的下端穿过所述调料釜的上封头并通入所述调料釜料液液面下方。

4、进一步，所述上料管上设置若干阀门，所述上料管通过阀门与压缩空气进行连接，以为所述装置管路提供压缩空气。

5、进一步，所述上回流管的上端设置于所述取样盒底部，所述上回流管的下端伸入所述中间容器。

6、进一步，所述中间容器上封头还设置负压系统管道，所述负压系统管道用于连接负压系统。

7、进一步，所述下回流管的上端设置于所述中间容器的下封头，所述下回流管的下端穿过所述调料釜的上封头并保持于所述调料釜料液液面上方。

8、进一步，所述取样盒上方安装取样针，所述取样针采用卡箍卡紧，所述卡箍内设置垫片进行密封，通过将所述取样瓶插入到取样针处进行料液取样。

9、进一步，在所述上回流管和所述下回流管两处设置有玻璃管视镜以观察料液流动。

10、进一步，所述装置通过以下方法进行取样：

11、s1、操作机械手打开所述上料管阀门、所述上回流管阀门和所述负压系统的负压抽吸装置阀门，将料液从所述调料釜内通过所述上料管抽取至所述取样盒内；

12、s2、所述取样盒内的料液通过所述上回流管回流至所述中间容器内，打开所述下回流管阀门，所述中间容器内的料液通过所述下回流管回流至所述调料釜内；

13、s3、操作机械手打开压缩空气阀门，通入所述压缩空气，在液流循环过程中增加循环管路内部压力，使料液可以连续循环，保持取样的新鲜性；

14、s4、待液流循环一定时间后，操作机械手将抽过负压的所述取样瓶插到所述取样针上，抽吸料液后拔出所述取样瓶，完成放射性料液的取样。

15、进一步，所述装置完成取样后操作机械手关闭所述上料管阀门，关闭所述负压系统，保持所述压缩空气开启将管路内的料液清空至所述调料釜内，最后关闭所述上回流管和所述下回流管阀门，保证取样系统内部无残留料液。

16、本发明的有益技术效果在于：采用负压抽吸与正压压缩空气结合方式完成料液取样以及后续残留的处理，实现了在热室中操作机械手完成取样的动作，不会造成料液洒落；另外，采用负压抽吸，通入压缩空气的方式不会对调料釜造成影响，使用的压缩空气等可直接通过尾气处理装置进行处理，不会额外对整个工艺增加处理步骤，保证了后处理的经济性。

技术特征：

1.一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述装置包括调料釜、取样盒以及中间容器，所述取样盒与所述调料釜之间设置上料管，所述取样盒与所述中间容器之间通过上回流管进行连接，所述中间容器与所述调料釜之间设置下回流管，所述取样盒配备取样针以及抽过负压的取样瓶，所述中间容器连接负压系统，通过所述负压系统将所述调料釜内的料液通过所述上料管抽取至所述取样盒内，所述取样瓶通过所述取样针抽吸所述取样盒中的料液。

2.如权利要求1所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述上料管的上端设置于所述取样盒底部，所述上料管的下端穿过所述调料釜的上封头并通入所述调料釜料液液面下方。

3.如权利要求2所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述上料管上设置若干阀门，所述上料管通过阀门与压缩空气进行连接，以为所述装置管路提供压缩空气。

4.如权利要求3所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述上回流管的上端设置于所述取样盒底部，所述上回流管的下端伸入所述中间容器。

5.如权利要求4所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述中间容器上封头还设置负压系统管道，所述负压系统管道用于连接负压系统。

6.如权利要求5所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述下回流管的上端设置于所述中间容器的下封头，所述下回流管的下端穿过所述调料釜的上封头并保持于所述调料釜料液液面上方。

7.如权利要求1所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述取样盒上方安装取样针，所述取样针采用卡箍卡紧，所述卡箍内设置垫片进行密封，通过将所述取样瓶插入到所述取样针处进行料液取样。

8.如权利要求1所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：在所述上回流管和所述下回流管两处设置有玻璃管视镜以观察料液流动。

9.如权利要求6所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述装置通过以下方法进行取样：

10.如权利要求9所述的一种热室用调料釜取样装置，其特征在于：所述装置完成取样后操作机械手关闭所述上料管阀门，关闭所述负压系统，保持所述压缩空气开启将管路内的料液清空至所述调料釜内，最后关闭所述上回流管和所述下回流管阀门，保证取样系统内部无残留料液。

技术总结
本发明涉及一种热室用调料釜取样装置，包括调料釜、取样盒以及中间容器，取样盒与调料釜之间设置上料管，取样盒与中间容器之间通过上回流管进行连接，中间容器与调料釜之间设置下回流管，取样盒配备取样针以及抽过负压的取样瓶，中间容器连接负压系统，通过负压系统将调料釜内的料液通过上料管抽取至取样盒内，取样瓶通过取样针抽吸取样盒中的料液。采用本发明中公开的装置，采用负压抽吸方式和压缩空气相互结合方式，建立了调料釜料液取样装置；可形成液流循环，不会造成取样料液残留，保持了取样的新鲜性；仅需通过机械手完成取样瓶的插拔和阀门开闭动作，满足机械手的安全、简洁操作要求，适合于热室中调料釜的取样操作。

技术研发人员：苏醒,常尚文,李高亮,唐洪彬,叶国安,何辉,陈彪,于泽华,董艳艳
受保护的技术使用者：中国原子能科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15