一种测定除氧树脂除氧容量的装置

技术领域

本申请涉及核反应堆除氧技术领域，特别涉及一种测定除氧树脂除氧容量的装置。

背景技术

船舶核动力装置反应堆主回路必须使用大容量耐高温除氧树脂对装置水中的溶解氧进行处理，且要求出水水质溶解氧小于0.05mg/L，因此除氧树脂实际工作时的除氧容量的准确测定对其性能提升以及最终工程应用具有更强的指导意义。船舶核动力装置水质处理装置运行期间，运行流速大，介质水温度高，要准确测定除氧树脂的工作除氧容量，需要确保测试过程中温度、流速与除氧树脂实际使用条件一致。

目前，采用自流装置测定除氧树脂的除氧容量，通常需要耗费约10t除盐水，存在较大的资源浪费，此外，测试条件较为单一，难以还原除氧树脂的实际应用场景，使得测试结果准确性较低。

发明内容

本申请实施例提供一种测定除氧树脂除氧容量的装置，以解决相关技术中测定除氧树脂除氧容量的装置存在资源耗费大、测试结果准确性低的问题。

本申请提供的技术方案具体如下：

本申请提供了一种测定除氧树脂除氧容量的装置，包括：

除氧回路，其包括通过第一管道串联的第一循环水泵、恒温搅拌水箱和除氧离子交换柱；所述恒温搅拌水箱上还连接有空气供给装置和氮气供给装置；

除盐回路，其包括通过第二管道串联的第二循环水泵、除盐离子交换柱和所述恒温搅拌水箱；

集成数据处理系统，其与除氧回路和除盐回路相连；

以及，所述第一管道上连接有两个溶解氧检测装置，且沿所述第一管道中除盐水流向，两个所述溶解氧检测装置分别位于除氧离子交换柱的上下游。

一些实施例中，所述溶解氧检测装置包括第三管道以及依次串联在所述第三管道上的第一阀门、冷却器、溶解氧传感器和第一电导率仪，所述第三管道的一端连接在所述第一管道上。

一些实施例中，所述溶解氧检测装置还包括第二阀门，所述第二阀门通过冷却水管道连接在冷却器上。

一些实施例中，所述溶解氧检测装置还包括第四管道以及依次串联在所述第四管道上的第三阀门和取样管，所述第四管道的一端连接在所述第三管道上，且沿所述第三管道中除盐水流向，所述第四管道位于第一电导率仪的下游。

一些实施例中，两个所述溶解氧检测装置的第三管道的出口端均连接在所述第一管道上，且沿所述第一管道中除盐水流向，该出口端均位于除氧离子交换柱的下游、恒温搅拌水箱的上游；

两个所述溶解氧检测装置的第三管道的入口端均连接在所述第一管道上，且沿所述第一管道中除盐水流向，两个所述溶解氧检测装置的第三管道的入口端分别位于除氧离子交换柱的上下游。

一些实施例中，所述氮气供给装置包括第五管道以及依次串联在所述第五管道上的第四阀门和氮气瓶，所述第五管道的一端连接在所述恒温搅拌水箱上。

一些实施例中，除氧回路中还包括第五阀门，所述第五阀门通过第六管道并联在所述除氧离子交换柱上；

所述第一管道上还设有第六阀门和第七阀门，且沿所述第一管道中除盐水流向，所述第六阀门和第七阀门均位于除氧离子交换柱的下游；

以及，所述第六管道的一端位于所述第六阀门和第七阀门之间。

一些实施例中，所述空气供给装置包括第七管道以及依次串联在所述第七管道上的空气过滤器和鼓气泵，所述第七管道的一端连接在所述恒温搅拌水箱上。

一些实施例中，所述第一管道上设有流量计和计时器。

一些实施例中，所述第二管道上设有第二电导率仪，且沿所述第二管道中除盐水流向，所述第二电导率仪位于除盐离子交换柱的下游。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

(1)本申请的除盐回路，通过恒温搅拌水箱可保持除盐水的温度维持在一定值，此外通过空气供给装置和氮气供给装置能够调节除盐水中的溶解氧含量，为测试系统提供了与树脂实际工作环境一致的除盐水介质，有利于提高检测结果准确度；

(2)本申请的除盐回路和除氧回路实现了水介质的循环使用，设置除盐离子交换柱，对水箱水质进行实时处理，确保除氧离子交换柱进口水质电导率符合要求，整个测试过程仅使用约60L除盐水，而若采用普通除氧树脂工作除氧容量的测试通常需要耗费约10t除盐水，本申请能够实现水自循环，节约资源，提高经济效益；

(3)本申请设置了集成数据处理系统，可采集、监控、分析数据，并实现对除氧回路和除盐回路的工作和通断状态自动控制，通过软件对数据进行处理，自动得出除氧树脂工作除氧容量，具有自动化程度高，检测结果准确的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的测定除氧树脂除氧容量的装置的结构示意图。

图中：1、第一管道；2、第一循环水泵；3、恒温搅拌水箱；12、4、除氧离子交换柱；5、空气供给装置；6、氮气供给装置；7、第二管道；8、第二循环水泵；9、除盐离子交换柱；10、集成数据处理系统；11、第三管道；12、第一阀门；13、冷却器；14、溶解氧传感器；15、第一电导率仪；16、第二阀门；17、冷却水管道；18、第四管道；19、第三阀门；20、第五管道；21、第四阀门；22、氮气瓶；23、第五阀门；24、第六管道；25、第六阀门；26、第七阀门；27、第七管道；28、空气过滤器；29、鼓气泵；30、第二电导率仪。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本申请实施例提供了一种测定除氧树脂除氧容量的装置，其包括通过第一管道1串联的第一循环水泵2、恒温搅拌水箱3和除氧离子交换柱4；所述恒温搅拌水箱3上还连接有空气供给装置5和氮气供给装置6；

除盐回路，其包括通过第二管道7串联的第二循环水泵8、除盐离子交换柱9和所述恒温搅拌水箱3；

集成数据处理系统10，其与除氧回路和除盐回路相连；

以及，所述第一管道1上连接有两个溶解氧检测装置，且沿所述第一管道1中除盐水流向，两个所述溶解氧检测装置分别位于除氧离子交换柱4的上下游。

本申请提供的装置，其工作检测原理为：

恒温搅拌水箱3带有加热保温功能，除盐水经恒温搅拌水箱可加热至需要的温度，提供了与除氧树脂实际工作环境一致的除盐水介质，高温除盐水经第一循环水泵2进入除氧离子交换柱4，经柱中除氧树脂除氧后，回到恒温搅拌水箱3。

进口处的溶解氧检测装置可实时监测、记录除氧离子交换柱4进口水质的溶解氧含量，通过监测进口水质溶解氧含量，系统自动通过空气供给装置5和氮气供给装置6补加空气，确保进口水质溶解氧含量恒定。

出口处的溶解氧检测装置可实时监测、记录除氧离子交换柱4出口水质的溶解氧含量，通过监测出口水质溶解氧含量，判断除氧树脂失效情况，若树脂失效，则试验装置自动停止，最后根据经过除氧离子交换柱4的除盐水量和溶解氧浓度可计算得到除氧树脂的除氧容量。

恒温搅拌水箱3中的除盐水还通过第二循环水泵8进入除盐离子交换柱9净化，经柱中除盐树脂除盐后，回到恒温搅拌水箱3。

通过集成数据处理系统10可有效调节回路流速、进口水质溶解氧含量、准确有效监测试验结果，整个装置集成度高，实现自动化测试，为新型大容量耐高温自反应除氧树脂的工作除氧容量的测试提供了一种新的思路。

在一些实施例中，所述溶解氧检测装置包括第三管道11以及依次串联在所述第三管道11上的第一阀门12、冷却器13、溶解氧传感器14和第一电导率仪15，所述第三管道11的一端连接在所述第一管道1上。

冷却器13用于降低待测除盐水温度，为后续溶解氧含量检测提供有利条件，通过溶解氧传感器14及第一电导率仪15，集成数据处理系统10可实施获取除氧离子交换柱4的进、出口水的溶解氧含量和离子含量。

在一些实施例中，所述溶解氧检测装置还包括第二阀门16，所述第二阀门16通过冷却水管道17连接在冷却器13上。

进一步的，冷却水管道17与自来水连通，通过自来水对高温除盐水进行冷却。

在一些实施例中，所述溶解氧检测装置还包括第四管道18以及依次串联在所述第四管道18上的第三阀门19和取样管，所述第四管道18的一端连接在所述第三管道11上，且沿所述第三管道11中除盐水流向，所述第四管道18位于第一电导率仪15的下游。

取样管的设置使得操作人员可采集循环管路内的除盐水，便于操作人员对除盐水进行人工检测等。

在一些实施例中，两个所述溶解氧检测装置的第三管道11的出口端均连接在所述第一管道1上，且沿所述第一管道1中除盐水流向，该出口端均位于除氧离子交换柱4的下游、恒温搅拌水箱3的上游；

两个所述溶解氧检测装置的第三管道11的入口端均连接在所述第一管道1上，且沿所述第一管道1中除盐水流向，两个所述溶解氧检测装置的第三管道11的入口端分别位于除氧离子交换柱4的上下游。

通过将溶解氧检测装置中第三管道11的出口端连接在第一管道1上，检测后的除盐水可循化回到恒温搅拌水箱3中，进一步节约除盐水用量。

在一些实施例中，所述氮气供给装置6包括第五管道20以及依次串联在所述第五管道20上的第四阀门21和氮气瓶22，所述第五管道20的一端连接在所述恒温搅拌水箱3上。

氮气瓶22用于存储氮气，其能够为恒温搅拌水箱3提供氮气，用于调节除盐水中溶解氧含量，以维持在预定值。

在优选的实施例中，第四阀门21与数据集成处理系统10电连接，所述数据集成处理系统10可控制第四阀门21的开合以及开合程度。

在一些实施例中，除氧回路中还包括第五阀门23，所述第五阀门23通过第六管道24并联在所述除氧离子交换柱4上；

所述第一管道1上还设有第六阀门25和第七阀门26，且沿所述第一管道1中除盐水流向，所述第六阀门25和第七阀门26均位于除氧离子交换柱4的下游；

以及，所述第六管道24的一端位于所述第六阀门25和第七阀门26之间。

所述第六管道24用于旁通分流，调节进入除氧离子交换柱4中除盐水流量。

在一些实施例中，所述空气供给装置5包括第七管道27以及依次串联在所述第七管道27上的空气过滤器28和鼓气泵29，所述第七管道27的一端连接在所述恒温搅拌水箱3上。

空气过滤器28用于过滤空气中杂质、灰尘，确保进入恒温搅拌水箱3中的为洁净空气，满足除盐水水质要求。

外部环境的空气经空气过滤器28和鼓气泵29进入恒温搅拌水箱3内，协同氮气供给装置6对除盐水的溶解氧含量进行调控。

在一些实施例中，所述第一管道1上设有流量计和计时器。

所述流量计和计时器用于对经过除氧离子交换柱4的除盐水进行水量统计，进一步的，为提高测试结果准确度，优选流量计设置在除氧离子交换柱4的进口端。

在一些实施例中，所述第二管道7上设有第二电导率仪30，且沿所述第二管道7中除盐水流向，所述第二电导率仪30位于除盐离子交换柱9的下游。

第二电导率仪30用于检测除盐离子交换柱9出水口的电导率数据，从而监控除盐离子交换柱9中除盐树脂的使用情况。

本申请提供的装置，所有监测数据通过集成数据处理系统10进行监控与分析，由集成数据处理系统根据监测数据对试验装置进行控制，通过进口溶氧含量控制调节空气供给装置5、氮气供给装置6的开闭；通过出口溶氧含量监控待测除氧树脂的失效与否，若失效，试验装置自动关闭；通过监控除盐树脂出口电导率仪数据，监测除盐树脂使用情况；通过监控流量计，自动调节回路流速，控制在试验所需范围；通过集成数据处理系统，得出除氧树脂工作除氧容量。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。