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申请/专利权人：华北电力大学

摘要：本发明公开了属于第四代核反应堆铅基快堆技术领域，特别涉及一种气动式液态铅铋固态控氧氧离子交换装置、系统及方法。所述交换装置包括：气循环回路、冷却剂容器和质量交换器。注汽回路运行时，抽取覆盖惰性气体并注入质量交换器内，随着气压升高液态铅铋液位下降，当下降至质量交换器底部时，底部触点式液位计传出反馈信号；抽气回路运行时，将质量交换器内的惰性气体抽出并注回回路内液态铅铋的覆盖惰性气体，伴随气压降低，质量交换器内铅铋液位回升，质量交换器顶部触点式液位计传出反馈信号后，重复上述过程做周期循环，跟随氧浓度变化动态控制铅铋回路中的氧浓度增长速率，防止造成氧浓度过高，生成固态氧化物污染液态铅铋系统。

主权项：1.一种气动式液态铅铋固态控氧氧离子交换装置，其特征在于，包括：气循环回路15、冷却剂容器14、质量交换器8；气循环回路15包括：气泵1、第一电动阀门3、第二电动阀门4、第三电动阀门5、第四电动阀门6；所述气泵1为抽气注气一体泵；冷却剂容器14包括：罐体和法兰盖16；法兰盖16上设有第一气管通孔16-1、第二气管通孔16-2以及质量交换器气管8-4；罐体和法兰盖16组成密闭空间，密闭空间底部填充液态铅铋13，密闭空间其余部分充满覆盖惰性气体12；质量交换器8包括：顶部和底部开放的金属罐体8-1，金属罐体8-1顶部与法兰盖16固定连接；金属罐体8-1内设有顶部和底部开放的装料腔壁8-10；装料腔壁8-10顶部与法兰盖16固定连接；装料腔壁8-10和金属罐体8-1共轴，在金属罐体8-1内部通过装料腔壁8-10形成一个与质量交换器气管8-4相通的内部空间；在装料腔壁8-10与金属罐体8-1之间形成外部空间；第一气管通孔16-1、第四电动阀门6、第二三通17-2、气泵1、第一三通17-1、第二电动阀门4、第三三通17-3、质量交换器气管8-4通过气管串联构成充气回路；第二气管通孔16-2、第一电动阀门3、第一三通17-1、气泵1、第二三通17-2、第三电动阀门5、第三三通17-3、质量交换器气管8-4通过气管串联构成抽气回路；在所述内部空间中设有上栅格板9和下栅格板11，上栅格板9、下栅格板11与装料腔壁8-10共同围城容纳若干氧化铅陶瓷小球10的装料空间；上栅格板9和下栅格板11分别与装料腔壁8-10固定连接，装料腔壁8-10上设有气压平衡孔8-8，气压平衡孔8-8位于上栅格板9与法兰盖16之间；上端触点式液位计8-5、下端触点式液位计8-3和氧传感器8-6通过连接卡套密封穿过法兰盖16深入所述外部空间；上端触点式液位计8-5底部与上栅格板9的水平高度相同，用于检测液态铅铋液面高度是否高于上栅格板9；下端触点式液位计8-3底部与下栅格板11的水平高度相同，用于检测液态铅铋液面高度是否低于下栅格板11；氧传感器8-6底部伸出金属罐体8-1底部，用于获取冷却剂容器14底部液态铅铋的氧浓度。

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