Flüssige Metall Experimental Reaktor ist eine speziell für die Behandlung von flüssigen Metallreaktionen entwickelte Hochtemperatur- und Hochdruckanlage, deren Struktur und Prinzip wie folgt sind:
I. Kernstruktur
Busen und Busen
Material: Normalerweise werden hochtemperaturbeständige, korrosionsbeständige Metallmaterialien wie Edelstahl, Titanlegierungen oder Nickellegierungen verwendet, um den hohen Temperaturen flüssiger Metalle (bis zu Hunderten bis Tausenden Grad Celsius) und der chemischen Korrosion standzuhalten.
Dichtungskonstruktion: Der Boxenkörper ist über einen Flansch mit einer Metalldichtung oder einer speziellen Dichtstruktur (z. B. magnetischer Dichtung) verbunden, um bei hohem Druck keine Leckagen zu gewährleisten.
Schnittstelle: Eingangs-, Ausgangs-, Beobachtungsfenster, Thermometer, Druckmesser usw. für einfache Bedienung und Überwachung.
Rühreinrichtung
Typ: Wählen Sie den Rührertyp nach der Viskosität des flüssigen Metalls, wie Anker-, Paddel-, Turbine- oder Schraubentyp.
Antriebsart: Antrieb der Rührwelle durch magnetische Kopplungsantriebe oder mechanische Dichtungsantriebe, um Medienleckage zu vermeiden.
Funktion: Flüssige Metalle werden vollständig vermischt, um die Reaktionsgeschwindigkeit und die Gleichmäßigkeit zu verbessern und gleichzeitig Niederlage oder eine lokale Überhitzung zu verhindern.
Heizung und Kühlung
Heizung:
Elektrische Heizung: Installieren Sie elektrische Heizelemente an der Außenwand des Kesselkörpers, um Wärme durch Wärmestrahlung zu übertragen.
Induktionsheizung: Mit dem elektromagnetischen Induktionsprinzip heizen Sie flüssige Metalle direkt mit hoher Effizienz und gleichmäßiger Temperatur.
Wärmeleitölbeheizung: Durch eine Kreislaufpumpe wird das Hochtemperatur-Wärmeleitöl in einer Hülle oder einer Platte fließen, um eine indirekte Erwärmung zu erreichen.
Kühlungsart:
Jackenkühlung: Einführen von Kühlwasser oder gefrorenem Salzwasser in die Jacke, um die Wärme in der Kammer zu absorbieren.
Innere Kühlrohrkühlung: Einrichten eines Kühlrohrs in der Boxen, um direkt mit flüssigem Metall in Kontakt zu kommen.
Temperatur- und Druckregelsysteme
Temperaturregelung: Ausgestattet mit hochpräzisen Temperatursensoren und PID-Temperaturkontrollmodulen, überwachen und regulieren Sie die Heizung oder Kühlung in Echtzeit, um einen Temperaturschwankungsbereich von ≤ ± 1 ° C zu gewährleisten.
Druckregelung: Überwachen Sie den Druck im Kessel mit Drucksensoren und Sicherheitsventilen und entlasten den Druck automatisch bei Überdruck, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Sicherheitseinrichtungen
Sicherheitsventil: Automatisch geöffnet, wenn der Druck den eingestellten Wert überschreitet und den Druck freigibt.
Explosionsscheiben: als Sekundärschutzeinrichtung, die unter extremen Umständen brechen.
Explosionssichere Struktur: Verwendung von explosionssicheren Motoren und explosionssicheren elektrischen Komponenten, um Unfälle durch elektrische Funken zu verhindern.
II. Arbeitsprinzip
Reaktionsvorbereitung
Flüssige Metalle oder andere Reaktionsmaterialien werden proportional über die Einleitungsöffnung in den Kessel zugegeben.
Schließen Sie den Busendeckel und überprüfen Sie die Dichtheit, um sicherzustellen, dass keine Leckagen auftreten.
Erwärmen und Rühren
Starten Sie das Heizsystem und erhöhen Sie die Temperatur im Käsen auf die erforderlichen Werte für die Reaktion (z. B. Schmelze-, Legierung- oder chemische Reaktionstemperatur).
Starten Sie die Rühreinrichtung, um flüssige Metalle vollständig zu mischen und den Wärme- und Massentransferprozess zu erleichtern.
Reaktionsprozesssteuerung
Überwachung und Anpassung der Reaktionsbedingungen in Echtzeit durch Temperatur- und Druckregelsysteme, um sicherzustellen, dass die Reaktion in einer stabilen Umgebung stattfindet.
Bei Bedarf werden flüssige Metalle durch Inertgase wie Argon geschützt und vor Oxidation oder Verschmutzung geschützt.
Reaktionsbeende und Ausgabe
Nachdem die Reaktion abgeschlossen ist, werden die Erwärmung und das Rühren aufgehört und die Temperatur im Kessel über das Kühlsystem auf den Sicherheitsbereich gesenkt.
Öffnen Sie die Ablauföffnung, entladen Sie das Produkt und führen Sie eine nachfolgende Verarbeitung oder Analyse durch.
III. Anwendungsbereiche
Flüssige Metallreaktoren werden in folgenden Bereichen weit verbreitet:
Metallmaterialienforschung: Legierungsvorbereitung, Schmelzen, Wärmebehandlung usw.
Entwicklung neuer Energien: Forschung im Zusammenhang mit flüssigen Metallen wie Lithium-Ionen-Batterie-Materialien und Solarzellen-Materialien.
Luft- und Raumfahrt: Forschung und Entwicklung von Hochtemperaturlegierungen und Spezialmetallmaterialien.
Kernenergiebereich: Kernbrennstoffverarbeitung, Forschung zu radioaktiven flüssigen Metallen.