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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107684983A(43)申请公布日2018.02.13(21)申请号201710539509.7(22)申请日2017.07.04(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人尹俊连钱雅兰马燕飞宋煜晨王德忠(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中樊昕(51)Int.Cl.B04C5/26(2006.01)B04C5/103(2006.01)B01D19/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种旋叶式多级微气泡筛分装置(57)摘要本发明提供了一种旋叶式多级微气泡筛分装置,包括沿流体流经方向依次布置的圆柱气液混合腔、一级气泡分离腔、二级气泡分离腔、三级气泡分离腔以及单相液体腔,在圆柱气液混合腔和一级气泡分离腔、一级气泡分离腔和二级气泡分离腔、二级气泡分离腔和三级气泡分离腔之间各布置一个搅浑叶轮,三级气泡分离腔和单相液体腔之间布置一个恢复叶轮,搅浑叶轮和恢复叶轮上分别设有轴向出气中孔,每个轴向出气中孔上均有出气口,出气口与相应的出气支管相连,所述圆柱气液混合腔和单相液体腔分别设置流体进口和流体出口的压力传感器探测孔,用于测量微气泡筛分装置流体进口和出口的压力。本发明兼具经济性和高效性并能够满足熔盐堆在线脱气要求。CN107684983ACN107684983A权利要求书1/1页1.一种旋叶式多级微气泡筛分装置,其特征在于,包括沿流体流经方向依次布置的圆柱气液混合腔、一级气泡分离腔、二级气泡分离腔、三级气泡分离腔以及单相液体腔,在圆柱气液混合腔和一级气泡分离腔、一级气泡分离腔和二级气泡分离腔、二级气泡分离腔和三级气泡分离腔之间各布置一个搅浑叶轮,三级气泡分离腔和单相液体腔之间布置一个恢复叶轮,搅浑叶轮和恢复叶轮上分别设有轴向出气中孔,每个轴向出气中孔上均有出气口,出气口与相应的出气支管相连,所述圆柱气液混合腔和单相液体腔分别设置流体进口和流体出口的压力传感器探测孔,用于测量微气泡筛分装置流体进口和出口的压力。2.根据权利要求1所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,一级、二级、三级气泡分离腔的长度根据流体介质及流量,含气量及所需分离的微气泡直径确定,不同长度的分离腔分别用于分离不同尺寸的气泡。3.根据权利要求1所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,一级、二级、三级气泡分离腔通过调节其相应上游搅浑叶轮的出气支管的闭合,来指定分离某种或多种直径的微气泡。4.根据权利要求1所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,搅浑叶轮包括搅浑叶片、搅浑叶轮轮毂。5.根据权利要求4所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,所述搅浑叶片轮毂处和轮缘处的进口角设置为使气液混合相沿平行于圆柱气液混合腔的中轴方向经过搅浑叶轮流入分离腔;搅浑叶片轮毂处和轮缘处的出口角决定几何旋流数。6.根据权利要求4所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,恢复叶轮包括恢复叶片、恢复叶轮轮毂。7.根据权利要求6所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,所述恢复叶片轮毂处的进口前端液流角和进口安放角及恢复叶片出口安放角的设定,用以修正单相液体流动滑移的影响。8.根据权利要求6所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,所述搅浑叶片和恢复叶片的数量,搅浑叶片和恢复叶片的轴向长度,搅浑叶片和恢复叶片的长径比根据实际使用时的工况选定。9.根据权利要求6所述的旋叶式多级气泡筛分装置,其特征在于,所述搅浑叶轮和恢复叶轮的中轴与圆柱气液混合腔的中轴重合;恢复叶轮轮毂轴向出气中孔内径大于搅浑叶轮轮毂轴向出气中孔内径。2CN107684983A说明书1/5页一种旋叶式多级微气泡筛分装置技术领域[0001]本发明涉及多级气液分离技术领域,具体地,涉及一种旋叶式多级微气泡筛分装置。背景技术[0002]钍基熔盐堆以其安全性好、核燃料长期供应、核废料最小化、产能高、物理防核扩散等优点,成为第四代反应堆核能系统的六种候选堆型之一。同等质量的钍燃料产生的能量是铀燃料的200-250倍,而且在地壳内钍资源的蕴藏量是铀资源的3倍,特别是在中国,钍资源居世界第二位,其蕴藏量约为铀资源的6倍,钍基熔盐堆在我国具有广阔的发展前景。[0003]熔盐堆在运行过程中会不断产生放射性的氪和氙等裂变气体,这些裂变气体,具有较大的中子吸收截面,被称为中子毒物;而中子是钍基熔盐堆能够达到自持的必要条件,同时,这些中子毒物在熔盐中以微气泡的形式存在,随着反应堆的运行气泡不断增多并积累,如果不及时脱除,会严重影响反应堆的传热特性。为了提高热中子的利用率和反应堆的稳定性,保证反应堆稳定高效的运行,必须在熔盐堆运行过程中,在线脱除氪、氙等裂变气体。[0004