[发明专利]一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的装置及系统

权利要求书

1.一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的装置，其特征在于，至少包括电化学氧泵装置（10）以及气体补充装置（11），其中：

所述电化学氧泵装置（10）包括有一不锈钢管（103），其上端设置有一绝缘塞（102），其下端密封连接一锥形或圆柱形的固体电解质（109），所述固体电解质（109）外部浸设在液态LBE/Pb冷却剂中，所述固体电解质（109）中盛放有氧源物质；在所述绝缘塞（102）中穿设两根平行的导电金属丝（101），其中第一根导电金属丝（101）下端插入到氧源物质（108）中，其另一端与电流源相连后连接到LBE/Pb冷却剂中；第二根导电金属丝（101）下端连接一加热片（107），并一并插入到氧源物质（108）中，其另一端与电流源相连；在所述固体电解质（109）外围设置有一个带孔金属外罩（106）；

所述气体补充装置（11）包括：通过气体补充管道（115）依次连接的隔离阀（110）、调节阀（111）、鼓风机（112）以及氧源物质存放罐（113），所述隔离阀（110）与所述不锈钢管（103）上端的一个支管（1030）连接。

2.如权利要求1所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的装置，其特征在于，在所述不锈钢管（103）中设置有一个用于固定所述两根导电金属丝（101）的固定支架（105），所述两根导电金属丝（101）在所述不锈钢管（103）中至少部分位置套设有绝缘管（104）。

3.如权利要求2所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的装置，其特征在于，在所述支管（1030）中设置有一个用于检测电化学氧泵装置（10）密封性的放射性气体监测装置（114）。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的装置，其特征在于，所述固体电解质为8YSZ锆管或5YSZ锆管；

所述导电金属丝（101）采用的材料为钼或钽，

所述氧源物质（108）为以氩气作为载体的氧气或空气。

5.如权利要求4所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的装置，其特征在于，所述不锈钢管（103）与所述固体电解质（109）的连接方式为陶瓷-金属连接方式，所述陶瓷-金属连接方式采用机械封装、石墨密封、氧化铝陶瓷密封、高温胶合剂、焊接方式中之一种。

6.一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度系统，其包括：

如权利要求1所述的LBE/Pb冷却剂中氧浓度装置，所述装置中的不锈钢管（103）下端浸设在堆芯外侧的LBE/Pb冷却剂中；所述两根导电金属丝（101）上端连接一电流表（202）；

控制系统，其一端与所述电流表（202）的另一端相连接，其另一端连接一工作电极（201），所述工作电极（201）的另一端插入所述LBE/Pb冷却剂中，所述控制系统包括：PID控制系统、电源控制系统、温度控制系统；

氧传感器（205），其用于检测LBE/Pb冷却剂中的氧浓度。

7.如权利要求6所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的系统，其特征在于，在所述不锈钢管（103）中设置有一个用于固定所述两根导电金属丝（101）的固定支架（105），所述两根导电金属丝（101）在所述不锈钢管（103）中至少部分位置套设有绝缘管（104）。

8.如权利要求7所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的系统，其特征在于，在所述支管（1030）中设置有一个用于检测电化学氧泵装置（10）密封性的放射性气体监测装置（114）。

9.如权利要求6-8任一项所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的系统，其特征在于，所述固体电解质为8YSZ锆管或5YSZ锆管；

所述导电金属丝（101）采用的材料为钼或钽，

所述氧源物质（108）为以氩气作为载体的氧气或空气；

所述工作电极（201）采用的材料为：铂、钴酸镧、钴酸锶、铁酸镧、铁酸锶、二氧化铈或二氧化钆。

10.如权利要求9所述的一种控制液态LBE/Pb冷却剂中氧浓度的系统，其特征在于，所述不锈钢管（103）与所述固体电解质（109）的连接方式为陶瓷-金属连接方式，所述陶瓷-金属连接方式采用机械封装、石墨密封、氧化铝陶瓷密封、高温胶合剂、焊接方式中之一种。