[發明專利]一種球床反應堆燃料元件氣力輸送減速的方法及系統

有效

• 申請號: 200910237132.5
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN101702330A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 曾凱;都東;張海泉;張文增;王力;沈鵬
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21C19/20
• 分類號: G21C19/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種球床反應堆燃料元件氣力輸送減速的方法，其特征在于：所述方法為，

燃料元件在主提升氣流的作用下沿著壓力容器外部的氣力輸送管線從底部向頂部運行， 在進入壓力容器前從主提升氣流中引出部分分氣流，燃料元件氣力輸送管中仍保留部分分流 后的主提升氣流，并且其輸送方向同燃料元件運行方向一致；燃料元件運行至壓力容器之前， 分流后的主提升氣流被全部引出燃料元件輸送管，燃料元件依靠重力進入壓力容器；

燃料元件從主提升氣流區進入分流后的主提升氣流區時瞬間失去氣動推力，并通過彎管 管道內壁減速作用使得燃料元件進入壓力容器前，運行速度降到設計安全值以下。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法通過控制從主提升氣流引出的分 氣流流量，達到改變燃料元件輸送管路中分流后的主提升氣流平均流速的目的，并且使其調 整在小于燃料元件的運行速度、大于燃料元件在管路中的懸浮速度的范圍以內，并接近燃料 元件輸送的懸浮速度。

3.一種實現球床反應堆燃料元件氣力輸送減速方法的系統，其特征在于：所述系統沿著 燃料元件運動方向，在輸送管路上依次安裝的設備或元件包括：入口過球測速器(1)、前端 氣體分離器(2)、終端氣體分離(5)、出口過球測速器(4)，以上設備或元件包括連接管道， 構成減速系統燃料元件輸送及主提升氣流通道(20)；入口過球測速器(1)靠近燃料元件及 主氣流入口端(19)；出口過球測速器(4)靠近減速系統出口端(13)，并與壓力容器進料緩 沖管(11)連接，壓力容器進料緩沖管(11)穿過壓力容器(12)的邊界；前端氣體分離器 (2)和終端氣體分離器(5)引出兩氣體支路；前端氣體分離器(2)引出的氣體支路上設置 了分氣流調節閥(9)、分氣流流量計(8)，終端氣體分離器(5)引出的氣體支路上設置了主 氣流調節閥(6)、主氣流流量計(7)；

燃料元件輸送的氣體動力由壓縮機或風機提供；

入口過球測速器(1)和出口過球測速器(4)分別用于測量燃料元件進入和離開減速系 統時的速度，前端氣體分離器(2)和終端氣體分離器(5)用于從燃料元件輸送管中引出氣 流；主氣流調節閥(6)和分氣流調節閥(9)用于氣流管中的流量調節，主氣流流量計(7) 和分氣流流量計(8)用于測量氣路中氣流的流量；

主氣流調節閥(6)和分氣流調節閥(9)的開度大小控制減速系統燃料元件輸送管中分 流后的主氣流平均速度以及分量流量的大小，進而改變燃料元件在減速系統中的運行狀態， 調節出口(13)燃料元件的運行速度。

4.根據權利要求3所述的減速系統，其特征在于：在前端氣體分離器(2)和終端氣體 分離器(5)之間設置減速彎管(3)，以增加燃料元件的制動阻力。

5.根據權利要求3所述的減速系統，其特征在于：前端氣體分離器(2)和終端氣體分 離器(5)引出兩氣體支路在接口(17)匯合后進入氣流回流管。

6.根據權利要求3所述的減速系統，其特征在于：該減速系統控制裝置的主程序接收 入口過球測速器(1)、出口過球測速器(4)、主氣流調節閥(6)、分氣流調節閥(9)及主 氣流流量計(7)和分氣流流量計(8)的輸出信號；主控程序接收入口過球測速器(1)的 信號后，調用燃料元件運行速度計算程序，計算出燃料球的速度并與給定的系統安全運行允 許速度作比較，如果速度小于安全允許值，減速系統不作任何動作；如果運動速度大于安全 允許值，主控程序調用調節閥開度計算程序，根據入口過球測速器(1)和出口過球測速器 (4)以及主氣流流量計(7)和分氣流流量計(8)的返回測量值，計算給出主氣流調節閥 (6)和分氣流調節閥(9)的開度調節量，調節信號傳給調節閥驅動機構調節閥的開度，減 小燃料元件輸送管中分流后的主氣流的流量。