[發明專利]用于氣冷堆的組合式氦氣過濾取樣裝置及其安裝方法

有效

• 申請號: 201310146683.7
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103212250A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 房超;曹建主;包旭寅
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D46/12;B01D46/42;G21C17/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及一種反應堆工程設備，特別是關于一種用于氣冷堆的組合式氦氣過濾取樣裝置及其安裝方法。

背景技術

華能山東石島灣核電廠高溫氣冷堆核電站示范工程（HTR-PM），是在由清華大學自主設計、建造和運營的10兆瓦高溫氣冷實驗堆的技術基礎上建設的具有自主知識產權的200兆瓦高溫氣冷堆核電站示范工程，是中國第一座高溫氣冷堆商用示范電站。高溫氣冷堆的高溫氦氣過濾取樣裝置是工藝輻射監測系統的一個重要部件，主要用于收集HTR-PM反應堆引出的高溫氦氣中的裂變產物，測量裂變產物濃度、石墨粉塵濃度及其放射性比活度，據此得到堆芯燃料元件釋放可沉積裂變產物的釋放率，以及其他放射性源項參數。

由于從高溫氣冷堆的蒸汽發生器引出的氦氣約為750°C，經過熱氦引流管后，出口溫度約為650°C，使得經過氦氣過濾取樣裝置的氦氣溫度較高，并且其中載帶的裂變產物顆粒和石墨粉塵尺寸差別較大（粒徑一微米以下至十幾微米）、種類較多，因此要求氦氣過濾取樣裝置在能夠耐受較高溫度的同時，高效的過濾氦氣中的不同種類、不同尺寸的裂變產物顆粒和石墨粉塵，并能承受高溫氦氣對過該裝置產生的壓力。傳統的單級過濾器過濾裂變產物的種類單一，并且效率偏低，不能滿足上述要求。此外，由于高溫氦氣對過濾取樣裝置產生的壓力較大，因此需要對氦氣過濾取樣裝置的結構進行創新設計，在保持過濾孔徑較小的前提下增大其過濾面積，使其能夠在高效過濾的同時，保證其力學結構上的可靠性。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠過濾不同種類、不同尺寸的裂變產物顆粒和石墨粉塵，且用于氣冷堆的組合式氦氣過濾取樣裝置及其安裝方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種用于氣冷堆的組合式氦氣過濾取樣裝置，其特征在于，所述裝置包括：套管，至少兩個沿軸向間隔開地固定于所述套筒內壁上的過濾器組件，以及至少一個固定于相鄰兩個所述過濾器組件之間的分子篩組件。

各所述過濾器組件包括通過若干過濾器彼此間隔開的相互平行的第一隔板和第二隔板，其中，所述第一隔板在與各所述過濾器的連接區域中設有第一開口，使得所述第一開口與相應的過濾器的內壁相通，并且所述第二隔板在不與各所述過濾器的連接區域中設有第二開口。

各所述過濾器的軸對稱中心線垂直于所述第一隔板所在的平面。

所述過濾器的材料為燒結金屬或陶瓷。

各所述過濾器組件中的過濾器的長度、孔徑和材料相同或不同；同一所述過濾器組件中的各所述過濾器的孔徑和材料相同或不同。

最外側的兩個所述過濾器組件分別距離所述套管的兩個開口端3～5cm。

各分子篩組件包括平行間隔設置的第一分子篩網和第二分子篩網，以及緊密連接在所述第一分子篩網和第二分子篩網之間的分子篩。

一種上述裝置的安裝方法，其包括以下步驟：步驟10，將第一過濾器組件固定于套管的內壁上，并使第一過濾器組件的橫截面垂直于套管的軸對稱中心線；步驟20，將分子篩組件放置于第一過濾器組件后方的套管內；步驟30，將第二過濾器組件放置于分子篩組件后方的套管內，然后向分子篩組件方向擠壓至各部分緊密接觸，并使第二過濾器組件與第一過濾器組件平行。

還包括步驟40，重復上述步驟20和30，依次安裝第N分子篩組件以及第N+1過濾器組件，其中N為大于1的自然數。

所述步驟20還包括以下步驟：步驟21，將第一分子篩網放置于第一過濾器組件后方的套管內，并使第一分子篩網平行于第一過濾器組件的橫截面；步驟22，依次放入分子篩和第二分子篩網，并向第一分子篩網方向將分子篩壓實；步驟23，將第二分子篩網調整與第一分子篩網平行，并將第二分子篩網固定于套管的內壁上，完成第一分子篩組件的安裝。