[發(fā)明專利]一種球形元件檢測定位裝置

有效

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• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109785985B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 張海泉;聶君鋒;王鑫;李紅克;張立國;劉繼國;張作義;董玉杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21C19/20
• 分類號: G21C19/20;G21C17/06
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明涉及反應堆工程技術領域，尤其涉及一種球形元件檢測定位裝置。該球形元件檢測定位裝置包括包括承壓殼體、內(nèi)部構件和執(zhí)行部件；所述承壓殼體包括箱體、分別設置在所述箱體上的一個進球接管和兩個出球接管，所述內(nèi)部構件設置于所述轉子沉孔內(nèi)，所述內(nèi)部構件包括內(nèi)襯環(huán)和限位環(huán)，所述執(zhí)行部件包括轉盤和兩個托耳。本發(fā)明提供的球形元件檢測定位裝置，能夠實現(xiàn)執(zhí)行自動隔料、精確定位和定向輸送球形元件三重功能，結構緊湊、控制簡單，滿足強放射性環(huán)境下長期、間歇式運轉的運行可靠性與可維修性要求。

技術領域

本發(fā)明涉及反應堆工程技術領域，尤其涉及一種球形元件檢測定位裝置。

背景技術

球床高溫氣冷堆采用球形燃料元件多次通過堆芯的方式實現(xiàn)不停堆連續(xù)運行，燃料裝卸系統(tǒng)的運行操作會直接影響反應堆的反應性變化。在線燃耗測量裝置對堆芯卸出的燃料元件進行燃耗測量，未達到目標燃耗的元件送回堆芯，已達到目標燃耗深度的乏燃料元件則卸入乏燃料貯罐中。HTR-10高溫氣冷實驗堆在碎球分離器下游設置了一個提升器配合燃耗測量裝置進行燃耗測量，該提升器執(zhí)行燃耗測量定位分配和氣動輸送雙重功能，必須與上游碎球分離器連鎖控制，且受下游氣流影響大，不能滿足商用電站大量球形元件的燃耗測量與定向輸送的運行能力要求。

為滿足堆芯燃料元件高頻循環(huán)要求，球床模塊式高溫氣冷堆商用核電站則在堆芯卸料和碎球分選后設置執(zhí)行管路暫存、單一輸送、燃耗測量定位、定向分配、氣力輸送等功能地設備部件與管路，將燃耗測量與堆芯卸料及氣力輸送功能解耦，以提高系統(tǒng)、設備及控制可靠性。

在燃料裝卸系統(tǒng)的燃耗測量點設置一個對待測球形元件進行準確定位的裝置，并與燃耗測量裝置的準直器匹配，從而可以利用高活度γ譜儀進行在線測量燃耗。由于在線燃耗測量是基于相關核素的γ譜能量，必須排除相鄰球形元件的輻射影響。另一方面，不同燃耗球形元件的測量時間不同，而上游卸料裝置的卸料速度則是基本恒定的，因而，在等待燃耗測量的管段中，又必須暫存一定數(shù)量的球形元件。為對球形元件進行逐一準確的燃耗測量，保證卸料、燃耗測量和定向輸送等自動化操作的可靠性和穩(wěn)定性，除輻射測量裝置和分配器外，在球流管路上游還必須設置相應的球形元件控制裝置。

燃耗測量是燃料裝卸系統(tǒng)乃至球床高溫堆自動運行的關鍵工藝，涉及上述多臺設備及眾多控制點，這些設備工作在高溫、高壓、放射性氦氣環(huán)境中，尤其是輸送單一器或隔料輸送裝置、燃耗測量定位器和轉向器，對于HTR-PM示范工程而言，每天動作次數(shù)分別達到3000、3000和200次，對于動部件的熱態(tài)配合與公差、軸系與無油潤滑軸承的摩擦與磨損、承壓邊界強滲透性氦氣的密封、設備連鎖控制及容錯性等都帶來了極大地挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明的目的是提供一種球形元件檢測定位裝置，能夠實現(xiàn)自動隔料、精確定位和定向輸送球形元件三重功能。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種球形元件檢測定位裝置，包括承壓殼體、內(nèi)部構件和執(zhí)行部件；

所述承壓殼體包括箱體、分別設置在所述箱體上的一個進球接管和兩個出球接管，所述箱體中設有一個轉子沉孔、一個準直沉孔、一個進球通孔和兩個出球通孔，所述進球通孔與所述進球接管相連通，兩個所述出球通孔分別與兩個所述出球接管對應連通，所述進球通孔、所述出球通孔分別與所述轉子沉孔相連通；

所述內(nèi)部構件設置于所述轉子沉孔內(nèi)，所述內(nèi)部構件包括內(nèi)襯環(huán)，所述內(nèi)襯環(huán)為帶有缺口的環(huán)狀結構，在所述內(nèi)襯環(huán)的兩端連接有圓弧狀的限位環(huán)，所述限位環(huán)的橫截面小于所述內(nèi)襯環(huán)的橫截面，所述限位環(huán)的外表面與所述轉子沉孔的內(nèi)表面之間設有轉動間隙；所述限位環(huán)設有進球孔道，所述進球孔道與所述進球通孔相連通，所述內(nèi)襯環(huán)設有兩個出球孔道，兩個所述出球孔道分別與兩個所述出球通孔對應連通；