[發明專利]一種用于球形核燃料顆粒的基體粉涂敷設備及工藝方法

有效

• 申請號: 202110058041.6
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112892396B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 盧振明;李江華;劉兵;周湘文;張杰
• 申請（專利權）人: 清華大學;武漢科技大學
• 主分類號: B01J2/00
• 分類號: B01J2/00
• 代理公司: 北京悅和知識產權代理有限公司 11714
• 代理人: 司麗春

1.一種用于球形核燃料顆粒的基體粉涂敷設備，其特征在于，包括涂敷主機(1)、基體粉供給機構、濕潤劑輸送機構、排風除塵機構(12)及熱風機構(11)；其中，

所述涂敷主機(1)包括穿衣鍋、與所述穿衣鍋傳動連接的驅動機構(4)和機架(10)，所述穿衣鍋的鍋體(8)在所述驅動機構(4)的帶動下繞水平軸線可轉動地安裝于所述機架(10)；所述鍋體(8)為無孔結構；

所述基體粉供給機構的輸出端、所述濕潤劑輸送機構的輸出端、所述排風除塵機構(12)的輸出端以及所述熱風機構的輸出端均穿入所述穿衣鍋的鍋體(8)；

所述穿衣鍋還包括后封板(14)，所述鍋體(8)上開始有安裝孔，所述后封板(14)通過所述安裝孔與所述鍋體(8)動態密封配合；

所述后封板(14)集成有進入所述鍋體(8)內部的給粉管道(3)、熱風進風管道(5)和排風除塵管道(6)，所述基體粉供給機構的輸出端與所述給粉管道(3)相連通，所述排風除塵機構(12)的輸出端與所述排風除塵管道(6)相連通，所述熱風機構的輸出端與所述熱風進風管道(5)相連通。

2.根據權利要求1所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述穿衣鍋的鍋體(8)為雙錐臺形，所述鍋體(8)的內壁安裝有至少兩組斜向交錯的導流板(7)。

3.根據權利要求1-2任一項所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述鍋體(8)遠離所述后封板(14)的一側開設有操作窗口，所述機架(10)上安裝有可開合的艙門，所述艙門處于閉合狀態時遮擋所述操作窗口。

4.根據權利要求1-2任一項所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述基體粉供給機構包括：

給粉機構，所述給粉機構包括用于儲存基體粉的給粉料斗(9)，和與所述給粉料斗(9)下端相連通的給粉管道(3)，所述給粉管道(3)自所述后封板(14)穿過伸入所述鍋體(8)內；

供粉機構，所述供粉機構的粉料輸出端與所述給粉料斗(9)相連通，并為所述給粉料斗(9)供料。

5.根據權利要求4所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述供粉機構包括儲存有基體粉的供粉料倉(13)和提升機構(22)，所述供粉料倉(13)與所述給粉料斗(9)通過所述提升機構(22)相連。

6.根據權利要求5所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述供粉機構中的提升機構(22)為螺旋輸送機、管鏈式輸送機或皮帶輸送機。

7.根據權利要求5所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述給粉料斗(9)中安裝有物位計(17)，所述物位計(17)獲取所述給粉料斗(9)中的物料位置，并根據檢測到的物料位置調整所述提升機構(22)啟停。

8.根據權利要求4所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述給粉管道(3)中安裝有螺旋給料器，且/或，所述給粉料斗(9)中安裝有破拱裝置。

9.根據權利要求1-2任一項所述基體粉涂敷設備，其特征在于，所述濕潤劑輸送機構按濕潤劑的流向依次包括濕潤劑儲存罐(15)、計量泵(16)和噴槍(2)，濕潤劑儲存罐(15)與所述計量泵(16)之間、計量泵(16)與所述噴槍(2)之間均通過管道連通。

10.根據權利要求1-2任一項所述基體粉涂敷設備，其特征在于，還包括顆粒裝卸料系統(18)，所述顆粒裝卸料系統(18)為真空吸放料管道，所述真空吸放料管道通過穿衣鍋的操作窗口投料或卸料。

11.根據權利要求9所述基體粉涂敷設備，其特征在于，還包括清洗系統，所述清洗系統包括安裝在所述穿衣鍋內的噴淋頭(19)、與所述鍋體(8)內腔連通的排液管(21)，以及安裝于所述排液管(21)上的排液閥(20)，且所述噴淋頭(19)通過管道與所述計量泵相連通。

12.一種基于如權利要求1-11任一項所述的基體粉涂敷設備的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：開啟排風除塵系統，向穿衣鍋中加入足量球形核燃料顆粒，開啟穿衣鍋的驅動電機，鍋體的轉速為3-9rpm；

S2：開啟供粉機構；

S3：開啟給粉機構和乙醇輸送系統，給粉速度為200-600g/min，乙醇流量為30-90ml/min；

S4：涂敷基體粉厚度達到要求后關閉乙醇輸送系統、給粉機構，向穿衣鍋的鍋體（8）內鼓入50-80℃熱風，對顆粒進行干燥，干燥時間為30-90min；

S5：關閉熱風機構、排風除塵系統、驅動電機；

S6：采用真空出料機構將顆粒從鍋體內吸出；

S7：打開清洗系統，清洗穿衣鍋。