CN101777395A - 球床高温堆球流提升管路气体分流器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种球床高温堆球流提升管路气体分流器，该分流器包括：过球花管，管身上设有开口；出球接管，位于所述过球花管的轴线方向，并与之相接；外壳，位于所述过球花管和出球接管的外侧，其两端分别通过第一外壳封头及第二外壳封头以将所述开口包覆的方式与所述过球花管和所述出球接管的外表面焊接在一起；气体回流管，与所述外壳的内部连通的方式焊接在其外侧，气体回流管轴线与所述过球花管的轴线垂直。本发明能够满足承受高温高压氦气和顺利通过燃料元件的要求；对提升管路气体进行分流并进入氦气循环管路，不影响堆芯的温度压力平衡；从较小内径提升球流管路变径到较大内径的重力球流管路。

Description

球床高温堆球流提升管路气体分流器
技术领域
本发明涉及一种用于回流燃料元件提升管路提升气流的球床高温堆气体分流器，属于反应堆装备领域。
背景技术
球床式高温气冷堆的不停堆装卸燃料功能利用球形燃料元件有利的几何形状来实现。球形燃料元件松散堆积在堆芯中，通过燃料装卸系统实现了燃料的装卸和多次通过堆芯，保证最佳燃料循环，从而使得堆芯内过剩反应性保持在最小值，使得卸出的乏燃料燃耗较均匀。高温气冷堆核电站示范工程(HTR-PM)所用燃料为一种直径60毫米的球形元件，除每天装入一批新的燃料元件外，每天参加循环的燃料球数量接近1万。
反应堆正常运行过程中，石墨球在反应堆堆芯和卸料管中靠重力自上而下流动，从堆芯下部卸料管经单一化和碎球分选，完好的元件按批次顺序通过隔离阀后，被逐个输送到燃耗测量定位器上进行燃耗测量。未达到目标燃耗深度的元件进入向堆芯反向提升的输送管道，在高压氦气的推动下，燃料元件通过高达几十米的提升到达提升管路顶端，在将提升气流分流后进入连接堆芯的依靠燃料元件自身重力滚动的球流管路。在正常运行过程中，堆芯的氦气压力保持为定值，但为了满足燃料元件提升的需要，提升管路的压力要稍微高于堆芯压力，提升管路需要一定的氦气流量达到提升目的。为避免提升管路的低温氦气进入堆芯从而影响堆芯的压力、温度平衡，就必须在提升管路顶端采用气体分流措施，并能满足顺利通过燃料元件的要求。同时，由于用于提升的球流管路内径小于重力球流管道内径，气体分流器还应具有变径功能。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种应用于HTR-PM且具有双层管、壳结构的分流燃料元件提升管路提升气流并变径连接进入堆芯的重力球流管路的气体分流器。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种球床高温堆球流提升管路气体分流器，该分流器包括：过球花管，管身上设有开口；出球接管，位于所述过球花管的轴线方向，并与之相接；外壳，位于所述过球花管和出球接管的外侧，其两端分别通过第一外壳封头及第二外壳封头以将所述开口包覆的方式与所述过球花管和所述出球接管的外表面焊接在一起；气体回流管，与所述外壳的内部连通的方式焊接在其外侧，所述气体回流管轴线与所述过球花管的轴线垂直。
优选地，所述开口为花管孔，且为多个。
优选地，所述开口为长槽，且为多个。
优选地，所述过球花管的与出球接管连接的一端开设有台阶和变径坡口，过球花管通过所述台阶插在出球接管的止口中，并且通过变径坡口实现从过球花管到出球接管的变径。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：满足承受高温高压氦气和顺利通过燃料元件的要求；对提升管路气体进行分流并进入氦气循环管路，不影响堆芯的温度压力平衡；从较小内径提升球流管路变径到较大内径的重力球流管路。
附图说明
图1是本发明实施例的球床高温堆球流提升管路气体分流器结构示意图；
图2是图1的A-A向截面图；
图中：1、过球花管；2、第一外壳封头；3、外壳；4、气体回流管；5、第二外壳封头；6、出球接管；7、变径坡口；8、花管孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的球床高温堆球流提升管路气体分流器，其主要包括：过球花管1、第一外壳封头2、外壳3、气体回流管4、第二外壳封头5、出球接管6、变径坡口7、花管孔8。
出球接管6焊接在第二外壳封头5一端，过球花管1插入出球接管6的止口并保证其轴线与出球接管6轴线一致后焊接在第一外壳封头2一端；第一外壳封头2和第二外壳封头5与外壳3焊接构成承压壳体，气体回流管4垂直焊接在外壳3上；过球花管1在与出球接管6连接端开有台阶和变径坡口7，台阶便于过球花管1插入出球接管6的止口，而变径坡口7则实现从过球花管1到出球接管6的变径功能；过球花管1为一沿图1平面对称开有六行、每行13个φ8mm花管孔8的管道，每侧花管孔8中心间隔30°，实现提升气体分流及顺利过球的功能。
本发明的作用原理为：使用时，过球花管1与球流提升管道相连，出球接管6与进入堆芯的重力球流管道联接，气体回流管4则与氦气循环管路联接。燃料元件自提升管路随提升气流到达气体分流器后，提升气体经花管孔8外流进入外壳，并在气体回流管4的抽吸作用下进入氦气循环管路，燃料元件则以一定速度由出球接管6进入堆芯管道。
由以上实施例可以看出，本发明实施例具有承压能力，能够对提升管路气体分流，满足顺利过球以及变径的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种球床高温堆球流提升管路气体分流器，其特征在于，该分流器包括：
过球花管(1)，管身上设有开口；
出球接管(6)，位于所述过球花管(1)的轴线方向，并与之相接；
外壳(3)，位于所述过球花管(1)和出球接管(6)的外侧，其两端分别通过第一外壳封头(2)及第二外壳封头(5)以将所述开口包覆的方式与所述过球花管(1)和所述出球接管(6)的外表面焊接在一起；
气体回流管(4)，与所述外壳(3)的内部连通的方式焊接在其外侧，所述气体回流管(4)轴线与所述过球花管(1)的轴线垂直。
2.如权利要求1所述的球床高温堆球流提升管路气体分流器，其特征在于，所述开口为花管孔(8)，且为多个。
3.如权利要求1所述的球床高温堆球流提升管路气体分流器，其特征在于，所述开口为长槽，且为多个。
4.如权利要求1所述的球床高温堆球流提升管路气体分流器，其特征在于，
所述过球花管(1)与出球接管(6)相连接的那一端开设有台阶和变径坡口(7)，
过球花管(1)通过所述台阶插在出球接管(6)的止口中，并且通过变径坡口(7)实现从过球花管(1)到出球接管(6)的变径。
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