CN108182981B - 一种球形核燃料元件生产线增稠剂熬制装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高温气冷堆核燃料元件生产线技术领域,具体涉及一种球形核燃料元件生产线增稠剂熬制装置及其使用方法。该装置包括进料口、变频搅拌减速机系统、槽体、机械密封、冷热水进口、冷热水出口、出料口、四氢糠醇专用漏斗、排风出口、槽体支架。上述设备采用上展阀底出口设计,可有效防止底出口堵塞。使用此增稠剂熬制设备,其批次间增稠剂粘度值相差较小,产品均一性较好。经试用,目前使用情况良好。

Description

一种球形核燃料元件生产线增稠剂熬制装置及其使用方法
技术领域
本发明属于高温气冷堆核燃料元件生产线技术领域,具体涉及一种球形核燃料元件生产线增稠剂熬制装置及其使用方法。
背景技术
中核北方核燃料元件有限公司高温气冷堆核燃料元件生产线,是以清华大学核能与新能源技术研究院的10MW高温气冷实验堆的球形燃料元件制造技术作为技术依托,进行适当的工程放大,建设一生产线。
其中,用于高温气冷堆示范工程燃料元件生产线的增稠剂,此液体具有粘度高、流动性相对较差等特点。清华大学核研院在实验室主要采用恒温热水浴、烧杯和电动搅拌等装置进行增稠剂熬制。
此套设备处理增稠剂的质量过低,一个批次只能处理不到10升的增稠剂,不适用与增稠剂的工业化生产。
为实现增稠剂的工业化生产,亟需研制带冷热水夹套和变频搅拌的专用不锈钢设备,通过该设备大批量熬制生产增稠剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,以解决上述问题。
为了实现这一目的,本发明采取的技术方案是:
一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,该装置包括进料口、变频搅拌减速机系统、槽体、机械密封、冷热水进口、冷热水出口、出料口、四氢糠醇专用漏斗、排风出口、槽体支架;
槽体分为两部分,上部分是一个圆柱形结构,下部分是一个向下凸出的椭球状结构;
在槽体上方连接排风出口、变频搅拌减速机系统、进料口;
变频搅拌减速机系统包括变频器、减速机和搅拌轴;通过变频器和减速机控制输出电源的频率和搅拌轴的转速;
在搅拌轴上安装有机械密封,通过机械密封防止变频搅拌减速机系统的机油进入槽体内;
通过进料口向槽体内加入聚乙烯醇;
当需要向槽体内加入四氢糠醇时,将四氢糠醇专用漏斗插入进料口,通过四氢糠醇专用漏斗向槽体内加入四氢糠醇;
槽体侧部设置冷热水夹套,通过冷热水夹套内的冷热水来控制槽体内工作介质的温度;
在槽体的冷热水夹套上分别开设冷热水进口和冷热水出口;
在槽体下端口设有出料口;
槽体底部焊有三个槽体支架,用来支撑整个槽体。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,槽体的容积为100~200升,上部分是一个内径为500mm的圆柱形结构。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,进料口的直径为20mm。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,槽体侧部设置冷热水夹套,通过冷热水夹套内的冷热水来控制槽体内工作介质的温度在25~95℃范围内调节。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,装置的材质为以下材料之一:321不锈钢、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni 11TiⅡ。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,在出料口上安装有上展阀,通过上展阀防止出料口堵塞。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,四氢糠醇专用漏斗的下出口直径为1mm,用来控制加料时四氢糠醇的流速。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,排风出口处安装有蝶阀,用来控制排风风量大小。
进一步的,如上所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,槽体的容积为100~200升,上部分是一个内径为500mm的圆柱形结构;
进料口的直径为20mm;
槽体侧部设置冷热水夹套,通过冷热水夹套内的冷热水来控制槽体内工作介质的温度在25~95℃范围内调节;
装置的材质为以下材料之一:321不锈钢、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11TiⅡ;
在出料口上安装有上展阀,通过上展阀防止出料口堵塞;
四氢糠醇专用漏斗的下出口直径为1mm,用来控制加料时四氢糠醇的流速;
排风出口处安装有蝶阀,用来控制排风风量大小。
一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置的使用方法,包括以下步骤:
一、球状核燃料元件生产线增稠剂熬制时,通过进料口向槽体内加水,再加入粒径为3mm的颗粒状聚乙烯醇;
二、通过变频搅拌减速机系统以0~400r/min的转速进行搅拌,通过冷热水夹套内通入的热水把槽体内的液体加热到95℃;
三、保温一小时后通过冷热水夹套内通入的冷水把槽体内的液体降温至40℃;
四、通过四氢糠醇专用漏斗向槽体内加入将四氢糠醇,控制四氢糠醇的流速为10~30L/h;
五、槽体内的液体降温至室温后关闭冷热水夹套内的冷水、停止变频搅拌减速机系统的搅拌;
六、静置12h后得到增稠剂。
本发明技术方案的有益效果在于:上述设备采用上展阀底出口设计,可有效防止底出口堵塞。使用此增稠剂熬制设备,其批次间增稠剂粘度值相差较小,产品均一性较好。经试用,目前使用情况良好。
附图说明
图1为增稠剂熬制设备示意图
图中:进料口(1)、变频搅拌减速机系统(2)、槽体(3)、机械密封(5)、冷热水进口(6)、冷热水出口(7)、出料口(8)、四氢糠醇专用漏斗(10)、排风出口(11)、槽体支架(12)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
如图1所示,本发明一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,该装置包括进料口1、变频搅拌减速机系统2、槽体3、机械密封5、冷热水进口6、冷热水出口7、出料口8、四氢糠醇专用漏斗10、排风出口11、槽体支架12;
槽体3的容积为100~200升,分为两部分,上部分是一个内径为500mm的圆柱形结构,下部分是一个向下凸出的椭球状结构;
在槽体3上方连接排风出口11、变频搅拌减速机系统2、进料口1;进料口1的直径为20mm。排风出口11处安装有蝶阀9,用来控制排风风量大小。
变频搅拌减速机系统2包括变频器、减速机和搅拌轴;通过变频器和减速机控制输出电源的频率和搅拌轴的转速;
在搅拌轴上安装有机械密封5,通过机械密封5防止变频搅拌减速机系统2的机油进入槽体3内;
通过进料口1向槽体3内加入聚乙烯醇;
当需要向槽体3内加入四氢糠醇时,将四氢糠醇专用漏斗10插入进料口1,通过四氢糠醇专用漏斗10向槽体3内加入四氢糠醇;四氢糠醇专用漏斗10的下出口直径为1mm,用来控制加料时四氢糠醇的流速。
槽体3侧部设置冷热水夹套,通过冷热水夹套内的冷热水来控制槽体3内工作介质的温度在25~95℃范围内调节;
在槽体3的冷热水夹套上分别开设冷热水进口6和冷热水出口7;
在槽体3下端口设有出料口8;在出料口8上安装有上展阀4,通过上展阀4防止出料口8堵塞。
槽体3底部焊有三个槽体支架12,用来支撑整个槽体3。
装置中各部件的材质为以下材料之一:321不锈钢、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11TiⅡ。
一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置的使用方法,包括以下步骤:
一、球状核燃料元件生产线增稠剂熬制时,通过进料口1向槽体3内加水,再加入粒径为3mm的颗粒状聚乙烯醇;
二、通过变频搅拌减速机系统2以0~400r/min的转速进行搅拌,通过冷热水夹套内通入的热水把槽体3内的液体加热到95℃;
三、保温一小时后通过冷热水夹套内通入的冷水把槽体3内的液体降温至40℃;
四、通过四氢糠醇专用漏斗10向槽体3内加入将四氢糠醇,控制四氢糠醇的流速为10~30L/h;
五、槽体3内的液体降温至室温后关闭冷热水夹套内的冷水、停止变频搅拌减速机系统2的搅拌;
六、静置12h后得到增稠剂。

Claims (2)

1.一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置,其特征在于:该装置包括进料口(1)、变频搅拌减速机系统(2)、槽体(3)、机械密封(5)、冷热水进口(6)、冷热水出口(7)、出料口(8)、四氢糠醇专用漏斗(10)、排风出口(11)、槽体支架(12);
槽体(3)分为两部分,上部分是一个圆柱形结构,下部分是一个向下凸出的椭球状结构;
在槽体(3)上方连接排风出口(11)、变频搅拌减速机系统(2)、进料口(1);
变频搅拌减速机系统(2)包括变频器、减速机和搅拌轴;通过变频器和减速机控制输出电源的频率和搅拌轴的转速;
在搅拌轴上安装有机械密封(5),通过机械密封(5)防止变频搅拌减速机系统(2)的机油进入槽体(3)内;
通过进料口(1)向槽体(3)内加入聚乙烯醇;
当需要向槽体(3)内加入四氢糠醇时,将四氢糠醇专用漏斗(10)插入进料口(1),通过四氢糠醇专用漏斗(10)向槽体(3)内加入四氢糠醇;
槽体(3)侧部设置冷热水夹套,通过冷热水夹套内的冷热水来控制槽体(3)内工作介质的温度;
在槽体(3)的冷热水夹套上分别开设冷热水进口(6)和冷热水出口(7);
在槽体(3)下端口设有出料口(8);
槽体(3)底部焊有三个槽体支架(12),用来支撑整个槽体(3);
槽体(3)的容积为100~200升,上部分是一个内径为500mm的圆柱形结构;
进料口(1)的直径为20mm;
槽体(3)侧部设置冷热水夹套,通过冷热水夹套内的冷热水来控制槽体(3)内工作介质的温度在25~95℃范围内调节;
装置的材质为以下材料之一:321不锈钢、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11TiⅡ;
在出料口(8)上安装有上展阀(4),通过上展阀(4)防止出料口(8)堵塞;
四氢糠醇专用漏斗(10)的下出口直径为1mm,用来控制加料时四氢糠醇的流速;
排风出口(11)处安装有蝶阀(9),用来控制排风风量大小。
2.如权利要求1所述的一种球状核燃料元件生产线增稠剂熬制装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
一、球状核燃料元件生产线增稠剂熬制时,通过进料口(1)向槽体(3)内加水,再加入粒径为3mm的颗粒状聚乙烯醇;
二、通过变频搅拌减速机系统(2)以0~400r/min的转速进行搅拌,通过冷热水夹套内通入的热水把槽体(3)内的液体加热到95℃;
三、保温一小时后通过冷热水夹套内通入的冷水把槽体(3)内的液体降温至40℃;
四、通过四氢糠醇专用漏斗(10)向槽体(3)内加入将四氢糠醇,控制四氢糠醇的流速为10~30L/h;
五、槽体(3)内的液体降温至室温后关闭冷热水夹套内的冷水、停止变频搅拌减速机系统(2)的搅拌;
六、静置12h后得到增稠剂。
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