CN110534219B - 颗粒抽吸装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散体颗粒气力输送技术领域，提供了一种颗粒抽吸装置和方法。其中，颗粒抽吸装置包括气体导流组件、气氛隔离单元和抽吸组件，气体导流组件包括气流流道，气流流道的第一端与颗粒物所处的腔室连通，腔室位于反应堆压力容器内；气氛隔离单元用于隔离反应堆压力容器与外界环境，设有气体引入口，气体引入口与气流流道连通，气流通过气体引入口通入到腔室内；抽吸组件包括抽吸通道和动力设备，抽吸通道的第一端设有抽吸口，抽吸口不高于颗粒物料堆的表面；抽吸通道的第二端与动力设备连接，颗粒物料被气固夹带导出腔室。本发明提供的颗粒抽吸装置和方法，解决将腔室中堆积的粗大颗粒导出反应堆压力容器的问题，装置构成简单，运行成本低。

Description

颗粒抽吸装置和方法

技术领域

本发明涉及散体颗粒气力输送技术领域，特别涉及高温气冷堆领域，涉及一种颗粒抽吸装置和方法。

背景技术

气力输送技术的应用已有上百年的历史。传统的气力输送技术(如粮食输送、煤粉输送等)通常是以空气作为气体介质。随着高新技术的发展，如高温气冷堆、可控核聚变托卡马克装置等，对不含氧气的窒息性气体输送大颗粒用于实现特定的功能提出了应用需求。

以高温气冷堆技术为例，高温气冷堆是一种石墨慢化、氦气冷却的反应堆。其中的吸收球停堆系统和燃料装卸系统均涉及氦气输送大颗粒物料。吸收球停堆系统是高温气冷堆中的辅助停堆以及气力输送回球的系统。吸收球气力输送是气力输送技术在球床模块式高温气冷堆中的一种特殊应用。吸收球停堆系统的落球辅助停堆功能，可以通过向堆芯反射层落球孔道中落入适量含有吸收中子材料(如碳化硼)的吸收球而实现。反应堆开堆前，反射层落球孔道中的吸收球(颗粒直径通常5～10mm)需要被卸出送回以备再次使用。吸收球通过管道气力输送返回到位于反应堆压力容器顶盖下面、堆芯上方的贮球罐中堆积。

在反应堆运行一段时期后或系统设备故障时，需要考虑如何更换吸收球或导出吸收球。在电站大修期间，打开反应堆压力容器顶盖上部的吸收球驱动机构承压壳后，反应堆压力容器内为接近常压的氦气(低密度)气氛，且操作空间受限，吸收球难以被导出贮球罐。此外，停堆检修时，反应堆压力容器顶盖上属于限制工作区，有一定的放射性剂量率，不适合人工长时间操作导出吸收球。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的如何将腔室中堆积的粗大颗粒物料(如吸收球)导出反应堆压力容器的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种颗粒抽吸装置，包括气体导流组件、气氛隔离单元和抽吸组件，

所述气体导流组件包括气流流道，所述气流流道的第一端与颗粒物料所处的腔室连通，所述腔室位于反应堆压力容器内；

所述气氛隔离单元用于隔离所述反应堆压力容器与外界环境；所述气氛隔离单元上设有气体引入口，所述气体引入口与所述气流流道连通，气流通过所述气体引入口通入到所述腔室内；

所述抽吸组件包括抽吸通道和动力设备，所述抽吸通道的第一端设有抽吸口，所述抽吸口不高于颗粒物料堆的表面；所述抽吸通道的壳体第二端贯穿所述气氛隔离单元并与所述动力设备连接，所述颗粒物料被气固夹带进入所述抽吸通道并导出所述腔室。

在一些实施例中，所述抽吸通道与所述动力设备的进口端之间设有气固分离器。

在一些实施例中，所述动力设备的出口端连接所述气体引入口。

在一些实施例中，所述气流流道的第二端、所述气氛隔离单元的内部空间和所述气体引入口相连通。

在一些实施例中，通入所述腔室的气流密度不小于所述腔室中的气体密度。

在一些实施例中，所述抽吸口进入所述腔室的深度和/或角度可调节。

在一些实施例中，所述气氛隔离单元上设有柔性连接部，所述抽吸通道的壳体第二端沿所述柔性连接部伸出所述气氛隔离单元。

在一些实施例中，所述气流流道的壳体可相对于所述腔室转动调节。

在一些实施例中，所述气流流道的壳体套设于所述抽吸通道的壳体外。

在一些实施例中，所述气流流道的壳体上设有第一开口，所述第一开口不低于所述颗粒物料堆的表面，所述气流流道通过所述第一开口与所述腔室连通；所述抽吸口伸出所述第一开口且伸出距离可调节。

在一些实施例中，所述气流流道的壳体上开设有第一开口和第二开口，所述气流流道通过所述第一开口与所述腔室连通，所述第二开口靠近所述腔室的底部，所述第二开口作为所述抽吸口或所述抽吸口伸出所述第二开口。

本发明的另一个实施例，还提供一种颗粒抽吸方法，采用所述的颗粒抽吸装置，包括：

经气流流道向所述腔室中供给气流，所述气流向颗粒物料提供气固夹带混合动力，所述颗粒物料被气固夹带进入所述抽吸通道，所述颗粒物料沿所述抽吸通道导出所述腔室。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点之一：

(1)本发明的颗粒抽吸装置和方法，采用从腔室之外供入气流，提供气流对颗粒物料的气固夹带混合动力，以使堆积状态的颗粒物料在气固夹带动力作用下进入抽吸通道，并沿抽吸通道导出，以解决反应堆系统设备故障时，吸收球导出的问题，减少维修操作人员接受辐照的总剂量。

(2)腔室内一般为低密度氦气环境，气体导流组件向腔室供给的气流为持续气流，而且气体导流组件还可以将密度较大的气体导流到腔室内，增大颗粒物料所处腔室的气体密度，解决低密度氦气对粗大的吸收球颗粒初始流态化气固夹带混合性能差的问题，有利于提升颗粒抽吸能力，进一步减小颗粒抽吸总时间。

(3)本发明的颗粒抽吸装置，构成简单，反应堆系统设备检修更换时，基本不改变反应堆压力容器内部的氦气氛围，装置运行成本低，经济性好。

(4)本发明的颗粒抽吸装置，抽吸通道可横向或纵向移动以及周向旋转，现场操作灵活，可有效减小颗粒物料的抽吸死区，提高颗粒的抽出率，抽吸效果好。

附图说明

图1为本发明颗粒抽吸装置的一优选实施例的结构示意图；

图2为本发明颗粒抽吸装置的第二种优选实施例的结构示意图，其中，与图1所示实施例的主要区别在于，供气单元的设置方式；

图3为本发明颗粒抽吸装置的第三种优选实施例的结构示意图；其中，与图1所示实施例的主要区别在于，抽吸口的设置位置；

图4为本发明颗粒抽吸装置的第四种优选实施例的结构示意图；其中，与图1所示实施例的主要区别在于，气流流道与抽吸通道的位置关系；

图5为本发明颗粒抽吸装置的第五种优选实施例的结构示意图；其中，与图1所示实施例的主要区别在于，气体导流组件与抽吸组件相互独立；

图6为本发明颗粒抽吸装置的第六种优选实施例的结构示意图；其中，与图5所示实施例的主要区别在于，气流流道与抽吸通道的位置关系；

图中，1、抽吸通道；101、抽吸口；2、气流流道；3、气氛隔离单元；301、柔性连接部；302、气体引入口；4、抽吸管路；401、第一阀门；5、气固分离器；501、卸料阀；6、气体净化器；7、动力设备；8、供气容器；801、进气阀；802、进气管路；803、真空阀门；804、真空管路；805、真空泵；9、供气管路；901、压力监测单元；902、第二阀门；10、颗粒物料；11、贮球容器；12、反应堆压力容器；1201、管嘴。

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。

为了解决如何将腔室中堆积的粗大颗粒物料(如吸收球)导出反应堆压力容器的技术问题，本发明提供颗粒抽吸装置和方法。

颗粒抽吸装置包括气体导流组件、气氛隔离单元3和抽吸组件，气体导流组件用于提供流动气流，以便颗粒物料10在抽吸组件的作用下导出腔室。

气体导流组件与抽吸组件连通形成循环路径，或者，气体导流组件与抽吸组件为相互独立式结构，具体实施例如下所述。抽吸颗粒物料时，气氛隔离单元3用于隔离反应堆压力容器12的内部环境与外界环境，阻止反应堆压力容器12内的气体泄漏，也阻止外界环境中的空气进入反应堆压力容器12中。

需要说明的是，腔室位于反应堆压力容器12内，腔室内的气体环境与反应堆压力容器12内的气体环境一致。反应堆压力容器12内为窒息性气体环境，如氦气、氮气、氩气等氧含量很低的气体环境，颗粒物料的粒径不小于1mm。一般情况下，堆内设备检修时反应堆压力容器12内的气体环境为接近常压的低密度窒息性气体环境(其中的低密度气体环境是指密度低于大气环境空气密度的气体环境)，如氦气环境；但是反应堆压力容器12内的气体环境不限于上述情况，还可以为氮气等窒息性气体环境。当需要导出的颗粒物料10为反应堆系统中的吸收球时，腔室为位于反应堆压力容器12内用于盛装吸收球的贮球容器11或贮球孔道的内部空间。

下述实施例中，以“腔室位于反应堆压力容器12内部，腔室内为接近常压的低密度气体环境”为例进行具体说明。但是，下述实施例不限于应用在上述情况下。

实施例一

颗粒物料10所处的腔室内为低密度气体环境，在颗粒抽吸装置启动前，颗粒物料10静置于腔室内。气氛隔离单元3可拆卸罩扣于反应堆压力容器12的管嘴1201，对管嘴1201处起到隔离作用。并且，在颗粒抽吸装置运行前，通过真空操作单元排出管路内的空气，减小空气对反应堆的干扰。

如图1所示，气体导流组件与抽吸组件连通形成循环路径。

具体的，气体导流组件包括气流流道2(气流流道2为图示管件的内部通道，下述的气流流道2的壳体可以理解为图示管件)和用于与下述气氛隔离单元3的气体引入口302连接的供气管路9。气体引入口302连接供气管路9，气体引入口302与气流流道2连通，供气管路9内的气流通过气体引入口302再导入气流流道2，气流流道2的第一端与颗粒物料10所处的腔室连通，以便气流导流进入腔室。通入腔室内的气流向颗粒物料10提供气固夹带混合动力，以便颗粒物料10流动。

供气管路9内的初始气体可以为下述的腔室内溢流出或外界气源供给，详见下述的“气流流道2的气流来源”部分。

需要说明的是，气固夹带混合动力是指利用气流的流动性向颗粒物料10提供流动动力，以便颗粒物料10流动导出。

抽吸组件包括抽吸通道1(可理解为图示管件的内部通道，下述抽吸通道1的壳体可以理解为图示管件)和动力设备7，抽吸通道1的第一端设有抽吸口101，抽吸通道1通过抽吸口101与颗粒物料10所处的腔室连通，抽吸通道1的第二端与动力设备7连接。进一步的，抽吸口101不高于颗粒物料堆的表面，保证抽吸口101有效接触颗粒物料10，适用于吸收球等大粒径的颗粒物料10的抽吸。此处的抽吸口101不高于颗粒物料堆的表面可理解为抽吸口101的位置与颗粒物料堆的表面之间的间隙小到可忽略，以及抽吸口101伸入到颗粒物料堆中。

动力设备7提供抽吸动力，在气固夹带混合动力以及抽吸动力作用下，颗粒物料10沿抽吸口101进入到抽吸通道1内，抽吸通道1用于导出颗粒物料10，进而颗粒物料10沿抽吸通道1导出腔室。

抽吸组件导出腔室内的颗粒物料10，还同时导出腔室内的气流和潜在的污染物。潜在的污染物中包括少量粉尘和放射性物质。抽吸组件导出的混合物经过下述的气固分离器、气体净化器处理得到气流；由于气体导流组件与抽吸组件形成循环路径，气流经过动力设备7后，流入供气管路9，向腔室内供给气流。

经过上述的气体导流组件、气氛隔离单元3和抽吸组件的配合，将颗粒物料10导出腔室，以解决反应堆系统设备故障时，吸收球导出或更换的问题，减小颗粒物料10导出总时间，进而减少抽吸过程操作人员接受辐照的总剂量。在反应堆系统设备故障时，颗粒抽吸装置安装于反应堆压力容器12，将其腔室内的颗粒物料导出。并且，气氛隔离单元3进行隔离防护，减少气体泄漏，进一步减少操作人员接受辐照的总剂量。与此同时，腔室内的气体通过抽吸组件导出后回流到腔室内，实现了气流的循环利用，无需额外补给气流或所需气流补给较少，基本不改变反应堆压力容器12内部的氦气氛围，装置运行成本低，经济性好。

进一步的，根据上述，抽吸通道1的抽吸口101不高于颗粒物料堆表面，即抽吸通道1的第一端置于腔室内，且抽吸通道1的壳体沿反应堆压力容器12的管嘴1201处伸出。气氛隔离单元3的设置，使抽吸通道1的壳体伸出管嘴1201的同时进入气氛隔离单元3，并且抽吸通道1的壳体第二端与气氛隔离单元3密封连接。抽吸通道1的壳体第二端贯穿气氛隔离单元3后与动力设备7连接，气氛隔离单元3减少气体泄漏，提高操作安全性。

其中，动力设备7可选用风机、压缩机、抽气泵等可提供气流流动动力的设备。宜选用气流不带入油污的设备，以避免将油污带入反应堆压力容器12的内部环境，减小反应堆后续运行时的氦气净化除杂质的负担。

需要说明的是，上述“气体引入口302与气流流道2连通，供气管路9内的气流通过气体引入口302再导入气流流道2”的方式至少包括如下方式中的一种：

第一种，气体引入口302、气氛隔离单元3的内部空间和气流流道2依次连通，供气管路9与气体引入口302连通并向气氛隔离单元3的内部空间内提供气流，气流经过气氛隔离单元3内部空间和气流流道2送入腔室内；

第二种，气体引入口302内伸入气体导入管(如软管)，气体导入管与供气管路9连接(或气体导入管为供气管路9的一部分)，气体导入管伸入气流流道2并通过气流流道2向腔室提供气流。

其中，气体导入管向腔室提供气流的方式可以为：气体导入管沿气流流道2上部的第一开口(其中，第一开口的特征请参见下文对气流流道2壳体结构的描述)伸入腔室内；或者，气体导入管与气流流道2连通，气体沿气流流道2流动并通过其第一开口进入腔室。

另外，气体引入口302与气流流道2的连通方式至少包括：气体引入口302与气流流道2通过气氛隔离单元3的内部空间连通(如第一种方式所记载)；或者，气体引入口302的端部直接与气流流道2的第二端壳体对接连通。这两种方式均可以通过气体导入管向腔室提供气流，也都可以省去气体导入管而直接向腔室提供气体。

进一步的，气流流道2的气流来源至少包括如下方式中的一种：

第一种：上述的抽吸组件导出并处理后的气流，回流到供气管路9，再通过气体引入口302进入腔室。

第二种：在颗粒抽吸装置启动前，供气管路9与抽吸组件的抽吸管路4经过下述的真空操作单元排空后，腔室内的氦气气流受负压影响而从抽吸通道1和/或气流流道2溢流到供气管路9和抽吸管路4，氦气填充供气管路9与抽吸管路4。颗粒抽吸装置启动后，氦气通过气体引入口302引入腔室内，用于提供气固夹带混合动力。

第三种：通过外界气源向供气管路9和/或抽吸管路4供给气流，气流通过气体引入口302引入到腔室内。

上述三种气流供给方式，第一种方式适用于颗粒抽吸装置稳定运行过程；第二种方式适用于颗粒抽吸装置启动的初期；第三种方式作为颗粒抽吸装置启动初期的气流供给，或作为第一种、第二种方式运行过程的补给。在上述的气流供给方式中，第一种与第二种组合、第二种与第三种组合或三种组合，使氦气气流在腔室与颗粒抽吸装置之间循环流动，无需额外补给气流或所需气流补给较少，基本不改变反应堆压力容器12内部的氦气氛围，装置运行成本低，经济性好。并且，上述任意的供气方式，需使颗粒抽吸装置内的气体压力维持在接近常压，且持续向腔室内提供气流。

进一步的，上述第三种气流通入腔室的方式中，气流通过外界气源供给，外界气源供给的气体密度大于或等于腔室中气体密度，进而使气体导流组件向腔室内提供的气流密度大于或等于腔室中气体密度。

具体的，外界气源提供的气体密度等于腔室中气体密度时，外界气源提供的气体优选为氦气，减少杂质的引入。外界气源提供的气体密度大于腔室中的气体密度时，优选为氮气、氩气、二氧化碳等性能稳定的窒息性气体，以增大颗粒物料10所处腔室的气体密度，解决了低密度氦气对粗大的颗粒物料10初始流态化气固夹带混合性能差的问题，有利于提升颗粒抽吸能力，进一步缩短颗粒抽吸总时间，并且上述气体成本低，经济性好。

其中，在回填氦气的情况下，所需的动力设备7提供的流量要求比回填氮气、氩气、二氧化碳等密度大于氦气的窒息性气体的更大。

更具体的，外界气源通过进气管路802通入供气管路9和/或抽吸管路4，或者通入下述的气固分离器、气体净化器等容积足够大的设备上。在颗粒抽吸装置进行下述的抽真空操作后，抽吸管路4上的第一阀门401、供气管路9上的第二阀门902保持关闭，打开进气管路802上的进气阀801，向依次连通的抽吸管路4、气固分离器5、气体净化器6以及供气管路9填充气流，以便向腔室内提供气流。

同时，供气管路9上连接有压力监测单元901，以便对供气管路9内的压力进行监测。压力监测单元901还可以设置在抽吸管路4上。

下面，提供气氛隔离单元的具体实施方式：

气氛隔离单元3罩扣于反应堆压力容器12的管嘴1201，阻止反应堆压力容器12内的氦气和潜在的具有放射性的物质从管嘴1201处泄漏。抽吸通道1的壳体和气流流道2的壳体均沿此管嘴1201伸出反应堆压力容器12。

气氛隔离单元3可设为隔离罩、隔离罐等形式；其中，隔离罩可以为柔性材料形成的罩体并可拆卸固定于管嘴1201，隔离罐可以为金属等硬质材料形成的罐体并通过法兰连接于管嘴1201，均方便拆装。

进一步的，气氛隔离单元3上设有柔性连接部301，抽吸通道1的壳体第二端沿柔性连接部301伸出气氛隔离单元3，且抽吸通道1的壳体第二端与柔性连接部301相对固定，柔性连接部301通过伸缩或旋转带动抽吸通道1的第一端(即抽吸口101)移动，可有效减小颗粒物料10的抽吸死区，提高颗粒物料10的抽出率。柔性连接部301设为塑料膜、波纹伸缩结构或套管伸缩结构。

更进一步的，气氛隔离单元3的内部空间与气流流道2的第二端连通，气体引入口302连接供气管路9，使气体引入口302与气流流道2的壳体无直接连接，气流流道2的壳体可独立调节。具体的，气流流道2的壳体第二端机械限位于管嘴1201。

其中，气流流道2第二端的壳体机械限位是指：管嘴1201对气流流道2第二端的壳体起到下限位(轴向支承)的作用，气流流道2的壳体第二端通过机械止口或法兰连接于管嘴1201处，使气流流道2可相对于管嘴1201转动调节。气流流道2转动调节使下述与其套接的抽吸通道1的壳体转动，进而转动抽吸口101的抽吸位置。

更进一步的，在气氛隔离单元3内，气流流道2第二端的壳体外壁与管嘴1201封闭式连接，用于限制气氛隔离单元3内的气流向反应堆压力容器12流动，而促使气流进入气流流道2。此处所说的封闭式连接可以为密封连接，封隔反应堆压力容器12与气流流道2的壳体之间的间隙。但此处的密封连接并不限定为严格密封，能够起到限制气流向反应堆压力容器12流动，减少气流向反应堆压力容器12的分流即可。

下面，提供抽吸通道1的壳体与气流流道2的壳体的位置关系的实施方式：

抽吸通道1的壳体与气流流道2的壳体连接于同一管嘴1201处，解决了反应堆压力容器的管嘴1201上安装空间受限的问题。

进一步，气流流道2的壳体套设于抽吸通道1的壳体外，既能保证抽吸通道1的通流尺寸，还能节省整体安装空间。另外，抽吸通道1的壳体还可以套设于气流流道2的壳体外。

下面，以气流流道2的壳体套设于抽吸通道1的壳体外为例，进一步说明。

气流流道2的壳体上设有第一开口，抽吸通道1的抽吸口101伸出第一开口。第一开口不低于颗粒物料堆的表面，便于抽吸口101伸出。抽吸通道1的壳体中心轴线不在同一条直线上，以便抽吸口101伸出第一开口。同时，第一开口还作为气流流道2的气流出口，减少在气流流道2上的开口，结构简单。

优选的，抽吸通道1的壳体第一端设有柔性段，抽吸通道1中心轴线方向可通过柔性段调节，使抽吸通道1的抽吸范围更广。抽吸通道1的壳体为软管，可选用橡胶材质、塑料材质等。进一步的，在抽吸通道1的壳体第一端上设有配重部，提高抽吸通道1的第一端对颗粒物料10的导入效率。

需要说明的是，抽吸口101的一种调节方式，柔性连接部301的旋转调节能够带动抽吸口101相对于第一开口进行角度微调，实现抽吸口101摆动。柔性连接部301伸缩调节以带动抽吸口101调节其伸出第一开口的高度距离，以便调整抽吸口101沿插入腔室(颗粒物料堆)的深度，提高颗粒物料10的抽出率。

还需要说明的是，抽吸通道1的壳体第一端伸出第一开口并限位于第一开口，气流流道2的壳体能够带动与其套接的抽吸通道1的壳体转动调节，此处的转动调节范围为周向360°，大范围转动调节，进一步减小抽吸死区，提高颗粒物料10的抽出率。

更进一步的，抽吸组件对于其导出的混合物的进一步处理方式如下：

抽吸管路4与动力设备7的进口端之间设有气固分离器5，进行大粒径的颗粒物料10的分离。动力设备7的进口端还连接有气体净化器6，用于去除气流中的潜在污染物。气固分离器5和气体净化器6可以为一体式的气固分离器，或者两个独立的分离净化设备。当气固分离器5与气体净化器6为两个独立的分离设备时，抽吸通道1、气固分离器5、气体净化器6和动力设备7之间通过抽吸管路4连接。抽吸组件抽吸出的物质在气固分离器5内分离后，颗粒物料10暂存于气固分离器5内。当需要时，打开气固分离器5底部的卸料阀501，可以排出暂存的颗粒物料10。

更进一步，为了减少反应堆压力容器12内空气的引入，气体导流组件和/或抽吸组件连接真空操作单元，下面提供真空操作单元的具体实施方式。

真空操作单元用于排出颗粒抽吸装置的抽吸管路4、气固分离器5、气体净化器6以及供气管路9内空气。真空操作单元包括真空泵805、真空阀门803和真空管路804，真空管路804连接抽吸组件和/或气体导流组件，真空阀门803和真空泵805均连接在真空管路804上。其中，真空管路804可连接在抽吸组件和/或气体导流组件的任意位置，优选的，真空管路804连接于气固分离器5。其中，真空管路804与进气管路802连接于气固分离器5的同一个接管处。

在颗粒抽吸装置运行前，运行真空操作单元以排出抽吸管路4、气固分离器5、气体净化器6以及供气管路9中的空气。真空操作单元运行过程中，抽吸管路4上的第一阀门401和供气管路9上的第二阀门902均关闭，防止低密度气体环境中的氦气被排出。

若所选用的动力设备7不能承受高真空度的外压，可采用在动力设备7的进口端和出口端分别增加隔离阀门，用于真空操作单元抽真空时隔开动力设备7，避免真空操作单元对动力设备7抽真空操作；或者，也可以采用承外压容器将动力设备7整体罩起来，从而可对动力设备7抽真空操作。

还需要说明的是，上述的颗粒物料10所处的腔室包括反应堆压力容器12内部的贮球容器11、贮球孔道等，其中贮球容器11优选为贮球罐。本发明的颗粒抽吸装置适用于将粗大颗粒物料10抽吸出贮球容器11，尤其适用于球床模块式高温气冷堆吸收球停堆系统中吸收球的导出。

实施例二

与实施例一的区别在于，如图2所示，供气管路9上连接有供气容器8，外界气源向供气容器8中补给气流，进气管路802连接于供气容器8，供气容器8起到容纳气体的作用。

真空操作单元也连接于供气容器8，真空管路804与进气管路802连接于供气容器8的同一接管上。

另外，供气容器8还可以连接于抽吸管路4。

实施例三

与实施例一的区别在于，如图3所示，气流流道2的壳体上设有第一开口和第二开口。第一开口与腔室连通，用于将气流导入到腔室内。第二开口作为抽吸口101；或，第二开口用于限位抽吸通道1的壳体，使抽吸口101伸出第二开口且不会脱出第二开口。此处的限位，即抽吸通道1的壳体不会脱出第二开口，如轴向限位或固定连接。并且第二开口靠近腔室的底部，以便颗粒物料10充分导出。上述两种抽吸口101的设置方式，均使抽吸口101可随气流流道2的壳体周向旋转；可有效减小颗粒物料10的抽吸死区，提高颗粒物料10的抽出率。

实施例四

与实施例一的区别在于，如图4所示，气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体相互独立(即，气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体不相互套接)。气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体沿反应堆压力容器12的同一个管嘴1201进入反应堆系统。

其中，反应堆压力容器12的管嘴1201处搭接有一个盘状结构，抽吸通道1的壳体和气流流道2的壳体均穿过此盘状结构并伸入腔室。当气流流道2壳体的第二端搭接在管嘴1201处(图4中未示意)，即气流流道2的壳体不与气体引入口302直接对接，气流流道2的壳体的边沿可以搭接在此盘状结构上，起到支撑和限位作用。并且，盘状结构还能限制气流从管嘴1201溢出。因此，此盘状结构既能起到机械限位的作用，又能起到限制气流的作用。

气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体相互独立，气流流道2的壳体不再带动抽吸通道1的壳体转动调节，抽吸通道1的壳体转动调节通过柔性连接部301实现，此时柔性连接部301的带动抽吸通道1的壳体转动调节范围为360°。

气流流道2可以直接与供气管路9对接并连通，或者，气流流道2与供气管路9通过气氛隔离单元3连通。

需要说明的是，如图4所示，抽吸通道1的壳体两端中心轴线不在同一条直线上，抽吸通道1第一端的抽吸口101能够以其第二端的轴线为中心线转动调节，抽吸口101的转动调节范围更广。但是，抽吸通道1的壳体也可设置为沿直线延伸的结构，结构简单。

实施例五

与实施例一的区别在于，如图5所示，气体导流组件与抽吸组件相互独立，即不连通为循环回路。

气体导流组件包括气流流道2、供气管路9和外界气源，外界气源直接连接于供气管路9，供气管路9通过气体引入口302向气流流道2提供气流。或者，外界气源通过供气容器8与供气管路9连接。

此时，外界气源供给的气流优选为氮气、氩气、二氧化碳等性能稳定的窒息性气体，降低成本，经济性好。

抽吸组件抽吸出的气流，从动力设备7的出口端排出。

并且，气体导流组件设置真空操作单元，以避免空气进入到反应堆系统中。抽吸组件也可以设置真空操作单元，在动力设备7启动前，将抽吸管路4以及气固分离器5、气体净化器6进行排空，有助于颗粒物料10在气流的气固夹带作用下导出腔室。

实施例六

与实施例五的区别在于，如图6所示，气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体相互独立(即，气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体不相互套接)。气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体沿反应堆压力容器12的同一个管嘴1201进入反应堆系统。

其中，反应堆压力容器12的管嘴1201处搭接有一个盘状结构，抽吸通道1的壳体和气流流道2的壳体均穿过此盘状结构并伸入腔室。当气流流道2壳体的第二端搭接在管嘴1201处(图6中未示意)，即气流流道2的壳体不与气体引入口302直接对接，气流流道2的壳体的边沿可以搭接在此盘状结构上，起到支撑和限位作用。并且，盘状结构还能限制气流从管嘴1201溢出。因此，此盘状结构既能起到机械限位的作用，又能起到限制气流的作用。

气流流道2的壳体与抽吸通道1的壳体相互独立，气流流道2的壳体不再带动抽吸通道1的壳体转动调节，抽吸通道1的壳体转动调节通过柔性连接部301实现，此时柔性连接部301带动抽吸通道1的壳体转动调节范围为360°。

其中，抽吸通道1的壳体两端中心轴线不在同一条直线上，抽吸通道1第一端的抽吸口101能够以其第二端的轴线为中心线转动调节，抽吸口101的转动调节范围更广。但是，抽吸通道1的壳体也可设置为沿直线延伸的结构，结构简单。

结合图1-6所示，本发明还提供一种颗粒抽吸方法，采用上述的任何一种实施例的颗粒抽吸装置，包括：

颗粒物料10处于腔室中，向腔室中供给气流，气流向颗粒物料10提供气固夹带混合动力，使堆积态的颗粒物料10能够与气流混合并流动，颗粒物料10被气固夹带进入抽吸通道1，颗粒物料10沿抽吸通道1导出腔室。

气流为持续气流，抽吸通道1的抽吸口101有效接触颗粒堆，堆积的颗粒物料10被气流气固夹带进入抽吸通道1，进而被抽吸出原来所在的腔室。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，“多种”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种颗粒抽吸装置，其特征在于，包括气体导流组件、气氛隔离单元和抽吸组件，

所述气体导流组件包括气流流道，所述气流流道的第一端与颗粒物料所处的腔室连通，所述腔室位于反应堆压力容器内；

所述气氛隔离单元用于隔离所述反应堆压力容器与外界环境；所述气氛隔离单元上设有气体引入口，所述气体引入口与所述气流流道连通，气流通过所述气体引入口通入到所述腔室内；

所述抽吸组件包括抽吸通道和动力设备，所述抽吸通道的第一端设有抽吸口，所述抽吸口不高于颗粒物料堆的表面；所述抽吸通道的壳体第二端贯穿所述气氛隔离单元并与所述动力设备连接，所述颗粒物料被气固夹带进入所述抽吸通道并导出所述腔室。

2.根据权利要求1所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述抽吸通道与所述动力设备的进口端之间设有气固分离器。

3.根据权利要求2所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述动力设备的出口端连接所述气体引入口。

4.根据权利要求1所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述气流流道的第二端、所述气氛隔离单元的内部空间和所述气体引入口依次连通；

或，所述气流流道的第二端的壳体与所述气体引入口的端部对接连通。

5.根据权利要求1所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，通入所述腔室的气流密度不小于所述腔室中的气体密度。

6.根据权利要求1所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述抽吸口进入所述腔室的深度和/或角度可调节。

7.根据权利要求1所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述气氛隔离单元上设有柔性连接部，所述抽吸通道的壳体第二端沿所述柔性连接部伸出所述气氛隔离单元。

8.根据权利要求1所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述气流流道的壳体可相对于所述腔室转动调节。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述气流流道的壳体套设于所述抽吸通道的壳体外。

10.根据权利要求9所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述气流流道的壳体上设有第一开口，所述第一开口不低于所述颗粒物料堆的表面，所述气流流道通过所述第一开口与所述腔室连通；所述抽吸口伸出所述第一开口且伸出距离可调节。

11.根据权利要求9所述的颗粒抽吸装置，其特征在于，所述气流流道的壳体上开设有第一开口和第二开口，所述气流流道通过所述第一开口与所述腔室连通，所述第二开口靠近所述腔室的底部，所述第二开口作为所述抽吸口或所述抽吸口伸出所述第二开口。

12.一种颗粒抽吸方法，其特征在于，采用权利要求1-11任意一项所述的颗粒抽吸装置，包括：

经气流流道向所述腔室中供给气流，所述气流向颗粒物料提供气固夹带混合动力，所述颗粒物料被气固夹带进入所述抽吸通道，所述颗粒物料沿所述抽吸通道导出所述腔室。

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