CN115295196A - 球床高温堆的阻流装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球床高温堆的阻流装置，包括：安装座，内部形成有安装腔，安装座还设有连通安装腔的进球通道和出球通道；转子，可转动地安装在安装腔内，转子的外表面向内凹陷以形成至少一个接球杯，接球杯用于对接于进球通道和出球通道中的任意一个；接球杯的内壁上设有漏料孔，转子内部形成废料收集腔，废料收集腔通过漏料孔连通至接球杯。本发明提供的球床高温堆的阻流装置，用以解决现有技术中转子容易被卡住的缺陷，实现如下技术效果：大幅减少累积在接球杯内的废料量，并且减少由于废料垫高球形元件而导致转子卡堵的风险，从而保证了转子的顺利转动，并进一步保证了阻流装置的长期可靠运行。

Description

球床高温堆的阻流装置

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种球床高温堆用的阻流装置。

背景技术

球床高温气冷堆采用燃料元件多次通过的在线换料方式运行，多次循环的燃料元件以及新燃料元件通常是通过氦气气力输送提升至反应堆顶部向堆芯装料的，氦气气力提升管路是燃料装卸系统主循环管路的一部分，其入口位于主循环重力流卸料管路底部出口段，其出口则位于反应堆顶部重力流进堆管路起始段。为保证气力输送的球形元件可顺利地从重力流卸料管路进入提升管路，并能稳定地进入重力流进堆管路，必须在启动气力输送的球路入口前设置限制气流交换的阻流装置。

中国发明专利CN109830319B公开了一种包含多个接球杯阻流器，在该阻流器的转子接球杯两侧设置有可以实现高温热膨胀补偿和机械磨损补偿的弹力块，通过弹力块与内衬环之间的曲面接触，实现对气力输送高压气体的阻流。为控制气力输送燃料元件的提升稳定性，阻流器同时执行成串球的单一化输送功能，因而阻流器的接球杯刚好能够容纳一个球形元件，通过转动180°单一输送到气力输送管路入口。在成串球中最下面一个进入接球杯，以及接球杯从接球位转过一个接球杯位的过程中，由于受到转子接球杯以及接球杯内球形元件的扰动，暂存的成串球会在阻流器入口段小幅度上下、前后、左右运动，甚至旋转运动，从而球与球之间、球与管道之间会产生摩擦，石墨基体球形元件在氦气下摩擦系数大，摩擦产生的粉尘可能逐渐累积在接球杯内，此外，也可能会有小概率的碎块和碎屑进入接球杯。对于受安装空间限制而水平安装倾角小的阻流器，接球杯内的粉尘和碎屑不能依靠重力排出，且由于其阻流功能，也难以通过管路吹扫方式清除粉尘和碎屑，不断累积的粉尘和碎屑将导致杯内的球形元件被垫高，一旦接球杯内的球形元件有球冠高出转子圆柱面，就会发生难以解除的卡阻故障。

发明内容

本发明提供一种球床高温堆的阻流装置，用以解决现有技术中转子容易被卡住的缺陷，实现如下技术效果：大幅减少累积在接球杯内的废料量，并且减少由于废料垫高球形元件而导致转子卡堵的风险，从而保证了转子的顺利转动，并进一步保证了阻流装置的长期可靠运行。

根据本发明实施例的球床高温堆的阻流装置，包括：

安装座，内部形成有安装腔，所述安装座还设有连通所述安装腔的进球通道和出球通道；

转子，可转动地安装在所述安装腔内，所述转子的外表面向内凹陷以形成至少一个接球杯，所述接球杯用于对接于所述进球通道和所述出球通道中的任意一个；

所述接球杯的内壁上设有漏料孔，所述转子内部形成废料收集腔，所述废料收集腔通过所述漏料孔连通至所述接球杯。

根据本发明的一个实施例，所述转子的外表面还设有连通所述废料收集腔的出料孔，且所述出料孔的尺寸小于所述进球通道内球形元件的尺寸；

所述安装座设有出料通道，所述转子转动以带动所述出料孔在对接状态和封堵状态之间切换，在所述对接状态，所述出料孔与所述出料通道对接；在所述封堵状态，所述安装腔的内壁封堵所述出料孔。

根据本发明的一个实施例，所述漏料孔和所述出料孔之间设有导向板；

在所述对接状态，所述出料孔低于所述漏料孔设置，且所述导向板从所述漏料孔的底端向下倾斜延伸至所述出料孔的底端。

根据本发明的一个实施例，球床高温堆的阻流装置还包括：

送风组件，用于连接至所述进球通道或者所述出球通道并对其送风；

在所述对接状态，所述接球杯对接于所述进球通道或所述出球通道，且所述送风组件通过进球通道或者所述出球通道连通至所述接球杯，以将所述转子内存储的废料吹送至所述出料通道之外。

根据本发明的一个实施例，所述出料通道连通有废料收集装置，所述废料收集装置包括相互连通的废料输送管道和废料收集器。

根据本发明的一个实施例，所述废料收集器形成有分离腔、碎屑收集腔和粉尘出口，所述分离腔的顶部连通所述粉尘出口，且所述分离腔与所述粉尘出口之间设有过滤碎屑的过滤件，所述分离腔的底部连通所述碎屑收集腔。

根据本发明的一个实施例，所述废料输送管道包括外接管接头、导流管和连接管，所述导流管的一部分内置并固定在所述外接管接头内，所述导流管的另一部分内置并固定在所述出料通道内；

所述导流管的出口通过所述连接管连接至所述废料收集器，所述导流管的进口的所在端形成匹配于所述转子外表面形状的圆柱切面，且所述圆柱切面和所述安装腔的内壁平滑衔接。

根据本发明的一个实施例，在所述对接状态，所述导流管的进口与所述出料孔对接，且所述导流管的进口的形状与所述出料孔的形状相互匹配。

根据本发明的一个实施例，所述漏料孔设在所述接球杯的底部，且所述接球杯的底部设有突出其底壁设置的支承件。

根据本发明的一个实施例，所述安装座包括壳体和内衬环，所述内衬环被固定在所述壳体的内腔内，且所述内衬环限定出所述安装腔；

所述壳体设有所述进球通道、所述出球通道和所述出料通道，所述内衬环设有连通所述进球通道的第一通孔、连通所述出球通道的第二通孔以及连通所述出料通道的第三通孔。

根据本发明的一个实施例，所述接球杯的数量为两个，对应地，所述废料收集腔的数量也为两个，每个所述接球杯均设有所述漏料孔且均连通至对应的所述废料收集腔。

根据本发明的一个实施例，球床高温堆的阻流装置还包括：

动力组件，用于驱动所述转子的转动；

所述动力组件包括电机、磁力传动器和联轴器，所述磁力传动器的内磁转子与所述转子的转轴适配连接，所述磁力传动器的外磁转子与所述联轴器连接，所述联轴器与所述电机的输出轴连接。

综上所述，本发明提供的一种应用于球床高温堆的阻流装置，通过在转子上设置废料收集腔，以及在接球杯上设置连接废料收集腔的漏料孔，可以利用碎屑及粉尘的自重，以及转子的转动，将碎屑及粉尘漏入废料收集腔，废料收集腔的容积远大于接球杯底容屑的容积，从而大大降低累积在接球杯内的废料垫高球形元件导致卡堵的风险。通过导流管、连接管、分离器和碎屑收集罐，可以利用连接在球路上的送风组件，可以将废料收集腔内的废料吹扫到分离器，将碎屑收集在碎屑收集罐内，含粉尘气体则在后续经过过滤装置时，拦截并收集其中的粉尘，与最接近的现有技术比较，由于本发明的阻流装置容屑能力大，且增加了碎屑吹扫功能，因此可以保证阻流装置的长期可靠运行。

此外，在接球杯底部中心设置支承件，可以使得接球杯更深，能够保证粉尘和碎屑更充分地进入球形元件和接球杯的杯底之间，进而更顺利地漏入废料收集腔，降低球形元件在杯内与内衬环的摩擦磨碎率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的球床高温堆的阻流装置在正向送风状态下的剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的球床高温堆的阻流装置的立体示意图；

图3为本发明实施例提供的转子的转轮的剖切结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的转子的立体示意图；

图5为本发明实施例提供的内衬环的立体示意图；

图6为本发明实施例提供的导流管的立体示意图；

图7为本发明实施例提供的废料收集器的剖切结构示意图；

图8为本发明实施例提供的转子及球形元件的剖切结构示意图；

图9为本发明实施例提供的球床高温堆的阻流装置在反向送风状态下的剖视示意图；

图10为本发明实施例提供的转子的转轮的三维剖切结构示意图之二；

图11为本发明实施例提供的球床高温堆的阻流装置在正向送风状态下的局部剖切示意图。

图12为本发明实施例提供的球床高温堆的阻流装置在反向送风状态下的局部剖切示意图。

附图标记：

1、壳体；2、转子；3、内衬环；4、进球接管；5、出球接管；6、导流管；7、外接管接头；8、盲法兰；9、连接管；10、分离器；11、碎屑收集罐；12、管板；13、过滤件；14、中法兰；15、磁力传动器；16、电机；17、动力组件；18、分离腔；19、碎屑收集腔；20、粉尘出口；

21、接球杯；21a、第一接球杯；21b、第二接球杯；22a、第一杯底；22b、第二杯底；23、支承件；23a、第一支承件；23b、第二支承件；24、减重槽；24a、第一减重槽；24b、第二减重槽；25、导向板；25a、第一导向板；25b、第二导向板；26a、第一肋板；26b、第二肋板；27、废料收集腔；27a、第一废料收集腔；27b、第二废料收集腔；28a、第一半圆孔；28b、第二半圆孔；29、漏料孔；29a、第一漏料孔；29b、第二漏料孔；30a、第三半圆孔；30b、第四半圆孔；

31、转子底面；32、限位槽；33、转轴；34、第一轴台；35、第二轴台；36、转轮；37a、进球通道；37b、出球通道；38、出料通道；39a、第一通孔；39b、第二通孔；40、第三通孔；41、内圆柱面；42、圆柱切面；43、卡止件；44、管肋条；45、内管流道；46a、第五半圆孔；46b、第六半圆孔；47、过孔；48、分离腔进口；49、分离腔出口；50、固定法兰；51、碎屑收集罐罐口；52、螺栓孔；53、球形元件；54、安装腔；55、外接管接头进口端；56、外接管接头出口端；57、侧管口；58、卡止槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中的用于球床高温气冷堆的阻流器，只具有导送物料的效果，在水平安装倾角较小的场合，无法排出接料杯内的粉尘和碎屑，使得粉尘和碎屑在接料杯内蓄积，容易导致进入到接料杯内的物料被垫高而超出转子的外表面，使得转子被物料卡阻无法转动。为了解决上述相关技术中的缺陷，本发明实施例中提供了一种球床高温堆的阻流装置，下文将参考附图详细描述本发明的球床高温堆的阻流装置。

如图1至图12所示，根据本发明实施例的球床高温堆的阻流装置，包括安装座(包括下文中的壳体1和内衬环3)和转子2。

安装座内部形成有安装腔54，安装座还设有连通安装腔54的进球通道37a和出球通道37b。

转子2可转动地安装在安装腔54内，转子2的外表面向内凹陷以形成至少一个接球杯21，接球杯21用于对接于进球通道37a和出球通道37b中的任意一个。

接球杯21的内壁上设有漏料孔29，转子2内部形成废料收集腔27，废料收集腔27通过漏料孔29连通至接球杯21。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，接球杯21的数量为两个且分别为第一接球杯21a和第二接球杯21b，对应地，废料收集腔27的数量也为两个且分别为第一废料收集腔27a和第二废料收集腔27b，每个接球杯21均设有漏料孔29(即第一漏料孔29a或第二漏料孔29b)且均连通至对应的废料收集腔27。当然，本发明对于接球杯21和废料收集腔27的数量不做特殊限制。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，球床高温堆的阻流装置还包括动力组件17。动力组件17用于驱动转子2的转动。动力组件17包括电机16、磁力传动器15和联轴器，磁力传动器15的内磁转子2与转子2的转轴33适配连接，磁力传动器15的外磁转子2与联轴器连接，联轴器与电机16的输出轴连接。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的球床高温度的阻流装置，其具体的工作过程如下：在上游部件将球形元件53输送至进球通道37a的过程中，上游工序所产生的碎屑和粉尘等废料也会跟随球形元件53进入到进球通道37a内部，此时转子2在安装腔54内处于初始位置(此时接球杯21对接于进球通道37a)，进球通道37a内的物料进入到接球杯21内，其中，物料中的球形元件53留在接球杯21内，而物料中的废料(如碎屑和粉尘等)，在废料的自重以及转子2在转动过程中所产生的离心力的共同作用下，将会通过漏料孔29漏入到转子2内部的废料收集腔27内，从而避免废料在接球杯21内蓄积，保证接球杯21内的球形元件53的高度低于接球杯21的槽口位置，进而便于转子2在安装腔54内顺利转动，避免转子2被卡住。

随后，动力组件17驱动转子2在安装腔54内转动，从而使得容纳有球形元件53的接球杯21对接于出球通道37b，此时接球杯21内的球形元件53将会沿着出球通道37b顺利进入到下一工序。

综上，根据本发明实施例的球床高温堆的阻流装置，通过在转子2上设置废料收集腔27，以及在接球杯21上设置连接废料收集槽的漏料孔29，可以利用废料(如碎屑及粉尘)的自重，以及转子2在转动过程中所产生的离心力，将碎屑及粉尘漏入到废料收集腔27，这样，由于废料收集腔27的容积远大于接球杯21底部所能容屑的容积，因此可以大幅减少累积在接球杯21内的废料量，并且减少由于废料垫高球形元件53而导致转子2卡堵的风险，从而保证了转子2的顺利转动，并进一步保证了阻流装置的长期可靠运行。

对于本发明提出的阻流装置，当废料收集腔27内的碎屑和粉尘等废料需要被清理时，可以采用多种排料方法将废料收集腔27内的废料排出。例如，在废料收集腔27上开设额外的通孔以使得废料收集腔27连通到安装座之外，从而将废料收集腔27的废料排出；又例如，通过废料(如碎屑及粉尘)的自重以及转子2在转动过程中所产生的离心力，使得废料回流至接球杯21内并沿着出球通道37b被排出；又例如，在出球通道37b的出口处或者进球通道37a的出口处连接抽吸组件，通过抽吸作用将废料收集腔27内的废料抽取出来。

当然，上述实施例仅为本发明众多实施例中的一些，并不构成对于本发明的排料方式的具体限定，本发明的阻流装置还可以采用其他排料结构实现废料收集腔27内废料的排出，本发明在此不做限制。

根据本发明的一个实施例，转子2的外表面还设有连通废料收集腔27的出料孔(包括下文中的第一半圆孔28a、第二半圆孔28b、第三半圆孔30a和第四半圆孔30b)，安装座设有出料通道38，转子2转动以带动出料孔在对接状态和封堵状态之间切换，在对接状态，出料孔与出料通道38对接；在封堵状态，安装腔54的内壁封堵出料孔。

在本实施例中，出料孔将会随着转子2的转动而发生位置的改变，当出料孔转动至出料通道38的位置时，出料孔与出料通道38对接并连通，此时出料孔处于对接状态，在此对接状态下，废料收集腔27内的废料可以通过出料孔进入出料通道38，并最终沿着出料通道38被排出至安装座之外；当出料孔与出料通道38错开时，出料孔被安装腔54的内壁封堵，此时出料孔处于封堵状态，在此封堵状态下，废料留在废料收集腔27内。

需要说明的是，由于在转子2转动过程中，出料孔可能会移动至对接于进球通道37a的位置，因此为了避免球形元件53通过出料孔，出料孔的尺寸需要小于进球通道37a内球形元件53的尺寸，这样，即便出料孔移动至对接于进球通道37a的位置，进球通道37a内的球形元件53也不会通过出料孔落入到废料收集腔27内，此时通过出料孔进入废料收集腔27的物料仅包括进球通道37a内的废料。

在一些实施例中，出料孔可以为椭圆孔、半圆孔或者多边形孔等结构，本发明在此不做特殊限制，只要出料孔不能通过进球通道37a内的球形元件53即可。例如图3和图4所示，当接球杯21、漏料孔29、废料收集腔27和出料孔均为两个时，一个出料孔包括第一半圆孔28a和第三半圆孔30a，第一半圆孔28a和第三半圆孔30a之间通过第一肋板26a间隔，另一个出料孔包括第二半圆孔28b和第四半圆孔30b，第二半圆孔28b和第四半圆孔30b之间通过第二肋板26b间隔。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，在对接状态，出料孔低于漏料孔29设置。

这样，由于出料孔与漏料孔29之间高度差的存在，从漏料孔29进入废料收集腔27的废料在自身重力作用下落到出料孔处，从而便于废料从出料孔处沿着出料通道38被排出。

如图1所示，进一步地，漏料孔29和出料孔之间设有导向板25。在对接状态，出料孔低于漏料孔29设置，且导向板25从漏料孔29的底端向下倾斜延伸至出料孔的底端。

这样，导向板25在废料移动的过程中可以起到导向作用，并且倾斜向下设置的导向板25可以进一步保证废料的顺畅移动，从而使得废料可以从漏料孔29平滑顺利地滑动至出料孔处。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，转子2内部在导向板25的另一侧还设有减重槽24，也即转子2内部形成一个空腔且导向板25将该空腔分隔为减重槽24和废料收集腔27，此时导向板25还起到隔板的作用，其中，减重槽24的设置可以节省转子2的材料成本并且减轻转子2的整体重量。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，安装座包括壳体1和内衬环3，内衬环3被固定在壳体1的内腔内，且内衬环3限定出安装腔54。

当然，安装座也可以不包括内衬环3，而是仅通过壳体1实现转子2的安装。需要说明的是，在有内衬环3的情况下，本发明的上下文中所提及的“安装腔54的内壁”指的是内衬环3的内壁；在安装座不包括内衬环3的情况下，本发明的上下文中所提及的“安装腔54的内壁”指的是壳体1的内壁。

如图1和图5所示，在安装座包括壳体1和内衬环3的情况下，壳体1设有进球通道37a、出球通道37b和出料通道38，内衬环3设有连通进球通道37a的第一通孔39a、连通出球通道37b的第二通孔39b以及连通出料通道38的第三通孔40。

在本实施例中，球形元件53的进出球过程如下：球形元件53进入进球通道37a，随后通过第一通孔39a进入接球杯21内，转子2旋转以使得接球杯21对接出球通道37b，球形元件53通过第二通孔39b进入接球通道，最后进入下一道工序。

废料的排出过程如下：废料进入进球通道37a，随后通过第一通孔39a进入接球杯21内，接球杯21内的废料通过漏料孔29进入废料收集腔27内，当转子2转动至第一出料孔对接于第一出料通道38时，废料收集腔27内的废料依次通过出料孔、第三通孔40和出料通道38被排出。

进一步地，为了提高废料排出的效率，第一出料通道38的出口处可以连接抽吸组件，从而将废料从废料收集腔27内抽取出来；或者，进球通道37a的入口或者出球通道37b的出口可以连接送风组件，从而吹送并排出废料收集腔27内的废料。

在一个具体实施例中，阻流装置还包括送风组件(图中未示出)。送风组件用于连接至进球通道37a或者出球通道37b并对其送风。

在对接状态，接球杯21对接于进球通道37a或出球通道37b，且送风组件通过进球通道37a或者出球通道37b连通至接球杯21，以将转子2内存储的废料吹送至出料通道38之外。

例如图1所示，出料通道38分别与进球通道37a和出球通道37b之间的夹角(也即两个通道的中心轴线之间的夹角)呈九十度，并且，接球杯21的中心轴线与出料孔的中心轴线之间的夹角也为九十度，第三通孔40分别与第一通孔39a和第二通孔39b之间的夹角也呈九十度，因此，当进球通道37a和出球通道37b中的任意一个与接球杯21对接时，出料孔均通过第三通孔40对接于出料通道38，此时送风组件既可以连接于进球通道37a进行吹送，也可以连接于出球通道37b进行吹送。

根据本发明的一个实施例，出料通道38连通有废料收集装置，废料收集装置包括相互连通的废料输送管道和废料收集器。

这样，被排出的废料可以通过废料收集装置实现收集，从而避免废料污染空气环境，并且通过废料的收集可以实现废料的回收再利用，更加绿色环保。具体地，废料从出料通道38进入废料输送管道，并最终汇聚在废料收集器中。

需要说明的是，本发明对于废料收集装置的具体结构不做特殊限定，只要废料收集装置可以实现废料的收集即可，下文中所介绍的有关废料收集装置的实施例仅起到示例作用，并不构成对于本发明的具体限定。

如图7所示，根据本发明的一个实施例，废料收集器形成有分离腔18、碎屑收集腔19和粉尘出口20，分离腔18的顶部连通粉尘出口20，且分离腔18与粉尘出口20之间设有过滤碎屑的过滤件13，分离腔18的底部连通碎屑收集腔19。

由于废料通常由粉尘和碎屑构成，因此若采用上述实施例中的废料收集器的结构，碎屑将会沉积到碎屑收集腔19内，粉尘则会随着送风组件送风的气流被吹出至粉尘出口20之外。其中，过滤件13可以为滤网或者活性炭等结构，进一步地，过滤件13还可以为具备粉尘吸附功能的过滤结构，从而避免粉尘直接排放至空气中以污染环境。

如图1、图6和图11所示，根据本发明的一个实施例，废料输送管道包括外接管接头7、导流管6和连接管9，导流管6的一部分内置并固定在外接管接头7内，导流管6的另一部分内置并固定在出料通道38内。

导流管6的出口通过连接管9连接至废料收集器，导流管6的进口的所在端形成匹配于转子2外表面形状的圆柱切面42，且圆柱切面42和安装腔54的内壁平滑衔接。

在本实施例中，外接管接头7主要起到固定和过渡的作用，导流管6和连接管9主要起到输送废料的作用。其中，本实施例通过将导流管6的进口端的端面设计为圆柱切面42，可以便于导流管6伸入至安装腔54内并且与安装腔54的内壁平滑衔接，这样，在出料孔处于对接状态时，导流管6可以直接对接于出料孔，从而避免废料在从出料孔输出的过程中发生泄漏等损失。

此外，对于导流管6在固定于外接管接头7以及出料通道38内时所采用的具体安装结构，本发明在此不做特殊限定，例如图6和图11所示，导流管6的出口端形成有卡止件43，外接管接头7通过盲法兰8将卡止件43固定在外接管接头7的卡止槽58内。

进一步地，在对接状态，导流管6的进口与出料孔对接，且导流管6的进口的形状与出料孔的形状相互匹配。这样，保证出料孔所排出的废料可以顺利进入导流管6内。例如图6所示，导流管6的进口包括第五半圆孔46a和第六半圆孔46b，第五半圆孔46a和第六半圆孔46b之间通过管肋条44实现分隔，且在对接状态下，第五半圆孔46a和第六半圆孔46b分别对应于第一半圆孔28a和第三半圆孔30a。

如图8所示，根据本发明的一个实施例，漏料孔29设在接球杯21的底部，且接球杯21的底部设有突出其底壁设置的支承件23。这样，球形元件53在进入接球杯21后倚靠在支承件23的上端面上，从而被支承件23所支承，此时接球杯21底部有一定的容屑空间，便于废料通过容屑空间进入废料收集腔27内。

下面参考附图描述根据本发明的球床高温堆的阻流装置的一个具体实施例。

如图1至图12所示，图1示出了本发明应用于球床高温堆的阻流装置横截面结构示意，图2是本发明阻流装置的一个优选实施例安装位置示意图，如图1和图2所示，阻流装置包括：壳体1、转子2、内衬环3、进球接管4、出球接管5、导流管6、外接管接头7、盲法兰8、连接管9、分离器10、碎屑收集罐11、管板12、过滤件13、中法兰14和动力组件17。

壳体1上设置有进球通道37a、出球通道37b、出料通道38和安装腔54；进球接管4和出球接管5分别与壳体1上的进球通道37a与出球通道37b相连；外接管接头7则与壳体1上的出料通道38相连。中法兰14通过紧固件与密封件与壳体1相连。动力组件17的磁力传动器15则通过紧固件和密封件与中法兰14相连。综上，壳体1、进球接管4、出球接管5、中法兰14和磁力传动器15的整体结构共同构成阻流装置的主承压边界。

内衬环3固定在壳体1内并与壳体1共同构成安装腔54，内衬环3上设置有第一通孔39a、第二通孔39b和第三通孔40，其中第一通孔39a和第二通孔39b分别与壳体1的进球通道37a和出球通道37b同轴等径连通，第三通孔40与壳体1的壳体上的出料通道38同轴等径相连。

转子2设置有转轴33、转轮36、第一轴台34、第二轴台35、第一接球杯21a、第二接球杯21b。转子2置于内衬环3内，其通过第一轴台34上的轴承与中法兰14相连，并通过第二轴台35上的轴承与壳体1的安装腔54连接。壳体1的进球通道37a与出球通道37b等径同轴，转子2的第一接球杯21a和第二接球杯21b反向同轴，每个接球杯具有略大于一个球形元件的有效高度，例如，第一接球杯21a在接到一个球形元件53后，在动力组件17的驱动下，转子2转动180°，即第一接球杯21a与壳体1的出球通道37b对接时，球形元件53依靠重力，通过内衬环3的第二通孔39b、壳体1的出球通道37b和出球接管5，排出阻流装置。

当阻流装置安装的水平倾角较小时，如图2的安装位置，由于接球杯的拦截作用，球形元件摩擦和碰撞产生的碎屑和粉尘会在接球杯内累积，与球形元件有利的几何形状不同，粉尘和碎屑很难在小倾角下排出接球杯。在现有技术中，阻流器转子是依托接球杯柱面和锥形面支承球形元件的，当安装水平倾角较小时，接球杯的锥形面会高出圆柱面，粉尘和碎屑不能进入锥形面下方的小孔内，而是积存在锥形面或是圆柱面上，从而很容易垫高球形元件，进而导致卡堵。本发明实施例中，阻流装置转子2的第一接球杯21a和第二接球杯21b的底部分别设置有第一支承件23a和第二支承件23b，如图8所示，球形元件53进入接球杯后被第一支承件23a或第二支承件23b所支承，接球杯21底部有一定的容屑空间。因此，本发明的阻流装置比现有技术具有更高的可靠性。

本发明实施例中，转子2还设置有减重槽24、导向板25、第一肋板26a和第二肋板26b和出料孔，转子2的接球杯21还设置有漏料孔29。设置减重槽24的目的是减轻转子2的惯量，以减小转子2的运动冲击，保证其运行寿命。如图3所示，所述第一导向板25a将所述第一减重槽24a分割出一个第一废料收集腔27a，第一接球杯21a的第一漏料孔29a、第一半圆孔28a与第一废料收集腔27a依次连通；事实上，由图4可见，在于第一接球杯21a左侧90°处有第一半圆孔28a和第三半圆孔30a，其间设置有第一肋板26a，在另一侧，第二导向板25b将所述第二减重槽24b分割出一个第二废料收集腔27b，第二漏料孔29b、第二半圆孔28b和第四半圆孔30b与第二废料收集腔27b连通。通过肋板分割出料孔，主要是为了保证在转子2转动过程中，还没有进入接球杯21成串球中的最近一个球形元件53不会掉入如第一废料收集腔27a连通的转子面上的通孔，避免成串球的不必要运动。

粉尘和碎屑进入第一接球杯21a的第一杯底22a后，在转动过程中，粉尘和碎屑通过第一漏料孔29a漏入第一废料收集腔27a。当第一废料收集腔27a内积存的粉尘和碎屑超出第一半圆孔28a的月牙面时，随着转子2转动，第一接球杯21a转动到内衬环3的第二通孔39b处，粉尘和碎屑可能排出到壳体1的出球通道37b，进而在后续球形元件53推动下送入下游管路。可以理解，粉尘和碎屑进入第二接球杯21b的第二杯底22b的情况与上述情况类似，在此不再赘述。

外接管接头进口端55与壳体1的出料通道38相连，导流管6置入外接管接头7，并穿过壳体1的出料通道38，伸入内衬环3的第三通孔40内。如图6所示，导流管6包括圆柱切面42、卡止件43、管肋条44、内管流道45、第五半圆孔46a、第六半圆孔46b和过孔47，装配时，通过卡止件43与位于外接管接头出口端56的卡止槽58配合，其圆柱切面42则与内衬环3的内圆柱面41平滑连接配合，以保证转子2顺畅转动。管肋条44的功能与转子2的第一肋板26a和第二肋板26b类似，也即在球形元件53随转子2转动时，避免球形元件53进入内管流道45。此外导流管6的过孔47与外接管接头7的侧管口57方向一致，如图11所示。盲法兰8通过密封件与紧固件将固定好的导流管6密封在外接管接头7内。

连接管9的一端与外接管接头7的侧管口57相连，其另一端与分离器10的分离腔进口48相连，如图7所示。分离器10设置有分离腔18、分离腔进口48和分离腔出口49。碎屑收集罐11通过固定法兰50与分离器10的分离腔出口49相连，管板12则通过包含螺栓孔52的紧固件与密封件与分离器10相连。管板12设有一个粉尘出口20，并且在分离器10内和管板12下方设置有过滤件13。

由于水平安装倾角小，第一废料收集腔27a内积存过多的粉尘和碎屑并不能很有效地从第一半圆孔28a排出到出口管路，并且排出到出口管路的碎屑可能会阻塞管路导致卡堵。因此，通过导流管6、连接管9和分离器10形成一个气流通路，在清空阻流装置内及进球接管4的球形元件53后，可以利用进球接管4上游连通的送风组件进行气体吹扫，如图1和图2的箭头流向所示。送风气流通过进球接管4、进球通道37a、第一通孔39a、接球杯21a、漏料孔29a、废料收集腔27a、第一圆孔28a和第三半圆孔30a、内管流道45、过孔47、连接管9以及分离腔进口48，携带第一废料收集腔27a内的粉尘和碎屑进入分离器10的分离腔18，碎屑被过滤件13拦截后，通过分离腔出口49和碎屑收集罐11的碎屑收集罐罐口51掉入碎屑收集罐11的碎屑收集腔19暂存，含粉尘气流则经过过滤件13和管板12的粉尘出口20，向为送风组件配套的过滤装置流动，在经过高精度过滤后被拦截并收容。

图9是从出球接管5进行反向送风的示意图，此时第一接球杯21a转过90°并正对内衬环3的第三通孔40。反向送风气流通过出球接管5、出球通道37b、第二通孔39b、第一半圆孔28a和第三半圆孔30a、废料收集腔27a、漏料孔29a、第一接球杯21a、内管流道45、过孔47、连接管9以及分离腔进口48，携带第一废料收集腔27a内的粉尘和碎屑进入分离器10的分离腔18，碎屑被过滤件13拦截后，通过分离腔出口49和碎屑收集罐罐口51掉入碎屑收集罐11的碎屑收集腔19暂存，含粉尘气流则经过过滤件13和管板12的粉尘出口20，向为送风组件配套的过滤装置流动，从而在经过高精度过滤后被拦截并收容。

进一步地，在壳体1上设置有限位柱(图中未示出)，在转子2的转轮36的底面上设置有限位槽32。本装置通过转子2的限位槽32与壳体1的限位柱的配合，可以保证接球杯21和壳体通道的准确对正，以确保进出球和进出气的顺利进行。

进一步地，动力组件17包括磁力传动器15和电机16，所述磁力传动器15的内磁转子与所述转子2的转轴33适配连接。磁力传动器15的内磁转子和外磁转子之间设置有隔离罩，通过隔离罩、中法兰14、壳体1以及其间连接的紧固件和密封件，共同组成一个完整的承压边界，从而可实现承压工况下的桥联功能，保证承压部件的密封，并通过隔离罩的隔离功能、内磁转子与转轴33的连接，以及外磁转子与联轴器的连接，基于外磁转子对内磁转子的磁推拉作用，将电机16的动力通过非接触传动，传递到转子2，实现密封空间的全密封传动。

综上所述，本发明提供的一种应用于球床高温堆的阻流装置，通过在转子2上设置废料收集腔27，以及在接球杯21上设置连接废料收集腔27的漏料孔29，可以利用碎屑及粉尘的自重，以及转子2的转动，将碎屑及粉尘漏入废料收集腔27，废料收集腔27的容积远大于接球杯21底容屑的容积，从而大大降低累积在接球杯21内的废料垫高球形元件53导致卡堵的风险。通过导流管6、连接管9、分离器10和碎屑收集罐11，可以利用连接在球路上的送风组件，可以将废料收集腔27内的废料吹扫到分离器10，将碎屑收集在碎屑收集罐11内，含粉尘气体则在后续经过过滤装置时，拦截并收集其中的粉尘，与最接近的现有技术比较，由于本发明的阻流装置容屑能力大，且增加了碎屑吹扫功能，因此可以保证阻流装置的长期可靠运行。

此外，在接球杯21底部中心设置支承件23，可以使得接球杯21更深，能够保证粉尘和碎屑更充分地进入球形元件53和接球杯21的杯底之间，进而更顺利地漏入废料收集腔27，降低球形元件53在杯内与内衬环3的摩擦磨碎率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种球床高温堆的阻流装置，其特征在于，包括：

安装座，内部形成有安装腔，所述安装座还设有连通所述安装腔的进球通道和出球通道；

转子，可转动地安装在所述安装腔内，所述转子的外表面向内凹陷以形成至少一个接球杯，所述接球杯用于对接于所述进球通道和所述出球通道中的任意一个；

所述接球杯的内壁上设有漏料孔，所述转子内部形成废料收集腔，所述废料收集腔通过所述漏料孔连通至所述接球杯。

2.根据权利要求1所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述转子的外表面还设有连通所述废料收集腔的出料孔，且所述出料孔的尺寸小于所述进球通道内球形元件的尺寸；

所述安装座设有出料通道，所述转子转动以带动所述出料孔在对接状态和封堵状态之间切换，在所述对接状态，所述出料孔与所述出料通道对接；在所述封堵状态，所述安装腔的内壁封堵所述出料孔。

3.根据权利要求2所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述漏料孔和所述出料孔之间设有导向板；

在所述对接状态，所述出料孔低于所述漏料孔设置，且所述导向板从所述漏料孔的底端向下倾斜延伸至所述出料孔的底端。

4.根据权利要求2所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，还包括：

送风组件，用于连接至所述进球通道或者所述出球通道并对其送风；

在所述对接状态，所述接球杯对接于所述进球通道或所述出球通道，且所述送风组件通过进球通道或者所述出球通道连通至所述接球杯，以将所述转子内存储的废料吹送至所述出料通道之外。

5.根据权利要求4所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述出料通道连通有废料收集装置，所述废料收集装置包括相互连通的废料输送管道和废料收集器。

6.根据权利要求5所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述废料收集器形成有分离腔、碎屑收集腔和粉尘出口，所述分离腔的顶部连通所述粉尘出口，且所述分离腔与所述粉尘出口之间设有过滤碎屑的过滤件，所述分离腔的底部连通所述碎屑收集腔。

7.根据权利要求5所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述废料输送管道包括外接管接头、导流管和连接管，所述导流管的一部分内置并固定在所述外接管接头内，所述导流管的另一部分内置并固定在所述出料通道内；

所述导流管的出口通过所述连接管连接至所述废料收集器，所述导流管的进口的所在端形成匹配于所述转子外表面形状的圆柱切面，且所述圆柱切面和所述安装腔的内壁平滑衔接。

8.根据权利要求7所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，在所述对接状态，所述导流管的进口与所述出料孔对接，且所述导流管的进口的形状与所述出料孔的形状相互匹配。

9.根据权利要求2所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述漏料孔设在所述接球杯的底部，且所述接球杯的底部设有突出其底壁设置的支承件。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述安装座包括壳体和内衬环，所述内衬环被固定在所述壳体的内腔内，且所述内衬环限定出所述安装腔；

所述壳体设有所述进球通道、所述出球通道和所述出料通道，所述内衬环设有连通所述进球通道的第一通孔、连通所述出球通道的第二通孔以及连通所述出料通道的第三通孔。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，所述接球杯的数量为两个，对应地，所述废料收集腔的数量也为两个，每个所述接球杯均设有所述漏料孔且均连通至对应的所述废料收集腔。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的球床高温堆的阻流装置，其特征在于，还包括：

动力组件，用于驱动所述转子的转动；

所述动力组件包括电机、磁力传动器和联轴器，所述磁力传动器的内磁转子与所述转子的转轴适配连接，所述磁力传动器的外磁转子与所述联轴器连接，所述联轴器与所述电机的输出轴连接。

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