CN1713305A - 球床高温气冷堆双径球碎球分选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球床高温气冷堆双径球碎球分选装置，属于反应堆工程技术领域。该装置中，螺旋推进器水平安装于箱体内的轴承支架上，并通过主轴与箱体外的减速机和马达相连接。进球管置于箱体的外部，进料轮同轴安装于螺旋推进器的进料端，其上带有凹槽。大球检测导板置于螺旋推进器的一侧，并与螺旋推进器相平行，两条小球检测导板平行于推进器正下方，导流板由弧形段导流板与直线弧段导流板组成，碎球漏斗置于螺旋推进器的下方。大球排球管和小球排球管分别置于螺旋推进器尾部的上下两侧。本发明装置在同一台分选装置上同时实现大球和小球的分离以及大小球碎球的分选，不需要用两套装置来完成碎球分选，结构简单、体积小、可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种球床高温气冷堆双径球碎球分选装置，属于反应堆工程技术领域。
背景技术
为了展平功率峰，高温气冷堆堆芯内分两区布置，即燃料球区和石墨球区，石墨球区位于中心位置，燃料球区位于石墨球区外侧的环形区。氦气冷却剂经过堆芯加热后，流入下部热气联箱汇合，然后通过热气导管进入蒸汽发生器与二回路的水进行热交换，冷却后的氦气冷却剂再通过热气导管流回堆芯进行加热，完成一个循环。由于中心的石墨球区并不发热，通过石墨球区的氦气没有经过加热，在堆芯出口处，从燃料球区和石墨球区流出的氦气的温差很大，经过在热气联箱和热气导管内部的热交换，高温氦气和低温氦气的温差会有很大的降低，但是在功率比较大的商用堆上，由于燃料球区和石墨球区比较大，氦气温度的混合不够充分，在蒸汽发生器入口，高温氦气和低温氦气的温差将很难达到要求，较高的温差会对蒸汽发生器内的热交换部件产生热应力，造成部件的变形和疲劳损伤，从而降低蒸汽发生器的使用寿命。为了进一步降低蒸汽发生器入口的氦气温差，提出了在高温堆堆内石墨球区采用直径为35mm的小石墨球方案，以降低中心石墨球区域的氦气流量，使高温氦气和低温氦气在热气联箱和热气导管内更充分的进行混合，从而降低蒸汽发生器入口的氦气温差。理论计算表明，球床堆中心石墨球区采用小石墨球的方案能有效降低蒸汽发生器入口的氦气温差。但是，采用小石墨球后，燃料装卸系统需要进行比较大的改动，以完成卸料、装料和大小球及其碎球分选等功能。
发明内容
本发明的目的是提出一种球床高温气冷堆双径球碎球分选装置，以解决中心石墨球区域采用小石墨球方案时，对从堆内排出的燃料球、小石墨球和碎球进行分选。
本发明提出的球床高温气冷堆双径球碎球分选装置，包括进球管、进料轮、大球检测导板、两条小球检测导板、螺旋推进器、大球排球管、小球排球管、碎球漏斗、减速机和马达。螺旋推进器水平安装于箱体内的轴承支架上，并通过主轴与箱体外的减速机和马达相连接。进球管置于箱体的外部，其一端伸进箱体内螺旋推进器的端部处。进料轮同轴安装于螺旋推进器的进料端，并位于进球管的下方，进料轮上带有一凹槽。大球检测导板置于螺旋推进器的一侧，并与螺旋推进器相平行，与螺旋推进器之间的间距为大球检测直径，大球检测导板通过固定架与箱体相对固定。两条小球检测导板平行于推进器正下方，二条导板之间的间距为小球检测直径，小球检测导板通过固定架与箱体相对固定。导流板由弧形段导流板与直线弧段导流板组成，弧形段导流板固定在第一条小球检测导板上，直线弧段导流板固定在第二条小球检测导板上，其直线段固定在箱体上。碎球漏斗置于螺旋推进器的下方。大球排球管和小球排球管分别置于螺旋推进器尾部的上下两侧。
本发明提出的球床高温气冷堆双径球碎球分选装置，具有以下优点：
1、在同一台分选装置上同时实现大球和小球的分离以及大小球碎球的分选，大球、小球和碎球分别进入各自的排球管，进而用不同直径管路压送回堆芯或压送回卸料缓冲管段。
2、在同一个螺旋推进器的侧面和下侧面两个位置分别设置了两种球的检测导板，同时分选出大球的碎球和小球的碎球，使两种直径的球的碎球落入同一个碎球漏斗中，不需要用两套装置来完成碎球分选。
3、分选装置结构简单、体积小、可靠性高。
4、本发明的分选装置除可应用于双区堆芯的球床高温气冷堆外，还可推广应用于普通规则状物料颗粒的分选。
附图说明
图1是本发明设计的球床高温气冷堆双径球碎球分选装置的结构示意图。
图2是图1的A-A视图。
图3是进料轮结构示意图。
图4是碎球示意图。
图1～图3中，1是进球管，2是进料轮，3是大球检测导板，4是螺旋推进器，5是大球排球管，6是减速机，7是马达，8是小球检测导板，9是小球排球管，10是碎球漏斗，11是箱体，11是直线弧段导流板，13是碎球出口，14是螺旋叶片，15是轴承支架，16是主轴，17是大球检测导板固定架，18是小球检测导板固定架，19是弧形段导流板。
具体实施方式
本发明提出的球床高温气冷堆双径球碎球分选装置，其结构如图1所示，包括进球管1、进料轮2、大球检测导板3、两条小球检测导板8、螺旋推进器4、大球排球管5、小球排球管9、碎球漏斗10、减速机6和马达7。螺旋推进器4水平安装于箱体11内的轴承支架15上，并通过主轴16与箱体11外的减速机6和马达7相连接。进球管1置于箱体11的外部，其一端伸进箱体内螺旋推进器4的端部处。进料轮2同轴安装于螺旋推进器4的进料端，并位于进球管1的下方，进料轮2上带有一凹槽。大球检测导板3置于螺旋推进器4的一侧，并与螺旋推进器4相平行，与螺旋推进器之间的间距为大球检测直径，大球检测导板3通过固定架17与箱体11相对固定。两条小球检测导板8平行于螺旋推进器4的正下方，二条导板之间的间距为小球检测直径，小球检测导板8通过固定18架与箱体11相对固定。导流板由弧形段导流板19与直线弧段导流板12组成，弧形段导流板19固定在第一条小球检测导板上，直线弧段导流板12固定在第二条小球检测导板上，其直线段固定在箱体11上。碎球漏斗10置于螺旋推进器4的下方。大球排球管5和小球排球管9分别置于螺旋推进器4尾部的上、下两侧。
本发明装置中的大球检测导板3平行于螺旋推进器4的侧面安装，与螺旋推进器表面的距离为大球检测直径，例如大球直径为60mm，则大球检测直径即为56.5mm，即当大球直径在56.5～60mm时均为合格大球。不合格球的结构如图4所示，其表面带有缺损。小球检测导板8由二条构成，平行安装在螺旋推进器的正下方，二条导板直径的距离为小球检测直径，例如小球直径为35mm，则小球检测直径即为30mm，即当小球直径在30～35mm时均为合格小球。螺旋推进器4的下部是碎球漏斗10，它覆盖整个螺旋推进器的长度。
下面结合附图详细介绍本发明装置的工作过程：
自进球管1下落的球，停止于螺旋推进器4端部的进料轮2上。进料轮2与螺旋推进器4同轴转动，当进料轮上的凹槽(如图3所示)转到进球管1的正下方时，大球则通过进料轮2上的凹槽进入螺旋推进器4的表面，并在推进器叶片14的推动下，沿着大球检测导板3向前推进，此时若大球有破损，即其直径小于大球检测直径，则该破损大球就会从大球检测导板3与螺旋推进器4之间的间隙中掉入碎球漏斗10中，这样就将破损大球从合格大球中分选出来，合格大球到达螺旋推进器4的末端后滚入大球排出管5。
自进球管1下落的小球，进入分选装置后，由于尺寸小，会直接从进球管1与进料轮2之间的间隙或大球检测导板5与螺旋推进器4之间的间隙落到导流板11上，然后滚入小球检测导板8，由于小球检测导板8的上部设有弧形段导流板19和直线弧段导流板12，所以小球可以顺利滚入小球检测导板8。随着螺旋推进器4上螺旋叶片14的推动，小球沿小球检测导板8向前推进，此时若小球有破损，即其直径小于小球检测直径，则该破损小球就会从两条平行设置的小球检测导板8之间的间隙中掉入碎球漏斗10中，这样就将破损小球从合格小球中分选出来，合格小球到达小球检测导板8的末端后滚入小球排出管9。
本发明装置中的螺旋推进器，螺旋叶片之间的间距应设计成能够容纳一个大球或两个小球，而不能同时容纳3个小球，以保证大球和小球的完整性。
Claims (1)
1.一种球床高温气冷堆双径球碎球分选装置，其特征在于该分选装置包括进球管、进料轮、大球检测导板、两条小球检测导板、导流板、螺旋推进器、大球排球管、小球排球管、碎球漏斗、减速机和马达；所述的螺旋推进器水平安装于箱体内的轴承支架上，并通过主轴与箱体外的减速机和马达相连接；所述的进球管置于箱体的外部，其一端伸进箱体内螺旋推进器的端部处；所述的进料轮同轴安装于螺旋推进器的进料端，并位于进球管的下方，进料轮上带有一凹槽；所述的大球检测导板置于螺旋推进器的一侧，并与螺旋推进器相平行，与螺旋推进器之间的间距为大球检测直径，大球检测导板通过固定架与箱体相对固定；两条小球检测导板平行于推进器正下方，二条导板之间的间距为小球检测直径，小球检测导板通过固定架与箱体相对固定；所述的导流板由弧形段导流板与直线弧段导流板组成，弧形段导流板固定在第一条小球检测导板上，直线弧段导流板固定在第二条小球检测导板上，其直线段固定在箱体上；所述的碎球漏斗置于螺旋推进器的下方；所述的大球排球管和小球排球管分别置于螺旋推进器尾部的上下两侧。
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