CN221175796U - 一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统，属于高温堆燃料装卸系统领域，高温堆燃料装卸系统通过气氛切换系统分别与氦辅助排气系统和负压排风系统连接；气氛切换系统包括集气联箱、气体排放管路、至氦辅助排气管路、至负压排风管路；气体排放管路的进气口与集气联箱出气口连通，气体排放管路的出气口分别与至氦辅助排气管路进气口和至负压排风管路进气口连通；至氦辅助排气管路的出气口与氦辅助排气系统进气口连通；至氦辅助排气管路靠近气体排放管路的一端设置有减压阀；至负压排风管路的出气口与负压排风系统进气口连通；至负压排风管路中设置有真空泵。本实用新型可降低成本，提高排气速度，降低下游氦辅助排气系统的超压风险。

Description

一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统

技术领域

本实用新型属于高温堆燃料装卸系统技术领域，具体涉及一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统。

背景技术

高温堆燃料装卸在新燃料装料以及乏燃料卸料过程中，配合球形元件的装卸，需要执行纯净氦气补充、污染氦气排放和管路系统抽真空等工序流程，从而避免将外界空气引入燃料装卸管路系统而影响一回路氦气的纯洁性，同时避免燃料装卸管路内含放射性石墨粉尘的污染氦气泄漏或排放到环境中。

高温堆燃料装卸系统在进行气氛切换时，燃料装卸的氦气或空气进入集气联箱，集气联箱的氦气可以通过并联的两路排气流程通过电磁阀、滤网、减压阀进入氦辅助系统排气系统。集气联箱的压力降至常压后，可以通过两路抽真空支路将氦气排至氦辅助系统排气系统或将空气抽至负压排风系统排出至外部，从而实现燃料装卸系统内部抽真空，满足切换气氛的条件。然而，现有的燃料装卸系统的气氛切换系统存在易导致氦辅助系统排气系统超压的风险，且系统结构较为复杂。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统。

本实用新型提供一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统，所述高温堆燃料装卸系统通过所述气氛切换系统分别与氦辅助排气系统和负压排风系统连接，所述气氛切换系统包括集气联箱、气体排放管路、至氦辅助排气管路、至负压排风管路，其中：

所述气体排放管路的进气口与所述集气联箱的出气口连通，所述气体排放管路的出气口分别与所述至氦辅助排气管路的进气口和所述至负压排风管路的进气口连通；

所述至氦辅助排气管路的出气口与所述氦辅助排气系统的进气口连通；所述至氦辅助排气管路设置有减压阀，所述减压阀设置在所述至氦辅助排气管路靠近所述气体排放管路的一端，以对流出所述气体排放管路的气体进行减压；

所述至负压排风管路的出气口与所述负压排风系统的进气口连通；所述至负压排风管路设置有真空泵，所述真空泵的进气口与所述至负压排风管路的进气口连通，所述真空泵的出气口与所述至负压排风管路的出气口连通。

可选地，所述气体排放管路的数量为多个，多个所述气体排放管路并联。

可选地，所述至氦辅助排气管路还设置有辅助隔离阀和辅助开关阀；

所述辅助隔离阀设置在所述减压阀的出气口位置处，所述辅助开关阀设置在所述至氦辅助排气管路靠近所述氦辅助排气系统的一端。

可选地，所述气氛切换系统还包括串设有切换隔离阀的切换管路，所述切换管路的进气口与所述真空泵的出气口连通，所述切换管路的出气口与所述辅助开关阀的进气口连通，以使所述真空泵的出气口选择性地与所述负压排风系统或所述氦辅助排气系统连通。

可选地，所述至氦辅助排气管路包括主排气管路以及多个辅助支路；

各所述辅助支路的进气口分别与对应的所述气体排放管路的出气口连通，各所述辅助支路的出气口均与所述主排气管路的进气口连通，所述主排气管路的出气口与所述氦辅助排气系统的进气口连通；

各所述辅助支路均设置有所述减压阀，所述主排气管路上设置有所述辅助隔离阀和所述辅助开关阀。

可选地，所述至负压排风管路还设置有第一负压隔离阀，所述第一负压隔离阀设置在所述至负压排风管路靠近所述负压排风系统的一端。

可选地，所述至负压排风管路包括主排风管路以及多个负压支路；

各所述负压支路的进气口分别与对应的所述气体排放管路的出气口连通，各所述负压支路的出气口均与所述主排风管路的进气口连通，所述主排风管路的出气口与所述负压排风系统的进气口连通；

各所述负压支路均设置有所述真空泵，所述主排风管路上设置有所述第一负压隔离阀。

可选地，所述真空泵的进气口位置处设置有至少一个第二负压隔离阀，所述真空泵的出气口位置处设置有第三负压隔离阀。

可选地，所述气体排放管路设置有出口隔离阀，所述出口隔离阀设置在所述气体排放管路的进气口位置处，以防止流入所述气体排放管路的气体回流。

可选地，所述气体排放管路还设置有过滤器，所述过滤器设置在所述出口隔离阀的出气口位置处。

本实用新型提供的高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统，通过将气体排放管路的一端与集气联箱连通，将气体排放管路的另一端分别与设置有减压阀的至氦辅助排气管路的一端、设置有真空泵的至负压排风管路的一端连通，将设置有减压阀的至氦辅助排气管路的另一端与氦辅助排气系统连通，将设置有真空泵的至负压排风管路的另一端与负压排风系统连通，对现有的气氛切换系统进行了优化，不仅减少了气氛切换系统不必要的设备如阀门及管路等，降低了成本，还提高了排气速度，降低了下游氦辅助排气系统的超压风险。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型提供一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统100。高温堆燃料装卸系统(图中并未示出)通过气氛切换系统100分别与氦辅助排气系统300和负压排风系统400连接。气氛切换系统100包括集气联箱200、气体排放管路110、至氦辅助排气管路120、至负压排风管路130。

气体排放管路110的进气口110a与集气联箱200的出气口(图中并未标出)连通，气体排放管路110的出气口110b分别与至氦辅助排气管路120的进气口120a和至负压排风管路130的进气口130a连通。

至氦辅助排气管路120的出气口120b与氦辅助排气系统300的进气口300a连通。至氦辅助排气管路120设置有减压阀121，减压阀121设置在至氦辅助排气管路120靠近气体排放管路110的一端，以对流出气体排放管路110的气体进行减压。其中，减压阀121可以将进入其的气体减压至0.8Mpa后排出，从而使经过其下游的至氦辅助排气管路120进入氦辅助排气系统300的气体不超过1Mpa的限值，也可以保证提供足够压差以进一步加强排气速度。

至负压排风管路130的出气口130b与负压排风系统400的进气口400a连通。至负压排风管路130设置有真空泵131，真空泵131的进气口131a与至负压排风管路130的进气口130a连通，真空泵131的出气口131b与至负压排风管路130的出气口130b连通。

本实施例提供的高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统，通过将气体排放管路的一端与集气联箱连通，将气体排放管路的另一端分别与设置有减压阀的至氦辅助排气管路的一端、设置有真空泵的至负压排风管路的一端连通，将设置有减压阀的至氦辅助排气管路的另一端与氦辅助排气系统连通，将设置有真空泵的至负压排风管路的另一端与负压排风系统连通，对现有的气氛切换系统进行了优化，不仅减少了气氛切换系统不必要的设备如阀门及管路等，降低了成本，还提高了排气速度，降低了下游氦辅助排气系统的超压风险。

示例性的，气体排放管路110的数量为多个，多个气体排放管路110并联。具体的，如图1所示，气体排放管路可以有2个，各气体排放管路110的进气口110a分别与集气联箱200的出气口连通，各气体排放管路110的出气口110b分别与至氦辅助排气管路120的进气口120a和至负压排风管路130的进气口130a连通。需要说明的是，气体排放管路的数量也可以是3个、4个、5个等等，本实施例并不限制气体排放管路的具体数量，本领域技术人员可以根据实际需要自行选择设置。

通过在气氛切换系统中设置多个并联的气体排放管路，可以进一步提高集气联箱的排气速度。

示例性的，如图1所示，至氦辅助排气管路120还设置有辅助隔离阀122和辅助开关阀123。辅助隔离阀122设置在减压阀121的出气口121b位置处。辅助开关阀123设置在至氦辅助排气管路120靠近氦辅助排气系统300的一端。也就是说，辅助隔离阀122设置在减压阀121的下游，以防止流出减压阀121的气体回流。辅助开关阀123设置在至氦辅助排气管路120下游与氦辅助排气系统300的连接位置处，以控制至氦辅助排气管路120与氦辅助排气系统300的通断。

示例性的，如图1所示，气氛切换系统100还包括切换管路140，切换管路140串设有切换隔离阀141，切换管路140的进气口140a与真空泵131的出气口131b连通，切换管路140的出气口140b与辅助开关阀123的进气口123a连通，以使真空泵131的出气口131b选择性地与负压排风系统400或氦辅助排气系统300连通。

通过设置串设有切换隔离阀的切换管路，将切换管路的进气口与至负压排风管路中真空泵的出气口连通，将切换管路的出气口与至氦辅助排气管路中辅助开关阀的进气口连通，可以将经过真空泵的气体选择性导通至至负压排风管路或者至氦辅助排气管路，从而进一步将该气体导通至负压排风系统或者氦辅助排气系统，并防止气体回流。

切换隔离阀141可以是手动阀，以将经过真空泵131的气体手动切换至负压排风系统400或氦辅助排气系统300。

示例性的，如图1所示，至氦辅助排气管路120包括主排气管路120A以及多个辅助支路120B。各辅助支路120B的进气口(图中并未标出)分别与对应的气体排放管路110的出气口110b连通。各辅助支路120B的进气口即为至氦辅助排气管路120的进气口120a。举例而言，当辅助支路120B有2个、气体排放管路110也有2个时，各辅助支路120B的进气口分别与各气体排放管路110的出气口110b一一对应连通。

各辅助支路120B的出气口(图中并未标出)均与主排气管路120A的进气口(图中并未标出)连通。主排气管路120A的出气口(图中并未标出)与氦辅助排气系统300的进气口300a连通。各辅助支路120B均设置有减压阀121，主排气管路120A上设置有辅助隔离阀122和辅助开关阀123。也就是说，流出气体排放管路110的气体经各辅助支路120B中的减压阀121减压后，汇合至主排气管路120A，经主排气管路120A可到达氦辅助排气系统300。

本实施例通过在至氦辅助排气管路中设置主排气管路以及多个辅助支路，不仅能够提高气体减压效率，还能够进一步提高排气速度。

示例性的，如图1所示，至负压排风管路130还设置有第一负压隔离阀132，第一负压隔离阀132设置在至负压排风管路130靠近负压排风系统400的一端，以控制至负压排风管路130与负压排风系统400的通断。

示例性的，如图1所示，至负压排风管路130包括主排风管路130A以及多个负压支路130B。各负压支路130B的进气口(图中并未标出)分别与对应的气体排放管路110的出气口110b连通。各负压支路130B的进气口也即至负压排风管路130的进气口130a。举例而言，当负压支路130B有2个、气体排放管路110也有2个时，各负压支路130B的进气口分别与各气体排放管路110的出气口110b一一对应连通。

各负压支路130B的出气口(图中并未标出)均与主排风管路130A的进气口(图中并未标出)连通。主排风管路130A的出气口(图中并未标出)与负压排风系统400的进气口400a连通。各负压支路130B均设置有真空泵131，主排风管路130A上设置有第一负压隔离阀132。也就是说，流出气体排放管路110的气体经各负压支路130B中的真空泵131后，汇合至主排风管路130A，经主排风管路130A可到达负压排风系统400。

本实施例通过在至负压排风管路中设置主排风管路以及多个负压支路，不仅能够提高抽真空效率，还能够进一步提高排气速度。

示例性的，如图1所示，真空泵131的进气口131a位置处设置有至少一个第二负压隔离阀133，以提供一重甚至多重保护。真空泵131的出气口131b位置处设置有第三负压隔离阀134，以防止流出真空泵131的气体回流。如图1所示，当至负压排风管路130包括多个负压支路130B时，第二负压隔离阀133以及第三负压隔离阀134均设置在各负压支路130B上，以对各负压支路130B进行保护。

示例性的，如图1所示，气体排放管路110设置有出口隔离阀111，出口隔离阀111设置在气体排放管路110的进气口110a位置处，以防止流入气体排放管路110的气体回流，同时控制气体排放管路110与集气联箱200的通断。

示例性的，如图1所示，气体排放管路110还设置有过滤器112，过滤器112设置在出口隔离阀111的出气口(图中并未标出)位置处，以对流经其的气体进行过滤处理，以保护下游的设备和系统免受污染和损坏。

为使本领域技术人员能够更好地理解上述实施方式，下面以一具体示例进行说明。

如图1所示，一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统100，包括2个气体排放管路110以及集气联箱200、至氦辅助排气管路120、至负压排风管路130、切换管路140。至氦辅助排气管路120包括主排气管路120A以及2个辅助支路120B。至负压排风管路130包括主排风管路130A以及2个负压支路130B。

各气体排放管路110并联，具体为：各气体排放管路110的进气口110a分别与集气联箱200的出气口连通，各气体排放管路110的出气口110b分别与至氦辅助排气管路120中各辅助支路120B的进气口以及至负压排风管路130中各负压支路130B的进气口连通。

各辅助支路120B的出气口均与主排气管路120A的进气口连通。主排气管路120A的出气口与氦辅助排气系统300的进气口300a连通。各负压支路130B的出气口均与主排风管路130A的进气口连通。主排风管路130A的出气口与负压排风系统400的进气口400a连通。

各气体排放管路110的进气口110a位置处均设置有出口隔离阀111，出口隔离阀111的出气口位置处设置有过滤器112。

各辅助支路120B靠近其对应的气体排放管路110的一端设置有减压阀121，减压阀121可将进入其的气体减压至0.8Mpa后排出。主排气管路120A靠近各辅助支路120的一端设置有辅助隔离阀122。主排气管路120A靠近氦辅助排气系统300的一端设置有辅助开关阀123。

各负压支路130B靠近其对应的气体排放管路110的一端依次设置有2个第二负压隔离阀133以及真空泵131、第三负压隔离阀134。主排风管路130A上设置有第一负压隔离阀132。

切换管路140串设有切换隔离阀141。切换管路140的进气口140a与第一负压隔离阀132上游的主排风管路130A连通。切换管路140的出气口140b与辅助隔离阀122下游、辅助开关阀123上游的主排气管路120A连通。

上述气氛切换系统100可以通过气氛切换实现集气联箱200排放出的气体至氦辅助排风系统300或负压排风系统400的切换。

例如，从集气联箱200排放出的高压气体可以通过各气体排放管路110，经至氦辅助排气管路120减压后到达氦辅助排气系统300。具体来说，从集气联箱200排放出的气体可依次经过各气体排放管路110的出口隔离阀111、过滤器112进入各辅助支路120B，经各辅助支路120B上的减压阀121减压为0.8Mpa后进入主排气管路120A，经主排气管路120A的辅助隔离阀122、辅助开关阀123到达氦辅助排气系统300。

再例如，从集气联箱200排放出的高压气体可以通过各气体排放管路110，经至负压排风管路130抽真空后到达负压排风系统400。具体来说，辅助隔离阀122、切换隔离阀141均保持关闭，从集气联箱200排放出的气体可依次经过各气体排放管路110的出口隔离阀111、过滤器112进入各负压支路130B，经各负压支路130B上的各第二负压隔离阀133后进入真空泵131，经真空泵131抽真空后经第三负压隔离阀134进入主排风管路130A，经主排风管路130A的第一负压隔离阀132到达负压排风系统400。

再例如，从集气联箱200排放出的高压气体还可以通过各气体排放管路110，经至负压排风管路130抽真空后到达氦辅助排气系统300。具体来说，辅助隔离阀122、第一负压隔离阀132均保持关闭，从集气联箱200排放出的气体可依次经过各气体排放管路110的出口隔离阀111、过滤器112进入各负压支路130B，经各负压支路130B上的各第二负压隔离阀133后进入真空泵131，经真空泵131抽真空后经第三负压隔离阀134进入主排风管路130A，经主排风管路130A进入切换管路140，经切换管路140中的切换隔离阀141后进入主排气管路120A，经主排气管路120A中的辅助开关阀123到达氦辅助排气系统300。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高温堆燃料装卸系统的气氛切换系统，所述高温堆燃料装卸系统通过所述气氛切换系统分别与氦辅助排气系统和负压排风系统连接，其特征在于，所述气氛切换系统包括集气联箱、气体排放管路、至氦辅助排气管路、至负压排风管路，其中：

所述气体排放管路的进气口与所述集气联箱的出气口连通，所述气体排放管路的出气口分别与所述至氦辅助排气管路的进气口和所述至负压排风管路的进气口连通；

所述至氦辅助排气管路的出气口与所述氦辅助排气系统的进气口连通；所述至氦辅助排气管路设置有减压阀，所述减压阀设置在所述至氦辅助排气管路靠近所述气体排放管路的一端，以对流出所述气体排放管路的气体进行减压；

所述至负压排风管路的出气口与所述负压排风系统的进气口连通；所述至负压排风管路设置有真空泵，所述真空泵的进气口与所述至负压排风管路的进气口连通，所述真空泵的出气口与所述至负压排风管路的出气口连通。

2.根据权利要求1所述的气氛切换系统，其特征在于，所述气体排放管路的数量为多个，多个所述气体排放管路并联。

3.根据权利要求2所述的气氛切换系统，其特征在于，所述至氦辅助排气管路还设置有辅助隔离阀和辅助开关阀；

所述辅助隔离阀设置在所述减压阀的出气口位置处，所述辅助开关阀设置在所述至氦辅助排气管路靠近所述氦辅助排气系统的一端。

4.根据权利要求3所述的气氛切换系统，其特征在于，所述气氛切换系统还包括串设有切换隔离阀的切换管路，所述切换管路的进气口与所述真空泵的出气口连通，所述切换管路的出气口与所述辅助开关阀的进气口连通，以使所述真空泵的出气口选择性地与所述负压排风系统或所述氦辅助排气系统连通。

5.根据权利要求3所述的气氛切换系统，其特征在于，所述至氦辅助排气管路包括主排气管路以及多个辅助支路；

各所述辅助支路的进气口分别与对应的所述气体排放管路的出气口连通，各所述辅助支路的出气口均与所述主排气管路的进气口连通，所述主排气管路的出气口与所述氦辅助排气系统的进气口连通；

各所述辅助支路均设置有所述减压阀，所述主排气管路上设置有所述辅助隔离阀和所述辅助开关阀。

6.根据权利要求2所述的气氛切换系统，其特征在于，所述至负压排风管路还设置有第一负压隔离阀，所述第一负压隔离阀设置在所述至负压排风管路靠近所述负压排风系统的一端。

7.根据权利要求6所述的气氛切换系统，其特征在于，所述至负压排风管路包括主排风管路以及多个负压支路；

各所述负压支路的进气口分别与对应的所述气体排放管路的出气口连通，各所述负压支路的出气口均与所述主排风管路的进气口连通，所述主排风管路的出气口与所述负压排风系统的进气口连通；

各所述负压支路均设置有所述真空泵，所述主排风管路上设置有所述第一负压隔离阀。

8.根据权利要求7所述的气氛切换系统，其特征在于，所述真空泵的进气口位置处设置有至少一个第二负压隔离阀，所述真空泵的出气口位置处设置有第三负压隔离阀。

9.根据权利要求1至8任一项所述的气氛切换系统，其特征在于，所述气体排放管路设置有出口隔离阀，所述出口隔离阀设置在所述气体排放管路的进气口位置处，以防止流入所述气体排放管路的气体回流。

10.根据权利要求9所述的气氛切换系统，其特征在于，所述气体排放管路还设置有过滤器，所述过滤器设置在所述出口隔离阀的出气口位置处。