專利名稱:球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置，屬于反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
為了展平功率峰，高溫氣冷堆堆芯內(nèi)分兩區(qū)布置，即燃料球區(qū)和石墨球區(qū)，石墨球區(qū)位于中心位置，燃料球區(qū)位于石墨球區(qū)外側(cè)的環(huán)形區(qū)。氦氣冷卻劑經(jīng)過堆芯加熱后，流入下部熱氣聯(lián)箱匯合，然后通過熱氣導(dǎo)管進(jìn)入蒸汽發(fā)生器與二回路的水進(jìn)行熱交換，冷卻后的氦氣冷卻劑再通過熱氣導(dǎo)管流回堆芯進(jìn)行加熱，完成一個(gè)循環(huán)。由于中心的石墨球區(qū)并不發(fā)熱，通過石墨球區(qū)的氦氣沒有經(jīng)過加熱，在堆芯出口處，從燃料球區(qū)和石墨球區(qū)流出的氦氣的溫差很大，經(jīng)過在熱氣聯(lián)箱和熱氣導(dǎo)管內(nèi)部的熱交換，高溫氦氣和低溫氦氣的溫差會(huì)有很大的降低，但是在功率比較大的商用堆上，由于燃料球區(qū)和石墨球區(qū)比較大，氦氣溫度的混合不夠充分，在蒸汽發(fā)生器入口，高溫氦氣和低溫氦氣的溫差將很難達(dá)到要求，較高的溫差會(huì)對(duì)蒸汽發(fā)生器內(nèi)的熱交換部件產(chǎn)生熱應(yīng)力，造成部件的變形和疲勞損傷，從而降低蒸汽發(fā)生器的使用壽命。為了進(jìn)一步降低蒸汽發(fā)生器入口的氦氣溫差，提出了在高溫堆堆內(nèi)石墨球區(qū)采用直徑為35mm的小石墨球方案，以降低中心石墨球區(qū)域的氦氣流量，使高溫氦氣和低溫氦氣在熱氣聯(lián)箱和熱氣導(dǎo)管內(nèi)更充分的進(jìn)行混合，從而降低蒸汽發(fā)生器入口的氦氣溫差。理論計(jì)算表明，球床堆中心石墨球區(qū)采用小石墨球的方案能有效降低蒸汽發(fā)生器入口的氦氣溫差。但是，采用小石墨球后，燃料裝卸系統(tǒng)需要進(jìn)行比較大的改動(dòng)，以完成卸料、裝料和大小球及其碎球分選等功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置，以解決中心石墨球區(qū)域采用小石墨球方案時(shí)，對(duì)從堆內(nèi)排出的燃料球、小石墨球和碎球進(jìn)行分選。
本發(fā)明提出的球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置，包括進(jìn)球管、進(jìn)料輪、大球檢測(cè)導(dǎo)板、兩條小球檢測(cè)導(dǎo)板、螺旋推進(jìn)器、大球排球管、小球排球管、碎球漏斗、減速機(jī)和馬達(dá)。螺旋推進(jìn)器水平安裝于箱體內(nèi)的軸承支架上，并通過主軸與箱體外的減速機(jī)和馬達(dá)相連接。進(jìn)球管置于箱體的外部，其一端伸進(jìn)箱體內(nèi)螺旋推進(jìn)器的端部處。進(jìn)料輪同軸安裝于螺旋推進(jìn)器的進(jìn)料端，并位于進(jìn)球管的下方，進(jìn)料輪上帶有一凹槽。大球檢測(cè)導(dǎo)板置于螺旋推進(jìn)器的一側(cè)，并與螺旋推進(jìn)器相平行，與螺旋推進(jìn)器之間的間距為大球檢測(cè)直徑，大球檢測(cè)導(dǎo)板通過固定架與箱體相對(duì)固定。兩條小球檢測(cè)導(dǎo)板平行于推進(jìn)器正下方，二條導(dǎo)板之間的間距為小球檢測(cè)直徑，小球檢測(cè)導(dǎo)板通過固定架與箱體相對(duì)固定。導(dǎo)流板由弧形段導(dǎo)流板與直線弧段導(dǎo)流板組成，弧形段導(dǎo)流板固定在第一條小球檢測(cè)導(dǎo)板上，直線弧段導(dǎo)流板固定在第二條小球檢測(cè)導(dǎo)板上，其直線段固定在箱體上。碎球漏斗置于螺旋推進(jìn)器的下方。大球排球管和小球排球管分別置于螺旋推進(jìn)器尾部的上下兩側(cè)。
本發(fā)明提出的球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在同一臺(tái)分選裝置上同時(shí)實(shí)現(xiàn)大球和小球的分離以及大小球碎球的分選，大球、小球和碎球分別進(jìn)入各自的排球管，進(jìn)而用不同直徑管路壓送回堆芯或壓送回卸料緩沖管段。
2、在同一個(gè)螺旋推進(jìn)器的側(cè)面和下側(cè)面兩個(gè)位置分別設(shè)置了兩種球的檢測(cè)導(dǎo)板，同時(shí)分選出大球的碎球和小球的碎球，使兩種直徑的球的碎球落入同一個(gè)碎球漏斗中，不需要用兩套裝置來完成碎球分選。
3、分選裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高。
4、本發(fā)明的分選裝置除可應(yīng)用于雙區(qū)堆芯的球床高溫氣冷堆外，還可推廣應(yīng)用于普通規(guī)則狀物料顆粒的分選。



圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A視圖。
圖3是進(jìn)料輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是碎球示意圖。
圖1～圖3中，1是進(jìn)球管，2是進(jìn)料輪，3是大球檢測(cè)導(dǎo)板，4是螺旋推進(jìn)器，5是大球排球管，6是減速機(jī)，7是馬達(dá)，8是小球檢測(cè)導(dǎo)板，9是小球排球管，10是碎球漏斗，11是箱體，11是直線弧段導(dǎo)流板，13是碎球出口，14是螺旋葉片，15是軸承支架，16是主軸，17是大球檢測(cè)導(dǎo)板固定架，18是小球檢測(cè)導(dǎo)板固定架，19是弧形段導(dǎo)流板。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括進(jìn)球管1、進(jìn)料輪2、大球檢測(cè)導(dǎo)板3、兩條小球檢測(cè)導(dǎo)板8、螺旋推進(jìn)器4、大球排球管5、小球排球管9、碎球漏斗10、減速機(jī)6和馬達(dá)7。螺旋推進(jìn)器4水平安裝于箱體11內(nèi)的軸承支架15上，并通過主軸16與箱體11外的減速機(jī)6和馬達(dá)7相連接。進(jìn)球管1置于箱體11的外部，其一端伸進(jìn)箱體內(nèi)螺旋推進(jìn)器4的端部處。進(jìn)料輪2同軸安裝于螺旋推進(jìn)器4的進(jìn)料端，并位于進(jìn)球管1的下方，進(jìn)料輪2上帶有一凹槽。大球檢測(cè)導(dǎo)板3置于螺旋推進(jìn)器4的一側(cè)，并與螺旋推進(jìn)器4相平行，與螺旋推進(jìn)器之間的間距為大球檢測(cè)直徑，大球檢測(cè)導(dǎo)板3通過固定架17與箱體11相對(duì)固定。兩條小球檢測(cè)導(dǎo)板8平行于螺旋推進(jìn)器4的正下方，二條導(dǎo)板之間的間距為小球檢測(cè)直徑，小球檢測(cè)導(dǎo)板8通過固定18架與箱體11相對(duì)固定。導(dǎo)流板由弧形段導(dǎo)流板19與直線弧段導(dǎo)流板12組成，弧形段導(dǎo)流板19固定在第一條小球檢測(cè)導(dǎo)板上，直線弧段導(dǎo)流板12固定在第二條小球檢測(cè)導(dǎo)板上，其直線段固定在箱體11上。碎球漏斗10置于螺旋推進(jìn)器4的下方。大球排球管5和小球排球管9分別置于螺旋推進(jìn)器4尾部的上、下兩側(cè)。
本發(fā)明裝置中的大球檢測(cè)導(dǎo)板3平行于螺旋推進(jìn)器4的側(cè)面安裝，與螺旋推進(jìn)器表面的距離為大球檢測(cè)直徑，例如大球直徑為60mm，則大球檢測(cè)直徑即為56.5mm，即當(dāng)大球直徑在56.5～60mm時(shí)均為合格大球。不合格球的結(jié)構(gòu)如圖4所示，其表面帶有缺損。小球檢測(cè)導(dǎo)板8由二條構(gòu)成，平行安裝在螺旋推進(jìn)器的正下方，二條導(dǎo)板直徑的距離為小球檢測(cè)直徑，例如小球直徑為35mm，則小球檢測(cè)直徑即為30mm，即當(dāng)小球直徑在30～35mm時(shí)均為合格小球。螺旋推進(jìn)器4的下部是碎球漏斗10，它覆蓋整個(gè)螺旋推進(jìn)器的長(zhǎng)度。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明裝置的工作過程自進(jìn)球管1下落的球，停止于螺旋推進(jìn)器4端部的進(jìn)料輪2上。進(jìn)料輪2與螺旋推進(jìn)器4同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)料輪上的凹槽(如圖3所示)轉(zhuǎn)到進(jìn)球管1的正下方時(shí)，大球則通過進(jìn)料輪2上的凹槽進(jìn)入螺旋推進(jìn)器4的表面，并在推進(jìn)器葉片14的推動(dòng)下，沿著大球檢測(cè)導(dǎo)板3向前推進(jìn)，此時(shí)若大球有破損，即其直徑小于大球檢測(cè)直徑，則該破損大球就會(huì)從大球檢測(cè)導(dǎo)板3與螺旋推進(jìn)器4之間的間隙中掉入碎球漏斗10中，這樣就將破損大球從合格大球中分選出來，合格大球到達(dá)螺旋推進(jìn)器4的末端后滾入大球排出管5。
自進(jìn)球管1下落的小球，進(jìn)入分選裝置后，由于尺寸小，會(huì)直接從進(jìn)球管1與進(jìn)料輪2之間的間隙或大球檢測(cè)導(dǎo)板5與螺旋推進(jìn)器4之間的間隙落到導(dǎo)流板11上，然后滾入小球檢測(cè)導(dǎo)板8，由于小球檢測(cè)導(dǎo)板8的上部設(shè)有弧形段導(dǎo)流板19和直線弧段導(dǎo)流板12，所以小球可以順利滾入小球檢測(cè)導(dǎo)板8。隨著螺旋推進(jìn)器4上螺旋葉片14的推動(dòng)，小球沿小球檢測(cè)導(dǎo)板8向前推進(jìn)，此時(shí)若小球有破損，即其直徑小于小球檢測(cè)直徑，則該破損小球就會(huì)從兩條平行設(shè)置的小球檢測(cè)導(dǎo)板8之間的間隙中掉入碎球漏斗10中，這樣就將破損小球從合格小球中分選出來，合格小球到達(dá)小球檢測(cè)導(dǎo)板8的末端后滾入小球排出管9。
本發(fā)明裝置中的螺旋推進(jìn)器，螺旋葉片之間的間距應(yīng)設(shè)計(jì)成能夠容納一個(gè)大球或兩個(gè)小球，而不能同時(shí)容納3個(gè)小球，以保證大球和小球的完整性。
權(quán)利要求
1.一種球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置，其特征在于該分選裝置包括進(jìn)球管、進(jìn)料輪、大球檢測(cè)導(dǎo)板、兩條小球檢測(cè)導(dǎo)板、導(dǎo)流板、螺旋推進(jìn)器、大球排球管、小球排球管、碎球漏斗、減速機(jī)和馬達(dá)；所述的螺旋推進(jìn)器水平安裝于箱體內(nèi)的軸承支架上，并通過主軸與箱體外的減速機(jī)和馬達(dá)相連接；所述的進(jìn)球管置于箱體的外部，其一端伸進(jìn)箱體內(nèi)螺旋推進(jìn)器的端部處；所述的進(jìn)料輪同軸安裝于螺旋推進(jìn)器的進(jìn)料端，并位于進(jìn)球管的下方，進(jìn)料輪上帶有一凹槽；所述的大球檢測(cè)導(dǎo)板置于螺旋推進(jìn)器的一側(cè)，并與螺旋推進(jìn)器相平行，與螺旋推進(jìn)器之間的間距為大球檢測(cè)直徑，大球檢測(cè)導(dǎo)板通過固定架與箱體相對(duì)固定；兩條小球檢測(cè)導(dǎo)板平行于推進(jìn)器正下方，二條導(dǎo)板之間的間距為小球檢測(cè)直徑，小球檢測(cè)導(dǎo)板通過固定架與箱體相對(duì)固定；所述的導(dǎo)流板由弧形段導(dǎo)流板與直線弧段導(dǎo)流板組成，弧形段導(dǎo)流板固定在第一條小球檢測(cè)導(dǎo)板上，直線弧段導(dǎo)流板固定在第二條小球檢測(cè)導(dǎo)板上，其直線段固定在箱體上；所述的碎球漏斗置于螺旋推進(jìn)器的下方；所述的大球排球管和小球排球管分別置于螺旋推進(jìn)器尾部的上下兩側(cè)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種球床高溫氣冷堆雙徑球碎球分選裝置，屬于反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域：
。該裝置中，螺旋推進(jìn)器水平安裝于箱體內(nèi)的軸承支架上，并通過主軸與箱體外的減速機(jī)和馬達(dá)相連接。進(jìn)球管置于箱體的外部，進(jìn)料輪同軸安裝于螺旋推進(jìn)器的進(jìn)料端，其上帶有凹槽。大球檢測(cè)導(dǎo)板置于螺旋推進(jìn)器的一側(cè)，并與螺旋推進(jìn)器相平行，兩條小球檢測(cè)導(dǎo)板平行于推進(jìn)器正下方，導(dǎo)流板由弧形段導(dǎo)流板與直線弧段導(dǎo)流板組成，碎球漏斗置于螺旋推進(jìn)器的下方。大球排球管和小球排球管分別置于螺旋推進(jìn)器尾部的上下兩側(cè)。本發(fā)明裝置在同一臺(tái)分選裝置上同時(shí)實(shí)現(xiàn)大球和小球的分離以及大小球碎球的分選，不需要用兩套裝置來完成碎球分選，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高。
文檔編號(hào)G21C19/00GKCN1713305SQ200510085577
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2005年7月29日
發(fā)明者王金華, 張海泉, 劉繼國, 吳宗鑫, 王大中, 張作義 申請(qǐng)人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan