[发明专利]一种应用于高温气冷堆的阻流器

说明书

技术领域

本发明涉及反应堆工程，具体涉及一种应用于高温气冷堆的阻流器。

背景技术

球床高温气冷堆采用球形燃料元件（下文简称为球形元件）多次通过堆芯的方式运行，这依赖于其特有的燃料装卸系统，该系统通过长时间连续不断地执行球形元件的装卸、循环、输送与暂存等功能，实现高温堆不停堆连续运行，确保核电站的可利用性和经济性。中国发明专利CN101083153B针对华能石岛湾高温气冷堆示范工程（HTR-PM）项目公开了一种在线换料的燃料装卸系统，该系统一方面利用球形元件有利的几何外形和重力实现竖直和倾斜向下管路的球流输送，另一方面则通过气力输送实现竖直和倾斜向上的管路中球形元件的提升输送。

HTR-PM燃料装卸系统设备及管路布置中，气力输送管道顶部大弯头至堆芯球床的表面垂直高度以及球床中心的水平距离均超过7米，此外，堆芯卸料装置的各球路出口距相应燃耗测量点的垂直距离也在6米以外。根据运动分析，进出堆芯球路上的燃料元件的末速度均将突破10m/s的速度限制。因此，在气力提升后的下降管段以及堆芯卸料装置后的出口管段，必须采取措施以控制球形元件的输送速度，以避免球形元件与设备、管路、球床或停球的过度撞击，导致球形元件破损或损伤，影响后续球流输送，甚至产生安全隐患。

针对正常运行过程中来自堆芯卸料并循环再次进入堆芯的燃料元件或来自新燃料装料系统的新燃料元件，现有技术中，有方案通过对气力输送气体流量的反馈调节以控制和降低所述系统管路的出口球速，并结合HTR-PM燃料装卸系统的实际布置与运行工况，主体上基于调节阀、测速器、气体分流器、测量仪表、配套气路与管路等设备与管路来实现输运减速。这一类系统通常都存在以下不足：1）管路系统、流程及控制均过于复杂；2）在实际的反应堆舱室中由于空间受限，难以进行三维布置；3）在HTR-PM示范电站中，单堆每天参与循环的燃料球数量达6000～9000个，这些球形元件由于循环次数以及不同运动轨迹而磨损的形状和尺寸有所差别，系统控制必须频繁自动调节，尤其是调节阀阀芯的频繁动作将导致其波纹管密封部件快速失效，系统的可靠性和可运行性受到挑战；4）由于受到球形元件强放射性的照射、堆内热态氦气的温度影响、以及球流输送中的振动等不利因素影响，各电气设备与仪表的寿命有限，维修更换将对反应堆的可利用性造成较大影响。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于高温气冷堆的阻流器，该阻流器结构紧凑，具有减缓球形元件速度和限制上下游气流流通的双重功能，并可快速、平稳、精确地执行停球与输送功能，满足长期运行的可靠性要求。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种应用于高温气冷堆的阻流器，其特征在于，所述阻流器包括动力部件、磁力传动器、箱体组件和转子组件，其中：

箱体组件包括表面带有过球通孔和转子沉孔的箱体，以及与所述箱体焊接的进球管和出球管；所述过球通孔、进球管和出球管同轴等径；

磁力传动器包括内磁组件、隔离罩、外磁组件和支架，所述支架通过第一组紧固件和第一密封件压紧隔离罩，并与箱体组件相连；

转子组件包括轴承和转子，所述转子由转鼓与转轴组成；所述转轴与进球管和出球管的轴线垂直，并与磁力传动器的内磁组件相连，所述转鼓通过所述轴承支撑于箱体的转子沉孔内，转鼓曲面与转子沉孔曲面均为圆柱面，且两个曲面为间隙小于0.5mm的基孔制松配合面；并且所述转鼓上有一个深度不小于两倍球形元件直径的沉孔形接球杯；

所述动力部件通过联轴器组件与磁力传动器的外磁组件相连。

优选地，所述转子的转鼓上还有一个弧形的通气槽，其中心角度小于180度。

优选地，所述转子的转鼓上还有两个联通沉孔形接球杯与通气槽的通气孔，所述沉孔形接球杯的轴线、通气孔的轴线和通气槽的中性面共面，且所述通气槽与两个通气孔关于沉孔形接球杯的轴线对称。

优选地，所述阻流器还包括一个设有散热翅片和通孔的中法兰，所述中法兰两端通过紧固件和密封件分别与箱体组件和磁力传动器相连，转子的转轴穿过中法兰通孔。

优选地，所述动力部件由带旋转变压器的交流伺服电机和行星齿轮减速机组成。

优选地，所述轴承为耐热耐磨合金轴承。

优选地，所述阻流器还包括屏蔽，所述屏蔽与磁力传动器的支架相连，所述动力部件置于屏蔽内。

（三）有益效果

本发明至少具有如下的有益效果：