[发明专利]一种球床反应堆燃料元件成组气力提升系统及方法

权利要求书

1.一种球床反应堆燃料元件成组气力提升系统，其特征在于：包括加料器（4）、提升管道（8）、堆芯进料管（11）、三通（6）、气体分流器（9）、流体动力设备和至少两套燃耗检测组件；所述加料器具有与燃耗检测组件数量相同的入口，有一个出口；每套燃耗检测组件包括一个燃耗检测器（1）和一条缓存管道（2），每条缓存管道的一端与燃耗检测器（1）的出口相连，另一端与加料器（4）的其中一个入口相连；所述流体动力设备包括一个高压气室和一个低压气室；在加料器的出口处设置有三通（6），三通的两个入口分别与加料器（4）的出口和高压气室相连，三通的出口与提升管道（8）的进口端相连；提升管道（8）的出口端高于进口端；在提升管道的出口处设置有气体分流器（9），气体分流器的入口和出口分别与提升管道（8）的出口端和堆芯进料管（11）的入口端相连，气体分流器的排气口与低压气室相连；所述提升管道的内径D1与燃料元件的直径D2的比值为0.50～0.99。

2.根据权利要求1所述的球床反应堆燃料元件成组气力提升系统，其特征在于：所述加料器包括驱动装置、转轴（24）、转盘（26）和壳体（27），在壳体上设有出料管（272）和至少两个进料管（271）；所述驱动装置与壳体固接，转盘与转轴固接；所述驱动装置与转轴连接，并驱动转轴旋转；转盘外缘上设置至少一个取球槽（261）；出料管、进料管和取球槽三者的中心线位于垂直于转轴中心线的同一平面上；所述进料管和出料管的中心线与水平面的夹角至少为5°；每条缓存管道对应连接加料器的一个进料管。

3.根据权利要求1或2所述的球床反应堆燃料元件成组气力提升系统，其特征在于：所述加料器的驱动装置包括电机（21）、减速器（22）和联轴器（23），电机的输出轴与减速器的输入轴相连，减速器的输出轴通过联轴器与加料器的转轴相连。

4.根据权利要求1或2所述的球床反应堆燃料元件成组气力提升系统，其特征在于：气力提升系统还包括若干个计数器，所述计数器安装在缓存管道、加料器的入口端、加料器的出口端、提升管道的进口端、提升管道的出口端和堆芯进料管的其中一个或几个位置上。

5.根据权利要求1或2所述的球床反应堆燃料元件成组气力提升系统，其特征在于：所述流体动力设备采用气体压缩机。

6.一种采用如权利要求1或2所述球床反应堆燃料元件成组气力提升系统的气力提升方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1）燃料元件分别从不同的燃耗检测器的入口进入该燃耗检测器中进行燃耗检测，之后从不同的燃耗检测器出口进入与其相连的缓存管道内；

2）随后燃料元件进入加料器的入口或进料管，预设时间间隔T，使加料器的出口每间隔时间T放出一个燃料元件，至少放出两个燃料元件后停止，使至少两个燃料元件在提升管道中组成队列,该队列在高压气室产生的气流推动下抵达气体分流器，气流从气体分流器返回低压气室，燃料元件经气体分流器后在惯性作用或重力作用下由堆芯进料管进入堆芯；所述预设时间间隔T在0至L/V之间,L为提升管路长度，V是燃料元件的在提升管道中的运行速度；

3）重复步骤2，从而实现球床反应堆燃料元件成组气力提升。