[发明专利]一种球形元件检测定位装置

说明书

本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种球形元件检测定位装置。该球形元件检测定位装置包括包括承压壳体、内部构件和执行部件；所述承压壳体包括箱体、分别设置在所述箱体上的一个进球接管和两个出球接管，所述内部构件设置于所述转子沉孔内，所述内部构件包括内衬环和限位环，所述执行部件包括转盘和两个托耳。本发明提供的球形元件检测定位装置，能够实现执行自动隔料、精确定位和定向输送球形元件三重功能，结构紧凑、控制简单，满足强放射性环境下长期、间歇式运转的运行可靠性与可维修性要求。

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种球形元件检测定位装置。

背景技术

球床高温气冷堆采用球形燃料元件多次通过堆芯的方式实现不停堆连续运行，燃料装卸系统的运行操作会直接影响反应堆的反应性变化。在线燃耗测量装置对堆芯卸出的燃料元件进行燃耗测量，未达到目标燃耗的元件送回堆芯，已达到目标燃耗深度的乏燃料元件则卸入乏燃料贮罐中。HTR-10高温气冷实验堆在碎球分离器下游设置了一个提升器配合燃耗测量装置进行燃耗测量，该提升器执行燃耗测量定位分配和气动输送双重功能，必须与上游碎球分离器连锁控制，且受下游气流影响大，不能满足商用电站大量球形元件的燃耗测量与定向输送的运行能力要求。

为满足堆芯燃料元件高频循环要求，球床模块式高温气冷堆商用核电站则在堆芯卸料和碎球分选后设置执行管路暂存、单一输送、燃耗测量定位、定向分配、气力输送等功能地设备部件与管路，将燃耗测量与堆芯卸料及气力输送功能解耦，以提高系统、设备及控制可靠性。

在燃料装卸系统的燃耗测量点设置一个对待测球形元件进行准确定位的装置，并与燃耗测量装置的准直器匹配，从而可以利用高活度γ谱仪进行在线测量燃耗。由于在线燃耗测量是基于相关核素的γ谱能量，必须排除相邻球形元件的辐射影响。另一方面，不同燃耗球形元件的测量时间不同，而上游卸料装置的卸料速度则是基本恒定的，因而，在等待燃耗测量的管段中，又必须暂存一定数量的球形元件。为对球形元件进行逐一准确的燃耗测量，保证卸料、燃耗测量和定向输送等自动化操作的可靠性和稳定性，除辐射测量装置和分配器外，在球流管路上游还必须设置相应的球形元件控制装置。

燃耗测量是燃料装卸系统乃至球床高温堆自动运行的关键工艺，涉及上述多台设备及众多控制点，这些设备工作在高温、高压、放射性氦气环境中，尤其是输送单一器或隔料输送装置、燃耗测量定位器和转向器，对于HTR-PM示范工程而言，每天动作次数分别达到3000、3000和200次，对于动部件的热态配合与公差、轴系与无油润滑轴承的摩擦与磨损、承压边界强渗透性氦气的密封、设备连锁控制及容错性等都带来了极大地挑战。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种球形元件检测定位装置，能够实现自动隔料、精确定位和定向输送球形元件三重功能。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种球形元件检测定位装置，包括承压壳体、内部构件和执行部件；

所述承压壳体包括箱体、分别设置在所述箱体上的一个进球接管和两个出球接管，所述箱体中设有一个转子沉孔、一个准直沉孔、一个进球通孔和两个出球通孔，所述进球通孔与所述进球接管相连通，两个所述出球通孔分别与两个所述出球接管对应连通，所述进球通孔、所述出球通孔分别与所述转子沉孔相连通；

所述内部构件设置于所述转子沉孔内，所述内部构件包括内衬环，所述内衬环为带有缺口的环状结构，在所述内衬环的两端连接有圆弧状的限位环，所述限位环的横截面小于所述内衬环的横截面，所述限位环的外表面与所述转子沉孔的内表面之间设有转动间隙；所述限位环设有进球孔道，所述进球孔道与所述进球通孔相连通，所述内衬环设有两个出球孔道，两个所述出球孔道分别与两个所述出球通孔对应连通；