[发明专利]一种聚变裂变包层换料系统及其换料方法

说明书

本发明公开了一种聚变裂变包层换料系统及其换料方法，包括径向轨道、环形轨道、径向小车及环向小车，所述径向小车安装在径向轨道上，径向轨道设于环形轨道的径向方向，并延伸至环形轨道处，径向小车上安装有环向小车，环向小车能够从径向小车切换到环形轨道上作环向移动，还包括用于安装最后一块包层模块的一体式包层安装部，包层安装部包括径向小车及固定安装在径向小车上的包层模块，包层模块通过径向小车运送到环向小车上，通过环向小车对其进行安装与拆卸。本发明的技术目的在于提供一种能够为模块化的聚变裂变包层模块快速换料，降低换料难度的包层换料系统及能够快速、方便换料的聚变裂变包层换料系统换料方法。

技术领域

本发明涉及核聚变裂变反应堆设的设备技术领域，特别涉及一种聚变裂变包层换料系统及其换料方法。

背景技术

聚变-裂变混合堆研究始于20世纪50年代，最初的想法是使用聚变中子来从可裂变核素（238U，232Th）增殖易裂变核素（239Pu，233U）和在其过程中放大聚变能量输出。70-80年代美国、日本和土耳其进行过较多的混合堆研究工作，聚变驱动方式包括磁镜、托卡马克磁约束、激光惯性约束等，包层有铀/钚增殖抑制裂变包层、快裂变铀/钍包层，但都没有超出简单的概念研究范畴。90年代末至今，美国混合堆研究的主要目的是处理裂变堆核废料，如佐治亚工学院（GNL）提出的由托卡马克驱动的次临界快嬗变堆，圣地亚国家实验室（SNL）提出的基于Z-箍缩的嬗变堆“In-Zinerator”概念，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）提出的激光惯性约束聚变-裂变电站LIFE。这些方案中包层设计都较为复杂，每个模块由一个带有冷却剂导管的扇形底板和一组子模块构成，每个子模块都是一个缩微版压力壳，压力壳焊接在底板上，内装燃料棒，靠近等离子体的内层是快裂变区，外层是氚增殖区。包层由很多个缩微版压力壳组成并进行焊接，使得装配工作量很大、可靠性降低；整个包层的管汇复杂，流阻大，换热效率低；包层模块的换料操作也很复杂，由于模块众多，使得总体的换料时间增加，如有部分模块结构或功能缺陷，需逐一排查所有模块，增加了换料难度，其它混合堆次临界包层换料系统及方法均有上述缺点。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的技术目的在于提供一种能够为模块化的聚变裂变包层模块快速换料，降低换料难度的包层换料系统，本发明还提供一种能够快速、方便换料的聚变裂变包层换料系统换料方法。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明的聚变裂变包层换料系统，包括：径向轨道、环形轨道、径向小车及环向小车，所述径向小车安装在径向轨道上，所述径向轨道设于环形轨道的径向方向，并延伸至环形轨道处，所述径向小车上安装有环向小车，所述环向小车能够从径向小车切换到环形轨道上作环向移动；还包括用于安装最后一块包层模块的一体式包层安装部及能够在径向轨道上移动的焊接小车，所述包层安装部包括能够在径向轨道移动的支撑小车及固定安装在支撑小车上的包层模块。

本发明的聚变裂变包层换料系统，所述径向轨道包括沿环向轨道半径方向上安装的径向下轨道及径向上轨道，径向上轨道通过支架安装在径向下轨道的上方；径向下轨道至少包括两条轨道，径向下轨道两侧设有齿面向外的齿轨,径向上轨道包括平行安装的左轨道及右轨道，左轨道与右轨道位于同一平面上，左轨道或右轨道上设有导向齿，导向齿位于左轨道与右轨道之间，左轨道与右轨道之间设有与导向齿配合安装的第一齿轮.

本发明的聚变裂变包层换料系统，所述径向小车包括扇形的车体，所述车体的底部安装有滚轮，所述车体两侧安装有与齿轨配合安装的第四齿轮，所述第四齿轮配合安装有驱动电机，所述车体的顶面设有分齿条。

本发明的聚变裂变包层换料系统，所述环向小车包括“E”型的车架体、液压缸及滚动轮组，所述车架体为扇形，车架体的底部安装有至少两排能够同向移动的滚动轮组，所述车架体顶面安装有至少两排液压缸；包层模块的底部设有至少两排支撑座，所述支撑座能够卡入车架体 “E”型的缺口。