买专利,只认龙图腾
首页 专利交易 科技果 科技人才 科技服务 商标交易 会员权益 IP管家助手 需求市场 关于龙图腾
 /  免费注册
到顶部 到底部
清空 搜索

【发明授权】用于高温气冷堆的阻流器_清华大学_201811467411.6 

申请/专利权人:清华大学

申请日:2018-12-03

公开(公告)日:2020-09-15

公开(公告)号:CN109830319B

主分类号:G21C19/12(20060101)

分类号:G21C19/12(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.09.15#授权;2019.06.25#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要:本发明涉及反应堆配套设备技术领域,公开了一种用于高温气冷堆的阻流器,包括壳体和转子组件;壳体的内部设有腔室,壳体上设有与腔室连通的进料口和出料口;转子组件包括转轴和转盘;转轴绕其轴线可转动地安装于腔室内,转盘同轴设置于转轴上,且转盘的外周面与腔室的曲面间隙配合;转盘的外周面设有多个定位槽和至少一个用于容置物料的接料杯,接料杯位于相邻的两个定位槽之间;每个定位槽内均嵌设有弹力块,弹力块的外表面抵接腔室的曲面,以阻止气体在进料口和出料口之间流通。该阻流器通过设置弹力块,利用弹力实现缓冲,可以保持球形元件的正常循环与装卸,长期运行的可靠性更高,还可以实现高温热膨胀补偿和机械磨损补偿。

主权项:1.一种用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,包括壳体和转子组件;所述壳体的内部设有腔室,所述壳体上设有与所述腔室连通的进料口和出料口;所述转子组件包括转轴和转盘;所述转轴绕其轴线可转动地安装于所述腔室内,所述转盘同轴设置于所述转轴上,且所述转盘的外周面与所述腔室的曲面间隙配合;所述转盘的外周面设有多个定位槽和至少一个用于容置物料的接料杯,所述接料杯位于相邻的两个所述定位槽之间;每个所述定位槽内均嵌设有弹力块,所述弹力块的外表面抵接所述腔室的曲面,以阻止气体在所述进料口和所述出料口之间流通。

全文数据:用于高温气冷堆的阻流器技术领域本发明涉及反应堆配套设备技术领域,特别是涉及一种用于高温气冷堆的阻流器。背景技术球床高温气冷堆具有不停堆连续换料的优势,其全自动运行的燃料装卸系统是保证球床高温气冷堆在线连续运行的关键。燃料装卸系统利用球形燃料元件有力的几何形状,采取两种球形燃料元件输送方式,实现球形燃料元件的循环、装料与卸料操作,其一是利用球形元件的自重实现重力输送,其二是利用压缩气体实现气力输送。中国发明专利公开号CN103474113B公开了一种球床模块式高温气冷堆燃料装卸系统的组成及工艺流程,其中包含了双堆条件下六个用于燃料循环和乏燃料卸料的氦气气力输送回路和支路,以及一个乏燃料二次提升的压缩空气气力输送回路。由于燃料循环及卸料数量大、速度快,燃料在管路内以连续的离散球流形式进入堆芯乏燃料暂存装置。这些气力输送回路和支路无法从物理上完全与堆芯隔离,且回路的压力和温度与堆芯存在差异。因而,气力输送回路不仅与一回路压力水平息息相关,而且在堆芯顶部和底部与堆芯有流量交换。为保证球形元件气力输送和入堆的稳定性,必须在启动气力输送的球路入口前设置限制气流交换的阻流装置。中国发明专利公开号CN103778982B公开了一种用于高温气冷堆的阻流器,该阻流器的转子设置有一个深孔接球杯,能够容纳两个球形元件和一定量的碎屑与粉尘,且在转子上设置了弧形通气槽和通气孔。虽然该阻流器具有阻止气流和缓冲球形元件下落的功能,但该阻流器的转子与箱体的转子沉孔以微小的间隙形式配合,每输送一个球形元件均需要转动一次,在高温、强放射性、球形元件下落震动、高频运转及轴承游隙变化等苛刻情况下,经过长期运转后,转子与箱体配合和摩擦磨损加剧,配合间隙增大,且会发生偏心运转,导致阻流效果减弱,从而影响正常气力输送和球形元件的循环与装卸。发明内容一要解决的技术问题本发明的目的是提供一种阻流效果好、具有机械补偿能力的用于高温气冷堆的阻流器,以解决现有的阻流器抗震性能差及偏心运转的问题。二技术方案为解决上述技术问题,本发明提供一种用于高温气冷堆的阻流器,包括壳体和转子组件;所述壳体的内部设有腔室,所述壳体上设有与所述腔室连通的进料口和出料口;所述转子组件包括转轴和转盘;所述转轴绕其轴线可转动地安装于所述腔室内,所述转盘同轴设置于所述转轴上,且所述转盘的外周面与所述腔室的曲面间隙配合;所述转盘的外周面设有多个定位槽和至少一个用于容置物料的接料杯,所述接料杯位于相邻的两个所述定位槽之间;每个所述定位槽内均嵌设有弹力块,所述弹力块的外表面抵接所述腔室的曲面,以阻止气体在所述进料口和所述出料口之间流通。其中,多个所述定位槽等角度均匀分布于所述转盘的外周面上。其中,所述弹力块包括磁性互相排斥的内磁极和外磁极,所述内磁极设于所述定位槽的槽底,所述外磁极的一端与所述内磁极相对,所述外磁极的另一端抵接所述腔室的曲面。其中,所述阻流器还包括内衬环,所述内衬环的外表面与所述腔室的曲面过渡配合,所述内衬环的内表面与所述转盘的外周面间隙配合;所述内衬环对应于所述进料口的位置设置有进料孔,所述内衬环对应于所述出料口的位置设置有出料孔。其中,所述进料口的轴线和所述出料口的轴线重合,且与所述转盘的轴线相交;相邻两个所述定位槽之间的圆弧所对的圆心角小于或者等于180度。其中,所述接料杯的数量为两个,两个所述接料杯之间的圆弧所对的圆心角等于180度,所述转盘上设有限位槽,所述壳体上设置有与所述限位槽配合的限位柱。其中,所述阻流器还包括动力组件和磁力传动器;所述磁力传动器包括由内至外依次设置的内磁组件、隔离罩、外磁组件和支架,所述外磁组件与所述内磁组件形成磁力耦合连接;所述内磁组件连接所述转轴,所述支架与所述壳体连接,以将所述隔离罩与所述壳体压合紧密;所述动力组件连接所述外磁组件,以带动所述外磁组件旋转。其中,所述阻流器还包括设置于所述磁力传动器上的角度反馈传感器。其中,所述动力组件包括电机,所述电机依次通过减速机和金属联轴器连接所述外磁组件。其中,所述支架的外侧套接有屏蔽套,所述动力组件设置于所述屏蔽套的内部。三有益效果与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明提供的一种用于高温气冷堆的阻流器,利用转盘与壳体腔室的内壁之间的间隙配合,同时在转盘上设置多组弹力块抵接壳体腔室的内壁,以形成阻流配合面。在弹力的作用下,该阻流器不仅可以承受并且抵消球形元件高速下落的冲击力,而且在转盘发生偏心运转及轴承游隙变化时,能够时刻保持良好的动态压紧状态,具有相对稳定的阻流密封效果,从而保持正常气力输送和球形元件的循环与装卸,长期运行的可靠性更高。同时,弹力块还具有良好的补偿功能,既可以消除机械加工误差与装配误差,便于安装与维修,还可以实现高温热膨胀补偿和机械磨损补偿,使其能够在严苛的高温、高放射性、高强度的使用环境下运行,提高了阻流器的环境适应性。附图说明图1是本发明实施例中的一种用于高温气冷堆的阻流器的结构剖切主视图;图2是本发明实施例中的一种用于高温气冷堆的阻流器的壳体的剖视图;图3是图2中A-A向剖视图;图4是本发明实施例中的一种用于高温气冷堆的阻流器的阻流原理示意图;图5是本发明实施例中的一种用于高温气冷堆的阻流器的四种工作状态示意图;图6是本发明实施例中的另一种用于高温气冷堆的阻流器的等轴测视局部剖切示意图;图7是图6中阻流器的转盘和内衬环的装配示意图;图8是图6中阻流器的转盘的剖视图;附图标记说明:100:动力组件;101:电机;102:减速机;103:屏蔽套;104:金属联轴器;200:磁力传动器;201:外磁组件;202:支架;203:内磁组件;204:隔离罩;205:第一紧固件;206:第一密封件;207:止口;300:转子组件;301:花键;302:转轴;303:第一轴承;304:内侧护板;305:转盘;306:外侧护板;307:第二轴承;308:接料杯;308-1:第一接料杯;308-2:第二接料杯;308-3:第三接料杯;308-4:第四接料杯;309:弹力块;309-1:第一弹力块;309-2:第二弹力块;309-3:第三弹力块;309-4:第四弹力块;310:外磁极;310-1:第一外磁极;310-2:第二外磁极;310-3:第三外磁极;310-4:第四外磁极;311:内磁极;311-1:第一内磁极;311-2:第二内磁极;311-3:第三内磁极;311-4:第四内磁极;312:定位槽;312-1:第一定位槽;312-2:第二定位槽;312-3:第三定位槽;312-4:第四定位槽;313:转盘的外周面;314:弹力块的外表面;315:限位槽;400:壳体;401:端面法兰;402:第二紧固件;403:第二密封件;404:腔室;405:进料接管;406:腔体;407:出料接管;408:进料口;409:出料口;410:限位孔;411:立柱;500:内部组件;501:内衬环;502:定位板;503:轴承座;504:过料孔;504-1:进料孔;504-2:出料孔;505:定位柱;506:内衬环的内表面;507:间隙;600:球形元件;601:第一球形元件;602:第二球形元件;603:第三球形元件;604:第四球形元件。具体实施方式为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图和具体实施例,对发明中的技术方案进行清楚地描述。显然,所描述的实施例是发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于发明保护的范围。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”“第二”“第三”“第四”“第五”“第六”等等是为了清楚说明产品部件进行的编号,不代表任何实质性区别。“前一个”“后一个”是基于排列顺序而描述。“上”“下”“左”“右”均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。图1是本发明实施例中的一种用于高温气冷堆的阻流器的结构剖切主视图,图2是本发明实施例中的一种壳体的内部结构剖切图,图3是图2中A-A向剖视图,如图1至图3所示,本发明实施例提供的一种用于高温气冷堆的阻流器,包括壳体400和转子组件300。壳体400包括左侧的端面法兰401和右侧的腔体406,端面法兰401与腔体406之间通过第二紧固件402和第二密封件403紧固连接。第二紧固件402包括多组螺栓、螺母与垫圈组成的可拆卸连接件,利于安装、拆卸与维修更换。多组可拆卸连接件沿端面法兰401的周向均匀分布,将端面法兰401紧密压合于腔体406上,防止放射性气体的泄露,同时在端面法兰401和腔体406的压合面上设置第二密封件403,采用金属O形密封圈,密封强度更高,效果更好。端面法兰401和腔体406一起构成完整的承压边界。腔体406为一内部设有圆柱形沉孔的正八棱柱,该圆柱形沉孔与端面法兰401围合成一圆柱形的腔室404。腔体406上设有与腔室404连通的位于上方的进料口408和位于下方的出料口409。进料口408焊接有进料接管405,出料口409焊接有出料接管407,通过进料接管405和出料接管407与燃料装卸系统连接,实现球形元件600的输送。转子组件300包括转轴302和转盘305。转轴302绕其轴线可转动地支撑于腔室404内,转盘305同轴设置于转轴302上。在本实施例中,转轴302与转盘305为一个整体加工件,保证转轴302能够与转盘305无偏差的同步旋转。除此以外,转盘305还可以套接于转轴302上。如图1和图2所示,转轴302为一阶梯轴,从左至右依次为第一轴段至第六轴段,其中第二轴段为具有花键301的轴,第三轴段上定位安装有第一轴承303,转盘305位于第四轴段和第五轴段之间,第六轴段上定位安装有第二轴承307。转轴302通过第一轴承303和第二轴承307与腔室404转动连接,其中第一轴承303安装于轴承座503内,轴承座503固定于腔室404内;第二轴承307安装于腔室404右端的小沉孔内。如图3所示,转盘305为一圆盘,转盘的外周面313与腔室404的曲面间隙配合,间隙507大于零,即转盘305的直径小于腔室404的内径。如图2所示,转盘305的左侧平面安装内侧护板304,右侧平面安装外侧护板306。转盘的外周面313上沿周向设有多个定位槽312和至少一个用于容置物料的接料杯308,接料杯308位于相邻的两个定位槽312之间。本实施例中的物料主要是高温气冷堆中的球形燃料元件,因而接料杯308为一底部呈球面的柱状沉孔,其内径大小与所输送的球形元件600相适配。球形元件600采用石墨为基体,由于石墨材料的延展性较差,在多次通过堆芯循环与装卸过程中,球形元件600会与管路和设备发生碰撞和磨损,虽然在设计上球形元件600具有足够的强度,仍然不可避免地会存在破损的概率。此外,由于球形元件600从接料杯308内卸出后,被迅速气力输送走,在DCS控制下,同一接料杯308内不会同时出现两个球形元件600。因此,接料杯308除能够容纳一个完整的球形元件600外,还必须具有一定的碎屑和粉尘容纳能力。本实施例中的球形元件600的直径为60mm,接料杯308的直径为65mm。同时接料杯308的杯底渐缩,可以包容一定的碎屑和粉尘,故接料杯308的高度为70mm。如图3所示,每个定位槽312内均嵌设有弹力块309,弹力块的外表面314抵接腔室404的曲面,以阻止气体在进料口408和出料口409之间流通。同时弹力块309被限制在安装于转盘305的内侧护板304和外侧护板306内。弹力块309为一具有弹性的立方体,其内表面贴合定位槽312的槽底,外表面为圆弧面,贴合并抵接腔室404的曲面。弹力块309的厚度大于定位槽312的深度,即是弹力块309高出转盘305的外周面。同时,弹力块的外表面314宽度大于进料口408的直径,且等于或者略大于转盘305的厚度,因而可以封堵进料口408和出料口409,阻止气流进入转盘305。通过弹力块309提供适中的压缩弹力,推压弹力块309压紧腔室404的内表面,形成密封面,克服气流背压以阻止气流通过。此外,在弹力作用下,弹力块309还具有补偿功能,以消除机械加工误差与装配误差,进行热膨胀和机械磨损补偿。本实施例提供的一种用于高温气冷堆的阻流器,利用转盘与壳体腔室的内壁之间的间隙配合,同时在转盘上设置多组弹力块抵接壳体腔室的内壁,以形成阻流配合面。在弹力的作用下,该阻流器不仅可以承受并且抵消球形元件高速下落的冲击力,而且在转盘发生偏心运转及轴承游隙变化时,能够时刻保持良好的动态压紧状态,具有相对稳定的阻流密封效果,从而保持正常气力输送和球形元件的循环与装卸,长期运行的可靠性更高。同时,弹力块还具有良好的补偿功能,既可以消除机械加工误差与装配误差,便于安装与维修,还可以实现高温热膨胀补偿和机械磨损补偿,使其能够在严苛的高温、高放射性、高强度的使用环境下运行,提高了阻流器的环境适应性。进一步地,如图3所示,弹力块309采用具有磁性相互排斥的永磁磁极的磁力弹簧,包括互斥的内磁极311和外磁极310,内磁极311设于定位槽312的槽底,外磁极310的一端与内磁极311相对,外磁极310的另一端抵接腔室404的曲面。由于互斥力的作用,内磁极311和外磁极310之间存在一定的间隙。在一个具体的实施例中,内磁极311和外磁极310均选用耐温和磁性能良好的钐钴稀土钴永磁材料。通过采用磁力弹簧可以减小弹力块309的体积,便于安装。除了磁力弹簧外,弹力块309也可以采用其他的弹性元件提供弹力。进一步地,如图3所示,本实施例中的用于高温气冷堆的阻流器还包括内衬环501,内衬环501的外表面与腔室404的曲面过渡配合,此处的过渡配合指的是可能具有间隙或过盈的配合,如果是间隙配合,则是间隙小于0.5mm的配合面。内衬环的内表面506与转盘的外周面313间隙配合。内衬环501包括两层环套,内部为增强层,外部为配合层。内衬环501上设有过料孔504,以使得球形元件600顺利进入转盘305,并被转送出去。具体地,内衬环501上对应进料口408的位置设置进料孔504-1,对应出料口409的位置设置出料孔504-2。在转盘305转动的过程中,弹力块309与内衬环501形成一对摩擦副,为保证该摩擦副的可靠性和运行寿命,弹力块309与内衬环501均采用耐磨材料制造,或者经过表面处理形成耐磨表面。一旦磨损严重,可以对内衬环501和弹力块309进行维修更换。利用内衬环可以减少腔室内壁的磨损,进而可以保证壳体的长期可靠的使用,无需经常更换。进一步地,如图2和图3所示,进料口408的轴线和出料口409的轴线重合,且与转盘305的轴线相交。即进料口408和出料口409同轴设置,且经过转盘305的中心。此时,相邻两个定位槽312之间的圆弧所对的圆心角小于或者等于180度,也就是说在转盘305转过任意位置时,进料口408和出料口409之间至少有一个弹力块309来阻流。若定位槽312的数量为两个,则该两个定位槽312的轴线需在同一条直线上,且经过转盘305的中心,因而无论是顺时针还是逆时针的弧度均为180度,与进料口408和出料口409之间的圆心角相等。具体地,进料口408、出料口409、进料孔504-1、出料孔504-2、进料接管405和出料接管407均同轴且内径相等。进一步地,如图3所示,多个定位槽312等角度均匀分布于转盘的外周面313上。定位槽312的数量可以为两个及以上的正整数。本实施例中以四个定位槽312,四个接料杯308为例,且定位槽312与接料杯308交错布置,即相邻两个定位槽312之间布置一个接料杯308,同时相邻两个接料杯308之间也同样布置有一个定位槽312。具体地,从进料口开始沿逆时针方向看,依次布置有第一接料杯308-1、第一定位槽312-1、第二接料杯308-2、第二定位槽312-2、第三接料杯308-3、第三定位槽312-3、第四接料杯308-4、第四定位槽312-4。相邻的两个定位槽312之间以及相邻两个接料杯308之间的圆弧所对的圆心角均等于90度,即呈圆周阵列布置。每个定位槽312内均安装一个磁力弹力块309。具体地,第一定位槽312-1中安装第一弹力块309-1,第一弹力块309-1包括第一内磁极311-1、第一外磁极310-1;第二定位槽312-2中安装第二弹力块309-2,第二弹力块309-2包括第二内磁极311-2、第二外磁极310-2;第三定位槽312-3中安装第三弹力块309-3,第三弹力块309-3包括第三内磁极311-3、第三外磁极310-3;第四定位槽312-4中安装第四弹力块309-4,第四弹力块309-4包括第四内磁极311-4、第四外磁极310-4。因而,即使弹力块309偏离过料孔504后,由于四个弹力块309呈阵列布置,转盘305旋转到任一位置时,在内衬环501上的过球孔504两侧均至少有一个弹力块309与内衬环501接触,对上下游气体进行阻流密封。图4是本发明实施例中的一种用于高温气冷堆的阻流器的阻流原理示意图,如图4所示,此时转盘305转至接料杯308正对出料口409的位置。气流自下而上流动,自出料接管407和出料口409进入阻流器,忽略转盘305侧面可能存在的微小间隙,气流再经由过料孔504进入内衬环501与转盘305之间的间隙507,被左侧的第二弹力块309-2以及右侧的第三弹力块309-3与内衬环501组成的两个摩擦副所封堵,因而可以阻止气流通过,实现阻流器的上下游气流的阻断功能。进一步地,如图1和图2所示,该用于高温气冷堆的阻流器还包括动力组件100和磁力传动器200。磁力传动器200是一个滞后角小于0.2度的筒形磁力传动器,包括由内至外依次设置的内磁组件203、隔离罩204、外磁组件201和支架202。其中,隔离罩204采用钛合金材料制成。支架202与壳体400连接,以将隔离罩204与壳体400压合紧密。具体地,端面法兰401上设置止口207,隔离罩204由止口207限位,并被同轴安装的支架202压紧在端面法兰401上,并通过第一紧固件205和第一密封件206进行可拆卸连接与密封。利用端面法兰401来支撑磁力传动器200。外磁组件201位于支架202和隔离罩204之间,且外磁组件201在与隔离罩204接触的一侧设置轴承。内磁组件203位于转轴302和隔离罩204之间,且内磁组件203在与隔离罩204接触的一侧设置轴承。更具体地,转子组件300的第一轴承303和第二轴承307,以及磁力传动器200内部的轴承,均采用带聚酰亚胺保持架的耐热耐磨的合金轴承,由具有耐辐照和自润滑性能的聚酰亚胺保持架提供固体润滑膜,耐热耐磨的合金具有优于陶瓷轴承的塑形和韧性,从而满足轴承耐温和耐辐照的长寿命运行要求。此外,动力组件100包括电机101,电机101依次通过减速机102和金属联轴器104连接外磁组件201,以带动外磁组件201旋转,同时内磁组件203通过花键301连接转轴302。外磁组件201接受动力组件100输出的旋转运动,并通过磁力耦合,带动内磁组件203旋转,进而带动转轴302旋转。在核电厂DCS主控制系统指令下,与电机101直连的减速机102带动外磁组件201同步转动,在磁力耦合的作用下,磁场穿透隔离罩204后,驱动内磁组件203以及与其直连的转子组件300同步转动,实现无接触条件下的柔性机械传动,将动密封转化为静密封,不仅实现了放射性热态氦气的密封,也改善了动力组件100的运行环境。在阻流器接料与转动的过程中,位于转盘305内的接料杯308内的球形元件600具有很强的放射性,磁力传动器200采用瘦长的紧凑型圆筒形结构,其外磁组件201和内磁组件203不仅在长度方向上具有足够的屏蔽厚度,而且径向上也具有足够的屏蔽厚度,可以保护动力组件100免受短时停球导致的过大γ射线累积放射性剂量。进一步地,该用于高温气冷堆的阻流器还包括设置于磁力传动器200上的角度反馈传感器。在转盘305连续运转的工况下,如果发生断电或相关故障,则需要对转子组件300重新找零点,由于磁力传动器200为无接触软连接,从隔离罩204外部难以获得转子组件300的准确位置信息。在磁力传动器200中设置一个角度反馈传感器,即可解决该问题。该角度反馈传感器的基本原理是,在内磁组件203上设置磁限位器,并在隔离罩204相应位置设置磁探头,当磁限位器转动至磁探头相应位置时,基于永磁耦合和霍尔效应,该角度传感器便可探测到实时转角,并及时调整至初始转角,以保证接收和输送球形元件的稳定性。更进一步地,电机101采用带旋转变压器交流伺服电机,交流伺服电机101具有的良好矩频特性,以及其配备的旋转变压器具有高精度的分辨率,通过控制驱动器和旋转变压器执行转角反馈来精确控制转速与转角。减速机102用于提供输出扭矩以保证执行机构运动平稳,可以保证伺服系统以满足频繁启停、运转平稳和输出轴精确到位的转角控制要求。进一步地,支架202的外侧套接有屏蔽套103,动力组件100置于屏蔽套103内。屏蔽套103是一个钢制整体加工件,一端与磁力传动器200的支架202定位,另一端通过支撑于设备钢架或钢平台上生根,电机101和减速机102置于屏蔽套103,以限制周围球流管路中球形元件600对电机101与减速机102的径向γ射线累积剂量。由于动力组件100受到球形元件600流动过程中的斜射的瞬时放射性照射相对较小,故采用较小厚度的屏蔽套103即可。更进一步地,如图2所示,本实施例中的用于高温气冷堆的阻流器还包括内部组件500,内部组件500除了包括上述提及的内衬环501和轴承座503外,还包括定位板502。定位板502嵌入安装至壳体400的内壁,通过定位柱505将轴承座503限位固定在腔室404内,进而起到定位转盘305的作用。下面结合具体的工作过程来进一步说明本实施例中的阻流器。图5是本发明实施例中的一种用于高温气冷堆的阻流器的四种工作状态示意图,图5中的a图是阻流器初始状态,图5中的b图是阻流器顺时针转过90度时的状态,图5中的c图是阻流器顺时针转过180度时的状态,图5中的d图是阻流器顺时针转过270度时的状态。如图5所示,当第一接料杯308-1位于进料接管405的轴线方向上时,来自上游的第一球形元件601落入第一接料杯308-1中。随后,转盘305顺时针旋转,带动第一球形元件601旋转。转过90度后,第一球形元件601转至右方,此时,第二接料杯308-2位于进料接管405的轴线方向上,来自上游的第二球形元件602落入第二接料杯308-2中。接着,转盘305继续顺时针旋转,并带动第一球形元件601和第二球形元件602一起旋转。转过180度后,第二球形元件602转至右方,此时,第三接料杯308-3位于进料接管405的轴线方向上,来自上游的第三球形元件603落入第三接料杯308-3中。同时第一球形元件601转至下方,第一接料杯308-1位于出料接管407的轴线方向,第一球形元件601从第一接料杯308-1落入出料接管407中,卸出至下游。然后,转盘305继续顺时针旋转,并带动第二球形元件602和第三球形元件603一起旋转。转过270度后,第三球形元件603转至右方,此时,第四接料杯308-4位于进料接管405的轴线方向上,来自上游的第四球形元件604落入第四接料杯308-4中。同时第二球形元件602转至下方,第二接料杯308-2位于出料接管407的轴线方向,第二球形元件602从第二接料杯308-2落入出料接管407中,卸出至下游。与此同时,空载的第一接料杯308-1转至左方,转盘305再顺时针旋转90度,则第一接料杯308-1再次位于进料接管405的轴线方向上,接收下一个球形元件600。如此周而复始,在主控制系统DCS和电机控制器的指令下,转子组件300每转过90度,即在阻流密封的情况下,向下游输送一个球形元件600。本实施例中以均匀布置的四个接料杯308为例,故转角为90度,实际使用时接料杯308的数量可以根据需要灵活选配,不限于四个。此外转盘305的旋转方向可以为顺时针,或者逆时针,或者顺时针和逆时针交替往复。除了上述实施例外,图6至图8还示意了另一种用于高温气冷堆的阻流器的形式。如图6至图8所示,接料杯308的数量为两个,定位槽312的数量为四个。定位槽312的布置方式与上一个实施例相同,呈圆周阵列布置。不同的是,第一接料杯308-1位于第一定位槽312-1和第四定位槽312-4之间,而第二接料杯308-2则位于第二定位槽312-2和第三定位槽312-3。两个接料杯308之间的圆弧所对的圆心角等于180度,即关于转盘305的轴线成180度镜像对称布置。转盘305上设置圆形的限位槽315,限位槽315两端的设置两个立柱411,使得限位极限点的角度为180度。也可以在转盘305上设置半圆弧形的限位槽,以实现180度的限位。壳体400上设置与限位槽315配合的限位孔410,在限位孔410内安装限位柱。通过限位柱在限位槽315内滑动限位,以限制转盘305转角运动范围。由于设置了机械限位,转子组件300只能以180度往复摆动方式运转,工作效率相对较低,摩擦磨损较大,但结构简单,易于自动找零。通过以上实施例可以看出,本发明提供的用于高温气冷堆的阻流器,利用转盘与壳体腔室的内壁之间的间隙配合,同时在转盘上设置多组弹力块抵接壳体腔室的内壁,以形成阻流配合面。在弹力的作用下,该阻流器不仅可以承受并且抵消球形元件高速下落的冲击力,而且在转盘发生偏心运转及轴承游隙变化时,能够时刻保持良好的动态压紧状态,具有相对稳定的阻流密封效果,从而保持正常气力输送和球形元件的循环与装卸,长期运行的可靠性更高。同时,弹力块还具有良好的补偿功能,既可以消除机械加工误差与装配误差,便于安装与维修,还可以实现高温热膨胀补偿和机械磨损补偿,使其能够在严苛的高温、高放射性、高强度的使用环境下运行,提高了阻流器的环境适应性。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

权利要求:1.一种用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,包括壳体和转子组件;所述壳体的内部设有腔室,所述壳体上设有与所述腔室连通的进料口和出料口;所述转子组件包括转轴和转盘;所述转轴绕其轴线可转动地安装于所述腔室内,所述转盘同轴设置于所述转轴上,且所述转盘的外周面与所述腔室的曲面间隙配合;所述转盘的外周面设有多个定位槽和至少一个用于容置物料的接料杯,所述接料杯位于相邻的两个所述定位槽之间;每个所述定位槽内均嵌设有弹力块,所述弹力块的外表面抵接所述腔室的曲面,以阻止气体在所述进料口和所述出料口之间流通。2.根据权利要求1所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,多个所述定位槽等角度均匀分布于所述转盘的外周面上。3.根据权利要求1所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,所述弹力块包括磁性互相排斥的内磁极和外磁极,所述内磁极设于所述定位槽的槽底,所述外磁极的一端与所述内磁极相对,所述外磁极的另一端抵接所述腔室的曲面。4.根据权利要求1所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,还包括内衬环,所述内衬环的外表面与所述腔室的曲面过渡配合,所述内衬环的内表面与所述转盘的外周面间隙配合;所述内衬环对应于所述进料口的位置设置有进料孔,所述内衬环对应于所述出料口的位置设置有出料孔。5.根据权利要求1所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,所述进料口的轴线和所述出料口的轴线重合,且与所述转盘的轴线相交;相邻两个所述定位槽之间的圆弧所对的圆心角小于或者等于180度。6.根据权利要求5所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,所述接料杯的数量为两个,两个所述接料杯之间的圆弧所对的圆心角等于180度,所述转盘上设有限位槽,所述壳体上设置有与所述限位槽配合的限位柱。7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,还包括动力组件和磁力传动器;所述磁力传动器包括由内至外依次设置的内磁组件、隔离罩、外磁组件和支架,所述外磁组件与所述内磁组件形成磁力耦合连接;所述内磁组件连接所述转轴,所述支架与所述壳体连接,以将所述隔离罩与所述壳体压合紧密;所述动力组件连接所述外磁组件,以带动所述外磁组件旋转。8.根据权利要求7所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,还包括设置于所述磁力传动器上的角度反馈传感器。9.根据权利要求7所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,所述动力组件包括电机,所述电机依次通过减速机和金属联轴器连接所述外磁组件。10.根据权利要求7所述的用于高温气冷堆的阻流器,其特征在于,所述支架的外侧套接有屏蔽套,所述动力组件设置于所述屏蔽套的内部。

百度查询: 清华大学 用于高温气冷堆的阻流器

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。