一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置，其中，收供料容器包括中空的容器本体和设置于其内的六氟化铀罐，六氟化铀罐分别与收料通道和供料通道连接；冷却装置用于将六氟化铀罐内部温度降至第一预设温度，然后控制装置用于使收料通道导通以接收固态六氟化铀来料；加热装置用于将六氟化铀罐内部温度升至第二预设温度以使六氟化铀罐内部的固态六氟化铀气化，然后控制装置用于使供料通道导通以向外提供气态六氟化铀。本发明专利技术通过冷却装置、加热装置、六氟化铀罐和控制装置相配合，完成了从1L六氟化铀容器冷却状态下收料到对外提供气态六氟化铀，实现了将复杂冗长的工艺线缩短在一个设备内完成的操作，可操作性好。

A device for converting solid uranium hexafluoride into gaseous uranium hexafluoride

The invention provides a device for converting solid uranium hexafluoride into gaseous uranium hexafluoride, in which the receiving and feeding container includes a hollow container body and a uranium hexafluoride tank positioned therein, the uranium hexafluoride tank is respectively connected with the receiving channel and the feeding channel; the cooling device is used to reduce the internal temperature of the uranium hexafluoride tank to the first preset temperature, and the control device is used to conduct the receiving channel. The heating device is used to raise the internal temperature of the uranium hexafluoride tank to the second preset temperature so as to gasify the solid uranium hexafluoride inside the uranium hexafluoride tank, and then the control device is used to conduct the feeding channel to supply gaseous uranium hexafluoride outward. Through the coordination of cooling device, heating device, uranium hexafluoride tank and control device, the invention completes the operation of collecting material from the cooling state of 1L uranium hexafluoride container to supplying gaseous uranium hexafluoride to the outside, realizes the operation of shortening the complex and lengthy process line in one equipment, and has good maneuverability.

【技术实现步骤摘要】
一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置
本专利技术涉及核燃料
，具体涉及一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置。
技术介绍
核燃料元件是装载在反应堆内进行自持核裂变而产生中子并释出热能的反应堆核心部件。随着反应堆技术的不断发展，核燃料元件的制造技术也在不断地发展和创新，特别是核燃料元件材料和结构的不断推陈出新，对核燃料元件的制造技术提出了更新、更高的要求。有了富集U-235的核燃料，还要做成适于反应堆使用的核燃料元件，其中涉及许多制作工艺，对制成的核燃料元件要求非常高、难度非常大。制造核燃料元件的原料六氟化铀(UF6)采用国际标准容器来盛装。六氟化铀常温常压下为无色或淡黄色晶体。利用六氟化铀制备二氧化铀粉末的工艺分为湿法工艺和干法工艺。其中，湿法工艺具体为：首先在密闭气化罐内加热容器使其内的固态六氟化铀气化，然后通过严格密封的管道将六氟化铀气体输入水解槽内与去离子水发生反应，生成氟化铀酰，再使氟化铀铣溶液进入沉淀槽与氢氧化铵反应生成铀酸铵沉淀物(俗称ADU)，然后将经离心脱水的ADU浆送入流化干燥塔被热风干燥，再将干ADU粉末送入还原转炉被氢气还原成二氧化铀；干法工艺具体为：首先在密闭气化罐内加热容器使其内的固态六氟化铀气化，然后将六氟化铀气体输入专用干法转换炉，炉内通水蒸汽和氢气，直接制得二氧化铀粉末。这两种工艺均用于核电燃料元件厂生产，干法工艺优点明显、流程短、基本无废水产生、氢氟酸可回收利用。然而，专利技术人发现，在核燃料循环过程中，固态六氟化铀来料盛装在1L容器中，如果直接将其气化供料的话，算上加热、赶残料和冷却时间，所需使用的气化罐数量为30台左右，数量庞大，可操作性差。
技术实现思路
为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本专利技术。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置，其包括：冷却装置、加热装置、收供料容器和控制装置，所述收供料容器包括中空的容器本体和设置在所述容器本体内部的六氟化铀罐，所述六氟化铀罐分别与端部伸出至所述容器本体外部的收料通道和供料通道连接；所述冷却装置用于将所述六氟化铀罐内部温度降至第一预设温度，然后所述控制装置用于使所述收料通道导通以接收固态六氟化铀来料；所述加热装置用于将所述六氟化铀罐内部温度升至第二预设温度以使所述六氟化铀罐内部的固态六氟化铀气化，然后所述控制装置用于使所述供料通道导通以向外提供气态六氟化铀。可选地，所述冷却装置包括：冷却机组和储液容器，所述储液容器中容纳有待冷却液；所述冷却机组通过管道与缠绕于所述六氟化铀罐外部的软管的一端连接，所述储液容器通过管道分别与所述冷却机组和所述软管的另一端连接。可选地，所述收料通道上设置有第一控制阀，所述供料通道上设置有第二控制阀；所述控制装置具体用于在所述六氟化铀罐内部温度降至第一预设温度后，打开所述第一控制阀，直至收料完毕后关闭所述第一控制阀，以及在所述六氟化铀罐内部温度升至第二预设温度后打开所述第二控制阀，直至供料完毕后关闭所述第二控制阀。可选地，所述六氟化铀罐上设置有多个测温元件，所述测温元件与所述控制装置电连接，用于将其测量的温度实时输出至所述控制装置。可选地，装置还包括风机，所述风机设置在所述容器本体外，其与穿过所述容器本体的通风管的一端连接，所述通风管的另一端伸入至所述容器本体内；所述加热装置设置在所述容器本体内，所述六氟化铀罐设置在所述容器本体内的中部。可选地，所述加热装置包括两个加热体，二者相对设置且位于所述六氟化铀罐端部的外侧；所述两个加热体分别通过连接件与所述通风管连接，用于将所述风机经由所述通风管输出的冷空气加热成热空气。可选地，所述容器本体内设置有两块隔板，二者相对设置并将所述容器本体内部分隔成中间区域及其两侧区域共计三个区域，所述六氟化铀罐位于所述中间区域内；所述两个加热体分别通过连接件与所述两块隔板的相对内侧连接。可选地，装置还包括通过管道与所述容器本体连接的检测罐，所述检测罐用于在流入其内的介质颜色发生异常时报警。可选地，所述容器本体的设计压力应符合所述六氟化铀罐内介质全部泄露工况下的密封性能试验要求。可选地，所述第一预设温度为-50℃～-30℃；所述第二预设温度为120℃～150℃。有益效果：本专利技术通过冷却装置、加热装置、六氟化铀罐和控制装置相配合，完成了从1L六氟化铀容器冷却状态下收料到对外提供气态六氟化铀，实现了将复杂冗长的工艺线缩短在一个设备内完成的操作，可操作性好，还为提供量化的六氟化铀气体提供了参考。而且，由于六氟化铀具有放射性，会刺激呼吸道，严重时会引起肺炎、肺水肿及肝、肾病变，一旦泄露会人体损伤极大，而设置在六氟化铀罐外部的容器本体可起到隔离六氟化铀的作用，安全性高。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置的结构示意图；图2为图1中收供料容器的主视图；图3为图1中收供料容器的侧视图。图中：1－冷却机组；2－储液容器；3－收供料容器；4－检测罐；5－角阀操纵杆；6－六氟化铀罐；7－加热体；8－磁力风机；9－通风管；10－容器本体；11－隔板。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。本实施例提供一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置，具体为一种从1L六氟化铀容器冷却状态下收料到对外提供气态六氟化铀的装置(可简称为六氟化铀收供料装置)，用于将核燃料循环生产线中来自于1L六氟化铀容器的固态六氟化铀收集倒料，再对外提供所需求量的气态六氟化铀，可作为干法线中的重要设备应用于核燃料生产过程中。如图1-图3所示，所述六氟化铀收供料装置包括：冷却装置、加热装置、收供料容器3和控制装置。其中，收供料容器3包括中空的容器本体10和设置在容器本体10内部的六氟化铀罐6，六氟化铀罐6分别与端部伸出至容器本体10外部的收料通道和供料通道连接，从而通过收料通道接收来自于1L六氟化铀容器的固态六氟化铀，以及通过供料通道对外提供所需求量的气态六氟化铀。冷却装置用于将六氟化铀罐6内部温度降至第一预设温度，然后控制装置在六氟化铀罐6内部温度降至第一预设温度后，用于使收料通道导通以接收来自于1L六氟化铀容器的固态六氟化铀。其中，第一预设温度可以为-50℃～-30℃。加热装置用于将六氟化铀罐6内部温度升至第二预设温度以使六氟化铀罐6内部的固态六氟化铀气化，然后控制装置在六氟化铀罐6内部温度升至第二预设温度后，用于使供料通道导通以向外提供气态六氟化铀。其中，第二预设温度可以为120℃～150℃。本实施例中，通过冷却装置、加热装置、六氟化铀罐和控制装置相配合，完成了从1L六氟化铀容器冷却状态下收料到对外提供气态六氟化铀，实现了将复杂冗长的工艺线缩短在一个设备内完成的操作，可操作性好，还为提供量化的六氟化铀气体提供了参考。而且，由于六氟化铀具有放射性，会刺激呼吸道，严重时会引起肺炎、肺水肿及肝、肾病变，一旦泄露会人体损伤极大，而设置在六氟化铀罐外部的容器本体可起到隔离六氟化铀的作用，安全性高。如图1所示，冷却装置包括：冷却机组1和储液容器2。储液容器2中容纳有待冷却液。冷却机组1通过管道与缠绕于六氟化铀罐6外部的软管的一端连接，储液容器2通过管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置，其特征在于，包括：冷却装置、加热装置、收供料容器和控制装置，所述收供料容器包括中空的容器本体和设置在所述容器本体内部的六氟化铀罐，所述六氟化铀罐分别与端部伸出至所述容器本体外部的收料通道和供料通道连接；所述冷却装置用于将所述六氟化铀罐内部温度降至第一预设温度，然后所述控制装置用于使所述收料通道导通以接收固态六氟化铀来料；所述加热装置用于将所述六氟化铀罐内部温度升至第二预设温度以使所述六氟化铀罐内部的固态六氟化铀气化，然后所述控制装置用于使所述供料通道导通以向外提供气态六氟化铀。

【技术特征摘要】
1.一种将固态六氟化铀转化为气态六氟化铀的装置，其特征在于，包括：冷却装置、加热装置、收供料容器和控制装置，所述收供料容器包括中空的容器本体和设置在所述容器本体内部的六氟化铀罐，所述六氟化铀罐分别与端部伸出至所述容器本体外部的收料通道和供料通道连接；所述冷却装置用于将所述六氟化铀罐内部温度降至第一预设温度，然后所述控制装置用于使所述收料通道导通以接收固态六氟化铀来料；所述加热装置用于将所述六氟化铀罐内部温度升至第二预设温度以使所述六氟化铀罐内部的固态六氟化铀气化，然后所述控制装置用于使所述供料通道导通以向外提供气态六氟化铀。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷却装置包括：冷却机组和储液容器，所述储液容器中容纳有待冷却液；所述冷却机组通过管道与缠绕于所述六氟化铀罐外部的软管的一端连接，所述储液容器通过管道分别与所述冷却机组和所述软管的另一端连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述收料通道上设置有第一控制阀，所述供料通道上设置有第二控制阀；所述控制装置具体用于在所述六氟化铀罐内部温度降至第一预设温度后，打开所述第一控制阀，直至收料完毕后关闭所述第一控制阀，以及在所述六氟化铀罐内部温度升至第二预设温度后打开所述第二控制阀，直至供料完毕后关闭所述第二控制阀。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述六氟化铀罐上设置有多个测温元件，所述测温元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋雪莹，宫本希，侯捷，李芳林，江保军，翟家海，郑亚娟，于俊涛，王振宏，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11