本申请提供了一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备及工艺方法，包括涂敷主机、基体粉供给机构、湿润剂输送机构、排风除尘机构及热风机构；其中，所述涂敷主机包括穿衣锅、与所述穿衣锅传动连接的驱动机构和机架，所述穿衣锅的锅体在所述驱动机构的带动下绕水平轴线可转动地安装于所述机架；所述锅体为无孔结构；所述基体粉供给机构的输出端、所述湿润剂输送机构的输出端、所述排风除尘机构的输出端以及所述热风机构的输出端均穿入所述穿衣锅的锅体。本发明专利技术所提供的用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备和工艺方法，解决了现有技术存在的设备无法满足产能扩大需求的技术问题。在的设备无法满足产能扩大需求的技术问题。在的设备无法满足产能扩大需求的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备及工艺方法
[0001]本申请涉及核燃料加工设备
，具体涉及一种涉及核燃料元件制造中的球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备。
技术介绍
[0002]随着核能技术的发展，包覆型核燃料颗粒以其突出的安全特性受到广泛青睐，除了已经用于高温气冷堆、熔盐堆燃料元件，还有可能用于压水堆、空间堆、快堆等堆型，这些堆的燃料组件为球型、柱状或板状，基体包括陶瓷、金属、碳素等材料，成型工艺大多数采用压制成型。由于压制过程中压力较高，为避免燃料颗粒间因直接接触受压破裂，压制前需要在燃料颗粒外涂敷一层与基体材料相同的粉体(俗称基体粉)作为燃料颗粒之间的缓冲，以保护包覆层，该涂覆层俗称“穿衣层”，该涂敷工艺俗称“穿衣”，在包覆颗粒表面涂敷基体粉的方法是减少压制过程中颗粒破损最直接有效的手段。
[0003]现有技术中一种典型的用于球形颗粒的穿衣设备主要包括穿衣锅和给粉装置，其所采用的穿衣锅为多孔结构，在穿衣锅的锅体上密布有网孔。在涂敷过程中，孔结构能减少物料在锅底沉积，减少粘锅可能性。但当需要提高产能对设备进行放大时，现有结构则存在诸多问题难以克服，如：(1)由于处理量的加大，基体石墨粉用量相应加大，易导致锅体上孔洞堵塞，从而切断了给排风路径，最终导致涂敷工艺无法进行，所以工艺难度加大、产品合格率低；(2)设备放大对锅体强度要求更高，多孔结构形式大量孔洞的存在不能满足大型鼓体强度；(3)基体石墨粉用量增加，现有的供粉结构也无法满足扩大产能后的使用需求；(3)因处理量变化，带来了诸如乙醇供给、出料、给排风、锅体清洗等诸多问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请提供了一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备及工艺方法，以解决现有技术存在的设备无法满足产能扩大需求的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备，包括涂敷主机、基体粉供给机构、湿润剂输送机构、排风除尘机构及热风机构；其中，
[0007]所述涂敷主机包括穿衣锅、与所述穿衣锅传动连接的驱动机构和机架，所述穿衣锅的锅体在所述驱动机构的带动下绕水平轴线可转动地安装于所述机架；所述穿衣锅的锅体为无孔结构；
[0008]所述基体粉供给机构的输出端、所述湿润剂输送机构的输出端、所述排风除尘机构的输出端以及所述热风机构的输出端均穿入所述穿衣锅的锅体。
[0009]进一步地，所述穿衣锅还包括后封板，所述锅体上开设有安装孔，所述后封板通过所述安装孔与所述锅体动态密封配合；所述后封板集成有进入所述锅体内部的给粉管道、热风进风管道和排风除尘管道，所述基体粉供给机构的输出端与所述给粉管道相连通，所述排风除尘机构的输出端与所述排风除尘管道相连通，所述热风机构的输出端与所述热风
进风管道相连通。
[0010]进一步地，所述穿衣锅的锅体为双锥台形，所述锅体的内壁安装有至少两组斜向交错的导流板。
[0011]进一步地，所述锅体远离所述后封板的一侧开设有操作窗口，所述机架上安装有可开合的舱门，所述舱门处于闭合状态时遮挡所述操作窗口。
[0012]进一步地，所述基体粉供给机构包括：
[0013]给粉机构，所述给粉机构包括用于储存基体粉的给粉料斗，和与所述给粉料斗下端相连通的给粉管道，所述给粉管道自所述后封板穿过伸入所述锅体内；
[0014]供粉机构，所述供粉机构的粉料输出端与所述给粉料斗相连通，并为所述给粉料斗供料。
[0015]进一步地，所述供粉机构包括储存有基体粉的供粉料仓和提升机构，所述供粉料仓与所述给粉料斗通过所述提升机构相连。
[0016]进一步地，所述供粉机构中的提升机构为螺旋输送机、管链式输送机或皮带输送机。
[0017]进一步地，所述给粉料斗中安装有物位计，所述物位计获取所述给粉料斗中的物料位置，并根据探测到的物料位置控制所述提升机构启停。
[0018]进一步地，所述给粉管道中安装有螺旋给料器，且/或，所述给粉料斗中安装有破拱装置。
[0019]进一步地，所述湿润剂输送机构按湿润剂的流向依次包括湿润剂储存罐、计量泵和喷枪，湿润剂储存罐与所述计量泵之间、计量泵与所述喷枪之间均通过管道连通。
[0020]进一步地，还包括颗粒装卸料系统，所述颗粒装卸料系统为真空吸放料管道，所述真空吸放料管道通过穿衣锅的操作窗口投料或卸料。
[0021]进一步地，还包括清洗系统，所述清洗系统包括安装在所述穿衣锅内的喷淋头、与所述锅体内腔连通的排液管，以及安装于所述排液管上的排液阀，且所述喷淋头通过管道与所述计量泵相连通。
[0022]本专利技术还提供一种基于如上所述的基体粉涂敷设备的工艺方法，包括以下步骤：
[0023]S1：开启排风除尘系统，采用真空投料向穿衣锅中加入20kg球形核燃料颗粒，开启穿衣锅的驱动电机，使得锅体转速为5rpm；
[0024]S2：开启供粉机构；
[0025]S3：开启给粉机构和乙醇输送系统，给粉速度为350g/min，乙醇流量为50ml/min；
[0026]S4：涂敷120min后关闭乙醇输送系统、给粉机构，向穿衣锅的锅体8内鼓入60℃热风，以便对颗粒进行干燥，干燥时间为50min；
[0027]S5：关闭热风机构、排风除尘系统、驱动电机；
[0028]S6：采用真空出料机构将颗粒从锅体内吸出；
[0029]S7：打开清洗系统，清洗后打开排液系统将洗液排放至洗液桶。
[0030]在一种或几种具体实施方式中，本申请提供的基体粉涂敷设备具有以下技术效果：
[0031]1、该设备的无孔结构穿衣锅以及与之衔接的基体粉供给、润湿剂供给、给排风系统实现了无孔结构的涂敷设备，解决了大批量生产时有孔结构带来的易堵孔、工艺可操作
性差、产品合格率降低的难题；克服了现有技术中采用有孔结构与锅体强度的矛盾和加工难度大的问题；单批产能可以达到百公斤级别以上，实现了大批量生产，能大幅减少固定资产和人员投入，有效降低生产成本。
[0032]2.设备各组成部分形成有机整体，各动作通过各机构的闭环、连锁控制，可实现自动化操作；
[0033]3.在锅体后方安装后封板，与穿衣锅后部的安装孔通过动态密封配合，利用后封板集成热风进风管道、排风除尘管道、螺旋给粉管道，实现了涂敷过程气流、粉料的合理输送，操作维修方便；
[0034]4.整个涂敷过程都在密闭箱体中进行，涂敷后清洗过程便于操作，洗液消耗量少，洗液收集方便，操作环境安全环保；
[0035]5.球形颗粒及涂敷颗粒采用真空投料方式装卸料，操作简单。
[0036]因此，本专利技术所提供的用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备，解决了现有技术存在的设备无法满足产能扩大需求的技术问题。
附图说明
[0037]图1为本专利技术所提供的基体粉涂敷设备一种实施方式的俯视图；
[0038]图2为图1所示基体粉涂敷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备，其特征在于，包括涂敷主机(1)、基体粉供给机构、湿润剂输送机构、排风除尘机构(12)及热风机构(11)；其中，所述涂敷主机(1)包括穿衣锅、与所述穿衣锅传动连接的驱动机构(4)和机架(10)，所述穿衣锅的锅体(8)在所述驱动机构(4)的带动下绕水平轴线可转动地安装于所述机架(10)；所述锅体(8)为无孔结构；所述基体粉供给机构的输出端、所述湿润剂输送机构的输出端、所述排风除尘机构(12)的输出端以及所述热风机构的输出端均穿入所述穿衣锅的锅体(8)。2.根据权利要求1所述基体粉涂敷设备，其特征在于，所述穿衣锅还包括后封板(14)，所述锅体(8)上开始有安装孔，所述后封板(14)通过所述安装孔与所述锅体(8)动态密封配合；所述后封板(14)集成有进入所述锅体(8)内部的给粉管道(3)、热风进风管道(5)和排风除尘管道(6)，所述基体粉供给机构的输出端与所述给粉管道(3)相连通，所述排风除尘机构(12)的输出端与所述排风除尘管道(6)相连通，所述热风机构的输出端与所述热风进风管道(5)相连通。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述基体粉涂敷设备，其特征在于，所述穿衣锅的锅体(8)为双锥台形，所述锅体(8)的内壁安装有至少两组斜向交错的导流板(7)。4.根据权利要求1
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2任一项所述基体粉涂敷设备，其特征在于，所述锅体(8)远离所述后封板(14)的一侧开设有操作窗口，所述机架(10)上安装有可开合的舱门，所述舱门处于闭合状态时遮挡所述操作窗口。5.根据权利要求1
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2任一项所述基体粉涂敷设备，其特征在于，所述基体粉供给机构包括：给粉机构，所述给粉机构包括用于储存基体粉的给粉料斗(9)，和与所述给粉料斗(9)下端相连通的给粉管道(3)，所述给粉管道(3)自所述后封板(14)穿过伸入所述锅体(8)内；供粉机构，所述供粉机构的粉料输出端与所述给粉料斗(9)相连通，并为所述给粉料斗(9)供料。6.根据权利要求5所述基体粉涂敷设备，其特征在于，所述供粉机构包括储存有基体粉的供粉料仓(13)和提升机构(22)，所述供粉料仓(13)与所述给粉料斗(9)通过所述提升机构(22)相连。7.根据权利要求6所述基体粉涂敷设备，...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢振明，李江华，刘兵，周湘文，张杰，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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