一种反应堆燃料可视化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种反应堆燃料可视化系统，属于反应堆闭式换料技术领域，该装置包括主容器、偏心驱动机构、换料机构、相控阵雷达机构；偏心驱动机构包括第一偏心旋塞、第二偏心旋塞、第三偏心旋塞，第一偏心旋塞转动连接在主容器内部，第二偏心旋塞与第三偏心旋塞均位于第一偏心旋塞下方，依次设置，第二偏心旋塞底部与控制棒驱动机构连接，第三偏心旋塞与换料机构连接；相控阵雷达机构包括探测器、相控阵雷达，探测器连接有探测器管道，探测器管道上端与第三偏心旋塞连接；该系统利用可跟随换料机构实时移动的探测器发射超声波，利用相控阵雷达接受反射后的超声波进行换料过程中的实时监测，达到可视化换料，减少风险，提高安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种反应堆燃料可视化系统


[0001]本专利技术属于反应堆闭式换料
，尤其涉及一种反应堆燃料可视化系统。

技术介绍

[0002]液态轻金属钠、重金属铅或铅合金(统称铅基材料)具有良好的中子学、热工水力和安全特性，液态金属堆将成为第四代先进核能系统、加速器驱动核废料嬗变系统主要候选堆型之一。反应堆堆芯具有一定的设计寿命，随着堆芯不断进行核反应，裂变核材料相应减少，为维持继续运行，必须进行换料操作，换料系统需要实现堆内新燃料组件装入堆芯、乏燃料组件卸出和组件运输等操作，执行安全和非安全功能，是核反应堆重要组成部分。
[0003]但由于第四代钠冷、铅冷快中子反应堆核电机组的堆芯和换料机构是放在熔融金属钠或者铅里，再加上液态金属冷却的反应堆在正常运行和换料时均需要隔绝空气运转，不能透过密闭的反应堆容器直接看到堆内的燃料和换料机构；普通三代压水反应堆开盖换料，充水之后可以做到可视化换料，但液态金属冷却反应堆的整个燃料更换过程中设备状态不可视，这会引入额外的风险，比如燃料与堆内构件碰撞、燃料掉落后无法定位和重新抓取等，因此需要一种在换料过程中可视化的结构进行换料监视。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种反应堆燃料可视化系统，该系统利用可跟随换料机构实时移动的探测器发射超声波，利用相控阵雷达接受反射后的超声波进行换料过程中的实时监测，达到可视化换料，减少风险，提高安全性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种反应堆燃料可视化系统，该反应堆燃料可视化系统包括主容器、偏心驱动机构、换料机构、相控阵雷达机构；
[0006]所述主容器内部固定有堆芯，堆芯上方连接有控制棒驱动机构，控制棒驱动机构远离堆芯端与所述偏心驱动机构连接；
[0007]所述偏心驱动机构包括第一偏心旋塞、第二偏心旋塞、第三偏心旋塞，第一偏心旋塞转动连接在所述主容器内部，第二偏心旋塞与第三偏心旋塞上部均与第一偏心旋塞处于同一水平面上，依次设置，第二偏心旋塞底部与所述控制棒驱动机构连接，第三偏心旋塞与所述换料机构连接；
[0008]所述相控阵雷达机构包括探测器、相控阵雷达，所述探测器连接有探测器管道，探测器管道上端与所述第三偏心旋塞连接，相控阵雷达与探测器相对设置。
[0009]优选的，换料机构与所述探测器管道伸入主容器内部的深度一致，相对应的在所述第三偏心旋塞上开设有备用孔道供探测器管道伸出。
[0010]采用上述方案：可清晰的监测整个换料过程。
[0011]优选的，所述第一偏心旋塞外部设有第一偏心轮，所述第二偏心旋塞与所述第三偏心旋塞分别固定在第一偏心轮内壁处，第二偏心旋塞外部设有第二偏心轮，第三偏心旋塞外部设有第三偏心轮，所述供料管与所述探测器管道分别穿设第二偏心轮与第三偏心
轮。
[0012]采用上述方案：利用偏心旋塞结构，可实现换料机构与探测器同步移动，可实时监测，达到可视化换料。
[0013]优选的，所述探测器管道底部固定有螺丝连接板，通过螺丝连接板与所述探测器固定。
[0014]采用上述方案：便于拆卸探测器管道与探测器，便于后续维修。
[0015]优选的，所述探测器管道侧面还固定有连接板，连接板上开始有若干的螺丝孔，连接板上方设有支撑板，连接板与支撑板通过螺丝连接，支撑板呈弧形，支撑板远离连接板端固定有支撑杆，支撑杆远离支撑板端固定连接所述相控阵雷达。
[0016]采用上述方案：相控阵雷达可与探测器保持相对位置不变，可提高监测的准确性。
[0017]优选的，所述探测器管道底部滑动连接有伸缩管，伸缩管远离探测器管道端螺丝固定所述探测器。
[0018]采用上述方案：可在上下位置调节探测器高度，进而在监测过程中可调节监测高度，可进一步完整的监测换料过程与燃料流动性。
[0019]优选的，所述伸缩管两侧连接有齿轮齿条驱动结构，两个齿轮齿条驱动结构均固定在所述探测器管道侧面；
[0020]采用上述方案：方便操作控制驱动探测器上下移动。
[0021]优选的，所述探测器管道侧面还设有弧形杆，弧形杆侧面固定有连杆，连杆另一端固定在所述相控阵雷达顶部，弧形杆靠近探测器管道固定连接在所述伸缩管外部。
[0022]采用上述方案：可在探测器移动时带动相控阵雷达移动，始终保持相控阵雷达与探测器的相对位置不变。
[0023]本专利技术的有益效果是：本专利技术利用偏心旋塞结构，可实现换料机构与探测器同步移动，探测器发射超声波，利用相控阵雷达接受反射后的超声波进行换料过程中的实时监测，达到可视化换料，同时偏心旋塞采用是三个旋塞结构，第二偏心旋塞、第三偏心旋塞尺寸小于第一偏心旋塞尺寸，可驱动转动时，换料机构可完全覆盖堆芯进行换料，同时探测器可跟随移动，可监测整个换料区域。
附图说明
[0024]图1是本专利技术提供的一种反应堆燃料可视化系统的主容器内部结构示意图；
[0025]图2是本专利技术提供的一种反应堆燃料可视化系统的偏心驱动机构结构示意图；
[0026]图3是本专利技术提供的一种反应堆燃料可视化系统的实施例1中相控阵雷达机构结构示意图；
[0027]图4是本专利技术提供的一种反应堆燃料可视化系统的图1中I处放大示意图；
[0028]图5是本专利技术提供的一种反应堆燃料可视化系统的实施例2中相控阵雷达机构结构示意图；
[0029]图6是本专利技术提供的一种反应堆燃料可视化系统的图5中II处放大示意图。
[0030]图中：1、主容器；2、偏心驱动机构；3、换料机构；4、相控阵雷达机构；5、堆芯；6、控制棒驱动机构；7、第一偏心旋塞；8、第二偏心旋塞；9、第三偏心旋塞；10、探测器；11、相控阵雷达；12、探测器管道；13、备用孔道；14、第一偏心轮；15、第二偏心轮；16、第三偏心轮；17、
螺丝连接板；18、连接板；19、螺丝孔；20、支撑板；21、支撑杆；22、伸缩管；23、齿轮齿条驱动结构；24、弧形杆；25、连杆。
具体实施方式
[0031]为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
[0032]请同时参考图1至图6，下面将结合附图对本专利技术实施例的反应堆燃料可视化系统作详细说明。
[0033]如图1所示，该反应堆燃料可视化系统包括主容器1、偏心驱动机构2、换料机构3、相控阵雷达机构4；
[0034]所述主容器1内部固定有堆芯5，堆芯5上方连接有控制棒驱动机构6，控制棒驱动机构6远离堆芯5端与所述偏心驱动机构2连接；
[0035]所述偏心驱动机构2包括第一偏心旋塞7、第二偏心旋塞8、第三偏心旋塞9，第一偏心旋塞7转动连接在所述主容器1内部，第二偏心旋塞8与第三偏心旋塞9上部均与第一偏心旋塞7处于同一水平面上，依次设置，第二偏心旋塞8底部与所述控制棒驱动机构6连接，第三偏心旋塞9与所述换料机构3连接；
[0036]所述相控阵雷达11机构4包括探测器10、相控阵雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应堆燃料可视化系统，其特征在于，该反应堆燃料可视化系统包括主容器(1)、偏心驱动机构(2)、换料机构(3)、相控阵雷达机构(4)；所述主容器(1)内部固定有堆芯(5)，堆芯(5)上方连接有控制棒驱动机构(6)，控制棒驱动机构(6)远离堆芯(5)端与所述偏心驱动机构(2)连接；所述偏心驱动机构(2)包括第一偏心旋塞(7)、第二偏心旋塞(8)、第三偏心旋塞(9)，第一偏心旋塞(7)转动连接在所述主容器(1)内部，第二偏心旋塞(8)与第三偏心旋塞(9)上部均与第一偏心旋塞(7)处于同一水平面上，依次设置，第二偏心旋塞(8)底部与所述控制棒驱动机构(6)连接，第三偏心旋塞(9)与所述换料机构(3)连接；所述相控阵雷达机构(4)包括探测器(10)、相控阵雷达(11)，所述探测器(10)连接有探测器管道(12)，探测器管道(12)上端与所述第三偏心旋塞(9)连接，相控阵雷达(11)与探测器(10)相对设置。2.根据权利要求1所述的一种反应堆燃料可视化系统，其特征在于，所述换料机构(3)与所述探测器管道(12)伸入主容器(1)内部的深度一致，相对应的在所述第三偏心旋塞(9)上开设有备用孔道(13)供探测器管道(12)伸出。3.根据权利要求1所述的一种反应堆燃料可视化系统，其特征在于，所述第一偏心旋塞(7)外部设有第一偏心轮(14)，所述第二偏心旋塞(8)与所述第三偏心旋塞(9)分别固定在第一偏心轮(14)内壁处，第二偏心旋塞(8)外部设有第二偏心轮(15)，第三偏心旋塞(9)外部设有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝四华，王海平，刘浩，吴绍坤，王勇，郝利华，王娣，
申请(专利权)人：郝四华，
类型：发明
国别省市：