燃料球输运装置设计文件.docx
上传者：fangjinyan2017001
2022-07-23 08:34:46上传
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燃料输运装置方案设
计说明书
.适用范围
本文适用于TMSR-SF0燃料装卸系统综合试验平台的燃料输运装置设
计。
.设计依据
术语与定义
1）燃料元件输运：是指燃料元件向装料机构以及燃料元件从卸料机构向乏 燃料容器传送的过程，应包括对燃料元件的计数、碎球分离、分配等操作。
2）预处理装置：对新燃料元件作除水、除氧处理的装置。
3）过球计数器：测量燃料元件通过数量和流向的装置。
4）碎球分离器：分离不适于继续在堆中运行的破损和有缺陷的燃料元件的 装置。
5）分配器：对不同条件燃料元件的输运流向进行分配的装置。
6）分流器：对燃料元件的流向控制和分配的装置。
设计要求
总体功能要求
1）燃料元件输运管道主要重力作用下实现燃料输运，必要处辅以气力传输;
2）与装卸料机构和卸料机构处实现气氛的隔离与切换；
3）燃料元件进行除水除氧处理，满足进堆要求；
4）碎球分离器可自动识别并分选出破损及尺寸不合格的燃料元件；
5）过球计数器对燃料元件的速度和数量监测和记录；
6）燃料元件分流器可以根据需要将不同类型的燃料元件（不同燃耗的燃料 球）分别输运到不同流向；
7）分配器可根据指令将不同类型的燃料元件（模拟社球、模拟铀球）输运 到不同贮存容器；
8）测设和验证社基熔盐堆球形燃料元件整体输运过程关键技术和关键设备 的工艺过程的可靠性与正确性。
设计输入
燃料输运装置相关设计输入如表1所示。
表1燃料输运装置设计输入参数
在舁 厅P
名称
参数描述
1
燃料球直径
60mm
3
燃料球平均密度
1
3
.8 g/cm
4
卸料形式
停堆卸料有盐
5
卸料球温度
500 C
6
装料速度
6球/分
7
卸料速度
6球/分
8
装、卸料机构接口局度差
> 1m
基本要求
1）具备实验测试与运行设备。
a）具备燃料输运装置输运管道与阀门件。输运管道规格为DN65,奥氏
体不锈钢材质，输运管道均需采用可拆卸的法兰连接，可以采用螺 栓预紧，为防止燃料元件输运过程中卡顿与碰撞，管道弯头采用大 曲率半径。管道阀门能满足输运系统的运行环境。
b）具备燃料输运装置中碎球分离器，分流器，过球计数器，气动分配 器等关键输运设备。
2）具备支撑、容纳上述设备的钢结构平台，钢结构台架满足国家标准（包
括抗震要求）、空间要求、载荷要求等。
3）具备安装起吊设备和拆卸维护所需的设备。
4）具备货物、工装暂存与通道。根据实验的进展、实验内容的不同，需要 有待装的、拆卸后暂存的设备；需要有暂存空间。
5）具备参观通道。参观通道应尽量在实验对象设备的一侧。参观通道宽度 不小于1.5米。参观通道地面必须设置有路线标志。参观通道与实验区 应有明显的标志。
6）具备安全防护与监控报警装置。
7）具备照明。在钢结构每一层平台下面，均应设置有照明设备。照明设备 的布置应按无影要求（或相近）设置。
气路要求
1）提供系统气体供应设备和真空保持设备，真空泵组保持管道内真空，供 气与尾气系统保持气体成分与压力。
2）提供纯度为99.99%氮气，水氧含量0 30ppm。
3）系统排出废气至废气接口处理。
4）提供气动阀门开关压缩空气气源。
控制要求
1）提供满足燃料输运装置调试和运行输运控制设备，电气、测量、本地控 制与人机交互设备。
2）控制输运线上各类阀门的开关次序与连锁。
3）控制机械设备动作，完成碎球分选，燃料分配功能。
4）使用压力传感器，监测输运线各处气体压力。
5）使用温度传感器，监测输运管路中的温度。
6）经分析和判断，发出相应信号，控制各个设备动作。
7）发生误操作和出现的故障应进行故障诊断及发出预报警信号。
实施内容
3.2实施方案
燃料输运装置可分解为燃料管路输运子系统、供气辅助子系统与控制子系统 三个子系统。燃料管路输运系统包括燃料输运的密封管路及支撑件，燃料元件分
流器、分配器，过球计数器与碎球分离器等关键设备以及管路连接件。供气辅助
系统保持管路内气体环境并与系统外接口的气氛切换以及采用必要的气力输运 装置。控制系统采集输运系统信号并进行监测和控制。
.2.1总体技术方案
a）燃料元件靠重力作用，在惰性气体保护下在密封管路实现输运，在必要 处设置气力输运装置辅助传输；
b）初始装料时燃料元件进行离线除水氧预处理；
c）模拟燃料元件从卸料机构输运至碎球分离器，有缺损的元件分离出来，
并使之落入破损燃料贮存容器中；
d）卸出燃料元件经指令确定乏燃料是否重新在分流器中确定流向是否循环 输运至装料机构；
e）分流器将确认卸出燃料元件输运至分配器分配至不同贮
计说明书
.适用范围
本文适用于TMSR-SF0燃料装卸系统综合试验平台的燃料输运装置设
计。
.设计依据
术语与定义
1）燃料元件输运：是指燃料元件向装料机构以及燃料元件从卸料机构向乏 燃料容器传送的过程，应包括对燃料元件的计数、碎球分离、分配等操作。
2）预处理装置：对新燃料元件作除水、除氧处理的装置。
3）过球计数器：测量燃料元件通过数量和流向的装置。
4）碎球分离器：分离不适于继续在堆中运行的破损和有缺陷的燃料元件的 装置。
5）分配器：对不同条件燃料元件的输运流向进行分配的装置。
6）分流器：对燃料元件的流向控制和分配的装置。
设计要求
总体功能要求
1）燃料元件输运管道主要重力作用下实现燃料输运，必要处辅以气力传输;
2）与装卸料机构和卸料机构处实现气氛的隔离与切换；
3）燃料元件进行除水除氧处理，满足进堆要求；
4）碎球分离器可自动识别并分选出破损及尺寸不合格的燃料元件；
5）过球计数器对燃料元件的速度和数量监测和记录；
6）燃料元件分流器可以根据需要将不同类型的燃料元件（不同燃耗的燃料 球）分别输运到不同流向；
7）分配器可根据指令将不同类型的燃料元件（模拟社球、模拟铀球）输运 到不同贮存容器；
8）测设和验证社基熔盐堆球形燃料元件整体输运过程关键技术和关键设备 的工艺过程的可靠性与正确性。
设计输入
燃料输运装置相关设计输入如表1所示。
表1燃料输运装置设计输入参数
在舁 厅P
名称
参数描述
1
燃料球直径
60mm
3
燃料球平均密度
1
3
.8 g/cm
4
卸料形式
停堆卸料有盐
5
卸料球温度
500 C
6
装料速度
6球/分
7
卸料速度
6球/分
8
装、卸料机构接口局度差
> 1m
基本要求
1）具备实验测试与运行设备。
a）具备燃料输运装置输运管道与阀门件。输运管道规格为DN65,奥氏
体不锈钢材质，输运管道均需采用可拆卸的法兰连接，可以采用螺 栓预紧，为防止燃料元件输运过程中卡顿与碰撞，管道弯头采用大 曲率半径。管道阀门能满足输运系统的运行环境。
b）具备燃料输运装置中碎球分离器，分流器，过球计数器，气动分配 器等关键输运设备。
2）具备支撑、容纳上述设备的钢结构平台，钢结构台架满足国家标准（包
括抗震要求）、空间要求、载荷要求等。
3）具备安装起吊设备和拆卸维护所需的设备。
4）具备货物、工装暂存与通道。根据实验的进展、实验内容的不同，需要 有待装的、拆卸后暂存的设备；需要有暂存空间。
5）具备参观通道。参观通道应尽量在实验对象设备的一侧。参观通道宽度 不小于1.5米。参观通道地面必须设置有路线标志。参观通道与实验区 应有明显的标志。
6）具备安全防护与监控报警装置。
7）具备照明。在钢结构每一层平台下面，均应设置有照明设备。照明设备 的布置应按无影要求（或相近）设置。
气路要求
1）提供系统气体供应设备和真空保持设备，真空泵组保持管道内真空，供 气与尾气系统保持气体成分与压力。
2）提供纯度为99.99%氮气，水氧含量0 30ppm。
3）系统排出废气至废气接口处理。
4）提供气动阀门开关压缩空气气源。
控制要求
1）提供满足燃料输运装置调试和运行输运控制设备，电气、测量、本地控 制与人机交互设备。
2）控制输运线上各类阀门的开关次序与连锁。
3）控制机械设备动作，完成碎球分选，燃料分配功能。
4）使用压力传感器，监测输运线各处气体压力。
5）使用温度传感器，监测输运管路中的温度。
6）经分析和判断，发出相应信号，控制各个设备动作。
7）发生误操作和出现的故障应进行故障诊断及发出预报警信号。
实施内容
3.2实施方案
燃料输运装置可分解为燃料管路输运子系统、供气辅助子系统与控制子系统 三个子系统。燃料管路输运系统包括燃料输运的密封管路及支撑件，燃料元件分
流器、分配器，过球计数器与碎球分离器等关键设备以及管路连接件。供气辅助
系统保持管路内气体环境并与系统外接口的气氛切换以及采用必要的气力输运 装置。控制系统采集输运系统信号并进行监测和控制。
.2.1总体技术方案
a）燃料元件靠重力作用，在惰性气体保护下在密封管路实现输运，在必要 处设置气力输运装置辅助传输；
b）初始装料时燃料元件进行离线除水氧预处理；
c）模拟燃料元件从卸料机构输运至碎球分离器，有缺损的元件分离出来，
并使之落入破损燃料贮存容器中；
d）卸出燃料元件经指令确定乏燃料是否重新在分流器中确定流向是否循环 输运至装料机构；
e）分流器将确认卸出燃料元件输运至分配器分配至不同贮
燃料球输运装置设计文件
