快接式燃料元件贮存运输装置的制作方法

1.本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种快接式燃料元件贮存运输装置。

背景技术：

2.球床式高温气冷堆是一种固有安全性好，可用于高效发电和高温供热的先进核反应堆，是核能系统中的首选堆型之一。利用球形燃料元件的有利几何形状，球床式高温气冷堆可实现反应堆的不停堆换料功能。高温堆燃料元件的运输、贮存及取料是关系到反应堆装料效率的重要问题。相关技术中，球床堆燃料元件在厂内主要贮存在新燃料贮存容器的集束管内，装料时需要依靠人力手动从新燃料贮罐逐袋、逐个取出，装料效率较低。

技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种快接式燃料元件贮存运输装置，该装置具有安全可靠、高效装料的特点。
5.本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置包括：运输组件、贮存组件和开合组件，所述运输组件包括运输罐体和与所述运输罐体可拆卸相连的运输罐盖，所述运输罐体具有第一填充部，所述运输罐盖具有第二填充部，所述第一填充部和所述第二填充部内均设有阻燃介质，所述贮存组件设在所述运输罐体内，所述贮存组件包括依次相连的贮存筒盖、贮存筒体和贮存底座，所述贮存筒体上设有多个排料口，多个所述排料口沿所述贮存筒体的周向间隔分布，所述贮存底座上设有安装孔，所述开合组件包括主轴、底板和多个弧形挡板，所述主轴可转动地设在所述安装孔内，所述主轴与所述底板相连，多个所述弧形挡板与多个所述排料口一一对应，所述弧形挡板与所述底板相连。
6.本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置，在燃料运输过程中，通过运输组件保护隔离贮存组件内贮存的球形燃料元件。待装料过程中，打开运输罐盖，将贮存组件取出并安装在自动装料设备上。通过驱动主轴旋转并带动底板旋转，以使弧形挡板移动并开启排料口，从而使球形燃料元件从排料口自动排入自动装料设备内，具有安全可靠、高效装料的特点，有效减少装料过程的人工投入。
7.在一些实施例中，所述运输罐体包括内筒体、外筒体、环形封板、第一封板和第二封板，所述外筒体套设在所述内筒体外，所述内筒体的上端和所述外筒体的上端分别与所述环形封板相连，所述内筒体的下端与所述第一封板相连，所述外筒体的下端与所述第二封板相连，所述内筒体、所述外筒体、所述环形封板、所述第一封板和所述第二封板共同限定出所述第一填充部。
8.在一些实施例中，所述运输罐盖的至少部分卡设在所述环形封板内，所述运输组件还
9.包括第一紧固件，所述运输罐盖上设有第一通孔，所述环形封板上设有第一装配孔，所述5第一紧固件贯穿所述第一通孔，所述第一紧固件的第一端配合在所述第一装配孔
内。
10.在一些实施例中，所述内筒体的横截面积从上到下逐渐减小。
11.在一些实施例中，所述贮存筒盖的至少部分卡设在所述贮存筒体内，所述贮存组件还包括第二紧固件，所述贮存筒盖上设有第二通孔，所述贮存筒体上设有第二装配孔，所述第二紧固件贯穿所述第二通孔，所述第二紧固件的第一端配合在所述第二装配孔内。
12.0在一些实施例中，所述贮存筒体的横截面积从上到下逐渐减小。
13.在一些实施例中，所述贮存筒体的外周壁上包覆有中子吸收板。
14.在一些实施例中，所述贮存筒体的下端面上设有环形导槽，所述环形导槽沿所述贮存筒体的轴向延伸，多个所述排料口将所述环形导槽分割为多段弧形导槽，所述弧形挡板的至少部分位于所述环形导槽内。
15.5在一些实施例中，所述开合组件还包括锁紧销，所述贮存筒体的外周壁上设有销孔，
16.所述锁紧销与所述底板相连，且所述锁紧销的至少部分配合在所述销孔内。
17.在一些实施例中，所述主轴的下端面上设有驱动孔。
附图说明
18.图1是本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置的立体结构示意图。
19.图2是本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置的剖视示意图。
20.图3是本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置的贮存组件和开合组件的爆炸示意图。
21.附图标记：
22.运输罐体101、内筒体1011、外筒体1012、环形封板1013、第一封板1014、第二封5板1015、第一填充部1016、运输罐盖102、第二填充部1021、第一紧固件103、
23.贮存筒盖201、贮存筒体202、排料口2021、环形导槽2022、销孔2023、贮存底座203、第二紧固件204、
24.主轴301、驱动孔3011、底板302、弧形挡板303、锁紧销304。
具体实施方式
25.0下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图
26.描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.下面结合附图描述本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置。
28.如图1至图3所示，本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置包括：运输组件、贮存组件和开合组件。运输组件包括运输罐体101和与运输罐体101可拆卸相连的运输罐盖102，运输罐体101具有第一填充部1016，运输罐盖102具有第二填充部1021，第一填充部1016和第二填充部1021内均设有阻燃介质。贮存组件设在运输罐体101内，贮存组件包括依次相连的贮存筒盖201、贮存筒体202和贮存底座203，贮存筒体202上设有多个排料口2021，多个排料口2021沿贮存筒体202的周向间隔分布，贮存底座203上设有安装孔。开合组件包括主轴301、底板302和多个弧形挡板303，主轴301可转动地设在安装孔内，主轴301与底板
302相连，多个弧形挡板303与多个排料口2021一一对应，弧形挡板303与底板302相连。
29.可以理解的是，球形燃料元件放置于贮存组件内，在运输过程中，将贮存组件放置于运输组件中，以使运输组件起到保护隔离贮存组件的作用，从而起到保护燃料的作用。待燃料元件运输到达现场后，将贮存组件从运输组件中取出并安装于自动装料设备(图中未示出)上，然后控制开合组件打开排料口2021以使球形燃料元件自动排入自动装料设备内，有效减少装料过程的人工投入。
30.其中，第一填充部1016和第二填充部1021内填充具有缓冲功能的阻燃介质，阻燃介质为聚氨酯泡沫或其他具有阻燃和缓冲功能的的硬质泡沫填料，从而使贮存组件被阻燃介质所包覆，提高装置在运输球形燃料过程中的安全可靠性。
31.可选地，如图1至图3所示，运输罐体101沿竖直方向设置，运输罐体101的上端具有开口，运输罐盖102可拆卸地设在运输罐体101的罐口处。贮存筒体202沿竖直方向设置，贮存筒体202的上下两端均具有开口。贮存筒体202的上端与贮存筒盖201可拆卸地相连，以使贮存筒盖201封堵贮存筒体202上端的开口。贮存筒体202的下端与贮存底座203的上端面可拆卸地相连(例如，通过螺栓等紧固件以使两者相连)，以使贮存底座203封堵贮存筒体202下端的开口。
32.安装孔沿竖直方向延伸，主轴301通过轴承可转动地装配在安装孔内。底板302为圆柱形，底板302的下端面开设有轴孔，主轴301的上端位于轴孔内并通过花键与底板302相连，以带动底板302旋转。弧形挡板303的下端与底板302的上端面相连，每个弧形挡板303对应封堵一个排料口2021。由此，在装料过程中，将主轴301与自动装料设备的驱动机构相连，通过驱动主轴301旋转并带动底板302旋转，从而控制排料口2021的开启和关闭，以实现球形燃料元件的自动排出。
33.具体地，如图1至图3所示，排料口2021和弧形挡板303均为两个。两个排料口2021对称设在贮存筒体202的外周壁上，排料口2021呈方形，排料口2021的尺寸大于球形燃料元件的尺寸，排料口2021位于贮存筒体202的下部，以使贮存在贮存筒体202最下层的球形燃料元件先从排料口2021排出。
34.因此，本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置，在燃料运输过程中，通过运输组件保护隔离贮存组件内贮存的球形燃料元件。待装料过程中，打开运输罐盖102，将贮存组件取出并安装在自动装料设备上。通过驱动主轴301旋转并带动底板302旋转，以使弧形挡板303移动并开启排料口2021，从而使球形燃料元件从排料口2021自动排入自动装料设备内，具有安全可靠、高效装料的特点，有效减少装料过程的人工投入。
35.在一些实施例中，如图1和图2所示，运输罐体101包括内筒体1011、外筒体1012、环形封板1013、第一封板1014和第二封板1015。外筒体1012套设在内筒体1011外，内筒体1011的上端和外筒体1012的上端分别与环形封板1013相连，内筒体1011的下端与第一封板1014相连，外筒体1012的下端与第二封板1015相连，内筒体1011、外筒体1012、环形封板1013、第一封板1014和第二封板1015共同限定出第一填充部1016。
36.具体地，如图1和图2所示，外筒体1012套设在内筒体1011外，外筒体1012与内筒体1011沿内外方向间隔开。内筒体1011的上端和外筒体1012的上端平齐，内筒体1011的上端和外筒体1012的上端分别与环形封板1013的下端面相连，环形封板1013用于封堵内筒体1011和外筒体1012之间的环形开口。内筒体1011的下端位于外筒体1012的下端的上方，第
一封板1014和第二封板1015均为圆形，第一封板1014用于封堵内筒体1011下端的开口，第二封板1015用于封堵外筒体1012下端的开口。
37.在一些实施例中，如图1和图2所示，运输罐盖102的至少部分卡设在环形封板1013内，运输组件还包括第一紧固件103，运输罐盖102上设有第一通孔，环形封板1013上设有第一装配孔，第一紧固件103贯穿第一通孔，第一紧固件103的第一端配合在第一装配孔内。
38.可以理解的是，运输罐盖102的下端卡设在环形封板1013的中心通孔内，并通过第一紧固件103使运输罐盖102与运输罐体101连接固定。具体地，第一紧固件103为螺栓，第一通孔和第一装配孔均为螺栓孔。
39.进一步地，如图1和图2所示，第一紧固件103、第一通孔和第一装配孔均为多个且一一对应，第一通孔沿运输罐盖102的周向间隔分布，第一装配孔沿环形封板1013的周向间隔分布。
40.在一些实施例中，如图1和图2所示，内筒体1011的横截面积从上到下逐渐减小。换言之，运输罐体101的外部为圆柱形结构，内部为锥斗式结构，运输罐体101由不锈钢加工制成。外筒体1012与内筒体1011之间用于填充阻燃介质，内筒体1011内用于放置贮存组件。
41.在一些实施例中，如图1至图3所示，贮存筒盖201的至少部分卡设在贮存筒体202内，贮存组件还包括第二紧固件204，贮存筒盖201上设有第二通孔，贮存筒体202上设有第二装配孔，第二紧固件204贯穿第二通孔，第二紧固件204的第一端配合在第二装配孔内。
42.可以理解的是，贮存筒盖201的下端卡设在贮存筒体202内，并通过第二紧固件204使贮存筒盖201与贮存筒体202连接固定。具体地，第二紧固件204为螺栓，第二通孔和第二装配孔均为螺栓孔。
43.进一步地，如图1至图3所示，第二紧固件204、第二通孔和第二装配孔均为多个且一一对应，第二通孔沿贮存筒盖201的周向间隔分布，第二装配孔沿贮存筒体202的周向间隔分布贮存筒体202的上端面上。
44.在一些实施例中，如图1至图3所示，贮存筒体202的横截面积从上到下逐渐减小。换言之，贮存筒体202上部为圆柱结构，下部为锥斗结构。
45.在一些实施例中，贮存筒体202的外周壁上包覆有中子吸收板(图中未示出)。例如，中子吸收板为硼铝板，硼铝板通过不锈钢板包覆固定于贮存筒体202的外周壁上。
46.在一些实施例中，如图1至图3所示，贮存筒体202的下端面上设有环形导槽2022，环形导槽2022沿贮存筒体202的轴向延伸，多个排料口2021将环形导槽2022分割为多段弧形导槽，弧形挡板303的至少部分位于环形导槽2022内。
47.可以理解的是，弧形挡板303位于贮存筒体202内，在运输过程中，弧形挡板303与排料口2021的位置对应。在装料过程中，底板302旋转以使弧形挡板303滑入弧形导槽内进行收纳，避免球形燃料元件在贮存筒体202内下落过程中磕碰到弧形挡板303。
48.加工工艺上，先在贮存筒体202的下端面上开设环形导槽2022，环形导槽2022沿竖直方向延伸，然后在贮存筒体202的外周壁上开设有排料口2021，环形导槽2022和排料口2021存在重合的部分。
49.在一些实施例中，如图1至图3所示，开合组件还包括锁紧销304，贮存筒体202的外周壁上设有销孔2023，锁紧销304与底板302相连，且锁紧销304的至少部分配合在销孔2023内。由此，在燃料贮存期间，为防止底板302旋转，通过锁紧销304进行锁紧固定。
50.在一些实施例中，如图1至图3所示，主轴301的下端面上设有驱动孔3011。驱动孔3011可与自动装料设备的驱动机构连接，用于驱动底板302旋转，从而控制排料口2021的开启和关闭，以实现球形燃料元件的自动排出功能。
51.下面具体描述使用本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置的装料方法。
52.将本发明实施例的快接式燃料元件贮存运输装置运输至现场。打开运输罐盖102，吊车将贮存组件吊起并放置在搬运车上，搬运车将贮存组件放置在贮存格架上。
53.待发出装料需求后，搬运车将贮存组件运输至自动装料设备处，并通过专用工具将贮存组件安装就位。
54.打开底板302的锁紧销304，启动自动装料设备的驱动机构，驱动主轴301旋转，打开排料口2021，球形燃料元件自贮存筒体202的排料口2021依靠重力落入自动装料设备内，最后通过自动装料设备往堆芯自动装入球形燃料元件。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
60.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，包括：运输组件，所述运输组件包括运输罐体和与所述运输罐体可拆卸相连的运输罐盖，所述运输罐体具有第一填充部，所述运输罐盖具有第二填充部，所述第一填充部和所述第二填充部内均设有阻燃介质；贮存组件，所述贮存组件设在所述运输罐体内，所述贮存组件包括依次相连的贮存筒盖、贮存筒体和贮存底座，所述贮存筒体上设有多个排料口，多个所述排料口沿所述贮存筒体的周向间隔分布，所述贮存底座上设有安装孔；开合组件，所述开合组件包括主轴、底板和多个弧形挡板，所述主轴可转动地设在所述安装孔内，所述主轴与所述底板相连，多个所述弧形挡板与多个所述排料口一一对应，所述弧形挡板与所述底板相连。2.根据权利要求1所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述运输罐体包括内筒体、外筒体、环形封板、第一封板和第二封板，所述外筒体套设在所述内筒体外，所述内筒体的上端和所述外筒体的上端分别与所述环形封板相连，所述内筒体的下端与所述第一封板相连，所述外筒体的下端与所述第二封板相连，所述内筒体、所述外筒体、所述环形封板、所述第一封板和所述第二封板共同限定出所述第一填充部。3.根据权利要求2所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述运输罐盖的至少部分卡设在所述环形封板内，所述运输组件还包括第一紧固件，所述运输罐盖上设有第一通孔，所述环形封板上设有第一装配孔，所述第一紧固件贯穿所述第一通孔，所述第一紧固件的第一端配合在所述第一装配孔内。4.根据权利要求2所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述内筒体的横截面积从上到下逐渐减小。5.根据权利要求1所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述贮存筒盖的至少部分卡设在所述贮存筒体内，所述贮存组件还包括第二紧固件，所述贮存筒盖上设有第二通孔，所述贮存筒体上设有第二装配孔，所述第二紧固件贯穿所述第二通孔，所述第二紧固件的第一端配合在所述第二装配孔内。6.根据权利要求1所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述贮存筒体的横截面积从上到下逐渐减小。7.根据权利要求6所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述贮存筒体的外周壁上包覆有中子吸收板。8.根据权利要求1所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述贮存筒体的下端面上设有环形导槽，所述环形导槽沿所述贮存筒体的轴向延伸，多个所述排料口将所述环形导槽分割为多段弧形导槽，所述弧形挡板的至少部分位于所述环形导槽内。9.根据权利要求1所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述开合组件还包括锁紧销，所述贮存筒体的外周壁上设有销孔，所述锁紧销与所述底板相连，且所述锁紧销的至少部分配合在所述销孔内。10.根据权利要求1所述的快接式燃料元件贮存运输装置，其特征在于，所述主轴的下端面上设有驱动孔。

技术总结

本发明公开了一种快接式燃料元件贮存运输装置，所述贮存运输装置包括：运输组件、贮存组件和开合组件，运输组件包括运输罐体和与运输罐体可拆卸相连的运输罐盖，运输罐体具有第一填充部，运输罐盖具有第二填充部，第一填充部和第二填充部内均设有阻燃介质，贮存组件设在运输罐体内，贮存组件包括依次相连的贮存筒盖、贮存筒体和贮存底座，贮存筒体上设有多个排料口，多个排料口沿贮存筒体的周向间隔分布，贮存底座上设有安装孔，开合组件包括主轴、底板和多个弧形挡板，主轴可转动地设在安装孔内，主轴与底板相连，多个弧形挡板与多个排料口一一对应，弧形挡板与底板相连。该装置具有安全可靠、高效装料的特点，有效减少装料过程的人工投入。的人工投入。的人工投入。