一種球形核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置及其使用方法制造方法及圖紙

本發明專利技術屬于高溫氣冷堆核燃料元件生產線技術領域，具體涉及一種球形核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置及其使用方法。該裝置包括進料口、變頻攪拌減速機系統、槽體、機械密封、冷熱水進口、冷熱水出口、出料口、四氫糠醇專用漏斗、排風出口、槽體支架。上述設備采用上展閥底出口設計，可有效防止底出口堵塞。使用此增稠劑熬制設備，其批次間增稠劑粘度值相差較小，產品均一性較好。經試用，目前使用情況良好。

Thickening agent boiling device for spherical nuclear fuel element production line and its usage method

The invention belongs to the technical field of the high temperature gas cooled reactor nuclear fuel element production line, in particular to a spherical nuclear fuel element production line thickening agent boiling device and the use method. The device includes feed intake, frequency conversion and mixing reducer system, tank body, mechanical seal, cold and hot water inlet, cold and hot water outlet, outlet, special funnel for four hydrogen furfuryl alcohol, outlet of exhaust air, and tank bracket. The above equipment is designed with the bottom outlet of the lifting valve, which can effectively prevent the outlet blockage. Using this thickener to boil the equipment, the viscosity value of the thickeners between the batches is relatively small, and the product uniformity is better. On trial, the use of the present situation is good.

【技術實現步驟摘要】
一種球形核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置及其使用方法
本專利技術屬于高溫氣冷堆核燃料元件生產線
，具體涉及一種球形核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置及其使用方法。
技術介紹
中核北方核燃料元件有限公司高溫氣冷堆核燃料元件生產線，是以清華大學核能與新能源技術研究院的10MW高溫氣冷實驗堆的球形燃料元件制造技術作為技術依托，進行適當的工程放大，建設一生產線。其中，用于高溫氣冷堆示范工程燃料元件生產線的增稠劑，此液體具有粘度高、流動性相對較差等特點。清華大學核研院在實驗室主要采用恒溫熱水浴、燒杯和電動攪拌等裝置進行增稠劑熬制。此套設備處理增稠劑的質量過低，一個批次只能處理不到10升的增稠劑，不適用與增稠劑的工業化生產。為實現增稠劑的工業化生產，亟需研制帶冷熱水夾套和變頻攪拌的專用不銹鋼設備，通過該設備大批量熬制生產增稠劑。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，以解決上述問題。為了實現這一目的，本專利技術采取的技術方案是：一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，該裝置包括進料口、變頻攪拌減速機系統、槽體、機械密封、冷熱水進口、冷熱水出口、出料口、四氫糠醇專用漏斗、排風出口、槽體支架；槽體分為兩部分，上部分是一個圓柱形結構，下部分是一個向下凸出的橢球狀結構；在槽體上方連接排風出口、變頻攪拌減速機系統、進料口；變頻攪拌減速機系統包括變頻器、減速機和攪拌軸；通過變頻器和減速機控制輸出電源的頻率和攪拌軸的轉速；在攪拌軸上安裝有機械密封，通過機械密封防止變頻攪拌減速機系統的機油進入槽體內；通過進料口向槽體內加入聚乙烯醇；當需要向槽體內加入四氫糠醇時，將四氫糠醇專用漏斗插入進料口，通過四氫糠醇專用漏斗向槽體內加入四氫糠醇；槽體側部設置冷熱水夾套，通過冷熱水夾套內的冷熱水來控制槽體內工作介質的溫度；在槽體的冷熱水夾套上分別開設冷熱水進口和冷熱水出口；在槽體下端口設有出料口；槽體底部焊有三個槽體支架，用來支撐整個槽體。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，槽體的容積為100～200升，上部分是一個內徑為500mm的圓柱形結構。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，進料口的直徑為20mm。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，槽體側部設置冷熱水夾套，通過冷熱水夾套內的冷熱水來控制槽體內工作介質的溫度在25～95℃范圍內調節。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，裝置的材質為以下材料之一：321不銹鋼、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11TiⅡ。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，在出料口上安裝有上展閥，通過上展閥防止出料口堵塞。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，四氫糠醇專用漏斗的下出口直徑為1mm，用來控制加料時四氫糠醇的流速。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，排風出口處安裝有蝶閥，用來控制排風風量大小。進一步的，如上所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，槽體的容積為100～200升，上部分是一個內徑為500mm的圓柱形結構；進料口的直徑為20mm；槽體側部設置冷熱水夾套，通過冷熱水夾套內的冷熱水來控制槽體內工作介質的溫度在25～95℃范圍內調節；裝置的材質為以下材料之一：321不銹鋼、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11TiⅡ；在出料口上安裝有上展閥，通過上展閥防止出料口堵塞；四氫糠醇專用漏斗的下出口直徑為1mm，用來控制加料時四氫糠醇的流速；排風出口處安裝有蝶閥，用來控制排風風量大小。一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置的使用方法，包括以下步驟：一、球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制時，通過進料口向槽體內加水，再加入粒徑為3mm的顆粒狀聚乙烯醇；二、通過變頻攪拌減速機系統以0～400r/min的轉速進行攪拌，通過冷熱水夾套內通入的熱水把槽體內的液體加熱到95℃；三、保溫一小時后通過冷熱水夾套內通入的冷水把槽體內的液體降溫至40℃；四、通過四氫糠醇專用漏斗向槽體內加入將四氫糠醇，控制四氫糠醇的流速為10～30L/h；五、槽體內的液體降溫至室溫后關閉冷熱水夾套內的冷水、停止變頻攪拌減速機系統的攪拌；六、靜置12h后得到增稠劑。本專利技術技術方案的有益效果在于：上述設備采用上展閥底出口設計，可有效防止底出口堵塞。使用此增稠劑熬制設備，其批次間增稠劑粘度值相差較小，產品均一性較好。經試用，目前使用情況良好。附圖說明圖1為增稠劑熬制設備示意圖圖中：進料口(1)、變頻攪拌減速機系統(2)、槽體(3)、機械密封(5)、冷熱水進口(6)、冷熱水出口(7)、出料口(8)、四氫糠醇專用漏斗(10)、排風出口(11)、槽體支架(12)。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術技術方案進行詳細說明。如圖1所示，本專利技術一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，該裝置包括進料口1、變頻攪拌減速機系統2、槽體3、機械密封5、冷熱水進口6、冷熱水出口7、出料口8、四氫糠醇專用漏斗10、排風出口11、槽體支架12；槽體3的容積為100～200升，分為兩部分，上部分是一個內徑為500mm的圓柱形結構，下部分是一個向下凸出的橢球狀結構；在槽體3上方連接排風出口11、變頻攪拌減速機系統2、進料口1；進料口1的直徑為20mm。排風出口11處安裝有蝶閥9，用來控制排風風量大小。變頻攪拌減速機系統2包括變頻器、減速機和攪拌軸；通過變頻器和減速機控制輸出電源的頻率和攪拌軸的轉速；在攪拌軸上安裝有機械密封5，通過機械密封5防止變頻攪拌減速機系統2的機油進入槽體3內；通過進料口1向槽體3內加入聚乙烯醇；當需要向槽體3內加入四氫糠醇時，將四氫糠醇專用漏斗10插入進料口1，通過四氫糠醇專用漏斗10向槽體3內加入四氫糠醇；四氫糠醇專用漏斗10的下出口直徑為1mm，用來控制加料時四氫糠醇的流速。槽體3側部設置冷熱水夾套，通過冷熱水夾套內的冷熱水來控制槽體3內工作介質的溫度在25～95℃范圍內調節；在槽體3的冷熱水夾套上分別開設冷熱水進口6和冷熱水出口7；在槽體3下端口設有出料口8；在出料口8上安裝有上展閥4，通過上展閥4防止出料口8堵塞。槽體3底部焊有三個槽體支架12，用來支撐整個槽體3。裝置中各部件的材質為以下材料之一：321不銹鋼、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11TiⅡ。一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置的使用方法，包括以下步驟：一、球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制時，通過進料口1向槽體3內加水，再加入粒徑為3mm的顆粒狀聚乙烯醇；二、通過變頻攪拌減速機系統2以0～400r/min的轉速進行攪拌，通過冷熱水夾套內通入的熱水把槽體3內的液體加熱到95℃；三、保溫一小時后通過冷熱水夾套內通入的冷水把槽體3內的液體降溫至40℃；四、通過四氫糠醇專用漏斗10向槽體3內加入將四氫糠醇，控制四氫糠醇的流速為10～30L/h；五、槽體3內的液體降溫至室溫后關閉冷熱水夾套內的冷水、停止變頻攪拌減速機系統2的攪拌；六、靜置12h后得到增稠劑。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，其特征在于：該裝置包括進料口(1)、變頻攪拌減速機系統(2)、槽體(3)、機械密封(5)、冷熱水進口(6)、冷熱水出口(7)、出料口(8)、四氫糠醇專用漏斗(10)、排風出口(11)、槽體支架(12)；槽體(3)分為兩部分，上部分是一個圓柱形結構，下部分是一個向下凸出的橢球狀結構；在槽體(3)上方連接排風出口(11)、變頻攪拌減速機系統(2)、進料口(1)；變頻攪拌減速機系統(2)包括變頻器、減速機和攪拌軸；通過變頻器和減速機控制輸出電源的頻率和攪拌軸的轉速；在攪拌軸上安裝有機械密封(5)，通過機械密封(5)防止變頻攪拌減速機系統(2)的機油進入槽體(3)內；通過進料口(1)向槽體(3)內加入聚乙烯醇；當需要向槽體(3)內加入四氫糠醇時，將四氫糠醇專用漏斗(10)插入進料口(1)，通過四氫糠醇專用漏斗(10)向槽體(3)內加入四氫糠醇；槽體(3)側部設置冷熱水夾套，通過冷熱水夾套內的冷熱水來控制槽體(3)內工作介質的溫度；在槽體(3)的冷熱水夾套上分別開設冷熱水進口(6)和冷熱水出口(7)；在槽體(3)下端口設有出料口(8)；槽體(3)底部焊有三個槽體支架(12)，用來支撐整個槽體(3)。...

【技術特征摘要】
1.一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，其特征在于：該裝置包括進料口(1)、變頻攪拌減速機系統(2)、槽體(3)、機械密封(5)、冷熱水進口(6)、冷熱水出口(7)、出料口(8)、四氫糠醇專用漏斗(10)、排風出口(11)、槽體支架(12)；槽體(3)分為兩部分，上部分是一個圓柱形結構，下部分是一個向下凸出的橢球狀結構；在槽體(3)上方連接排風出口(11)、變頻攪拌減速機系統(2)、進料口(1)；變頻攪拌減速機系統(2)包括變頻器、減速機和攪拌軸；通過變頻器和減速機控制輸出電源的頻率和攪拌軸的轉速；在攪拌軸上安裝有機械密封(5)，通過機械密封(5)防止變頻攪拌減速機系統(2)的機油進入槽體(3)內；通過進料口(1)向槽體(3)內加入聚乙烯醇；當需要向槽體(3)內加入四氫糠醇時，將四氫糠醇專用漏斗(10)插入進料口(1)，通過四氫糠醇專用漏斗(10)向槽體(3)內加入四氫糠醇；槽體(3)側部設置冷熱水夾套，通過冷熱水夾套內的冷熱水來控制槽體(3)內工作介質的溫度；在槽體(3)的冷熱水夾套上分別開設冷熱水進口(6)和冷熱水出口(7)；在槽體(3)下端口設有出料口(8)；槽體(3)底部焊有三個槽體支架(12)，用來支撐整個槽體(3)。2.如權利要求1所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，其特征在于：槽體(3)的容積為100～200升，上部分是一個內徑為500mm的圓柱形結構。3.如權利要求1所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，其特征在于：進料口(1)的直徑為20mm。4.如權利要求1所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，其特征在于：槽體(3)側部設置冷熱水夾套，通過冷熱水夾套內的冷熱水來控制槽體(3)內工作介質的溫度在25～95℃范圍內調節。5.如權利要求1所述的一種球狀核燃料元件生產線增稠劑熬制裝置，其特征在于：裝置的材質為以下材料之一：321不銹鋼、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11TiⅡ。6.如權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程福林，牛小平，沈巍巍，馬永安，杜樂，袁忠升，張藺峰，馬景陶，郝少昌，趙興宇，鄧長生，劉兵，唐亞平，
申請(專利權)人：中核北方核燃料元件有限公司，清華大學，
類型：發明
國別省市：內蒙古,15