技术领域
[0001] 本
发明涉及反应堆领域，尤其涉及一种用于反应堆的堆芯温度测量装置。
背景技术
[0002] 目前XADS铅基快堆中，将所有
热电偶仪集中在一
块支撑板上，并随着
控制棒组件安装在一个带孔的圆管中，然后将圆管引出堆顶使它与堆顶旋塞固定。当铅基快堆需要换料时，将堆顶旋塞旋转一定
角度，从而将整个圆管(即热电偶组件和控制棒组件)以与堆芯顶端面平行的方向移出远离堆芯，从而给堆内换料机提供换料所需空间。虽然现有的XADS铅基快堆中通过旋转堆顶旋塞将热电偶组件和控制棒组件移开，给换料机提供充足的空间，但这样的设计会造成反应堆的堆顶旋塞体积过大，以致增加容器的直径，导致铅基快堆整体过大、增加冷却剂体积等问题。
[0003] 对于铅铋堆(铅铋冷却剂半池式半回路式反应堆)，由于在堆芯的中间有贯穿整个堆芯和
压力容器的中心靶管，以及控制棒
导管和温度测量导管的载体中心测量柱的引入，无法实现堆内换料。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种用于反应堆的堆芯温度测量装置，能够给堆内换料机提供充足的换料空间，同时解决了堆顶旋塞体积过大，增加容器的体积以及冷却剂体积的问题。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种用于反应堆的堆芯温度测量装置，能够给堆内换料机提供充足的换料空间，同时解决了堆顶旋塞体积过大，增加容器的体积以及冷却剂体积的问题；而且能够避免与中心靶管之间的干涉，实现铅铋堆的堆内换料。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种用于反应堆的堆芯温度测量装置，包括若干热电偶组件、用于装设所述热电偶组件的测量柱、堆顶旋塞及升降机构，所述测量柱可上下移动地穿设在所述堆顶旋塞上以使所述热电偶组件的底端靠近或者远离堆芯，所述升降机构用于驱动所述测量柱上下移动。
[0007] 较佳地，所述升降机构为竖向安装在所述堆顶旋塞上的滚珠
丝杠组件。
[0008] 较佳地，所述热电偶组件包括热电偶仪及套设所述热电偶仪的仪表管，所述测量柱包括管体及形成在所述管体上端的端盖，所述端盖上开设有若干通孔，所述热电偶仪及所述仪表管的上端由对应的所述通孔伸出所述测量柱，所述热电偶仪可向上抽出或向下插入所述仪表管；藉此设计，能够实现所述热电偶仪在堆外进行单根抽插的功能，使得在不打开堆顶盖和所述端盖的情况下，即可对所述热电偶仪进行维修或者更换；而且，所述仪表管对所述热电偶仪的插拔能起到导向作用。
[0009] 较佳地，所述端盖与所述管体之间的连接处进行密封处理，以便所述测量柱的承压密封设计。
[0010] 较佳地，所述通孔与所述仪表管之间的连接处进行密封固定。
[0011] 较佳地，所述仪表管和所述热电偶仪的顶端之间进行可拆式密封固定，进而方便更换所述热电偶仪。
[0012] 较佳地，所述端盖上设有支撑杆，所述支撑杆的顶端支撑有与所述端盖相对的拉板，所述热电偶组件还包括
电连接器端头，所述电连接器端头的底端与所述热电偶仪的顶端相连，所述电连接器端头的顶端穿设在所述拉板上，藉此设计，可以更好地固定所述热电偶仪，防止所述热电偶仪出现晃动现象。
[0013] 为实现上述另一目的，本发明提供一种用于反应堆的堆芯温度测量装置，包括堆顶旋塞、多个测量柱及升降机构，多个所述测量柱呈环形分布地穿设在所述堆顶旋塞上以围设在中心靶管外围，每一所述测量柱内分别装设有若干热电偶组件，每一所述测量柱内的若干热电偶组件分别与所述中心靶管一侧的若干
燃料组件对应，所述升降机构用于驱动所述测量柱上下移动以使所述热电偶组件的底端靠近或者远离堆芯。
[0014] 较佳地，所述升降机构的数量与所述测量柱的数量相同，以对每一所述测量柱分别进行驱动。
[0015] 较佳地，所述升降机构为竖向安装在所述堆顶旋塞上的滚珠丝杠组件。
[0016] 与
现有技术相比，热电偶组件装设在测量柱内，通过升降结构控制测量柱降低使装设在测量柱的热电偶组件靠近堆芯，以便于热电偶组件的热电偶仪对反应堆进行温度测量；通过升降结构控制测量柱升高使装设在测量柱的热电偶组件远离堆芯，从而给换料机提供了充足的换料空间，进而保证换料机抓取头运动
定位时，在堆芯上方能够360°
覆盖堆芯，进行点对点抓取任意反应堆的
燃料组件的顶端头；另外，由于通过升降结构控制测量柱的升降，解决现有技术的堆顶旋塞体积过大，以致增加容器的直径、反应堆整体过大、增加冷却剂体积的问题；而且本发明的用于反应堆的堆芯温度测量装置整体结构简单、可靠、稳定。此外，通过多个测量柱呈环形分布地穿设在堆顶旋塞上并围设在中心靶管外围，每一测量柱内分别装设有若干热电偶组件，能够避免与中心靶管之间发生干涉，测量柱及热电偶组件可在升降机构的驱动下上下移动，从而为堆内换料腾出了空间，能够使具有中心靶管的铅铋堆等实现堆内换料。
附图说明
[0017] 图1是本发明
实施例的用于反应堆的堆芯温度测量装置的结构示意图。
[0018] 图2是图1中A部的局部放大图。
[0019] 图3是图1中B部的局部放大图。
[0020] 图4是本发明实施例的热电偶组件与CIADS反应堆的燃料组件的对应关系的示意图。
具体实施方式
[0021] 为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
[0022] 请参阅图1至图3，本发明第一实施例的用于反应堆的堆芯温度测量装置包括若干热电偶组件、用于装设热电偶组件的测量柱2、堆顶旋塞3及升降机构4，测量柱2可上下移动地穿设在堆顶旋塞3上以使热电偶组件的底端靠近或者远离堆芯300，升降机构4用于驱动测量柱2上下移动。
[0023] 请参阅图1，升降机构4为竖向安装在堆顶旋塞3上的滚珠丝杠组件，具体地，滚珠丝杠组件包括滚珠丝杠41、滑设在滚珠丝杠41上的至少一滑动
基座42及伺服
电机43，滚珠丝杠41固定于堆顶旋塞3的顶部，滑动基座42固持测量柱2，
伺服电机43用于驱动滚珠丝杠41及滑动基座42以带动测量柱2上下移动，藉此实现用于反应堆的堆芯温度测量装置高平稳度、高
精度的自动化设计；在具体实施时，测量柱2竖向移动行程为3850mm，运动速度为
1.8m/s。
[0024] 请参阅图3，热电偶组件包括热电偶仪11及套设热电偶仪11的仪表管12，测量柱2包括管体21及形成在管体21上端的端盖22，端盖22上开设有若干通孔221，热电偶仪11及仪表管12的上端由对应的通孔221伸出测量柱2，热电偶仪11可向上抽出或向下插入仪表管12；藉此设计，能够实现热电偶仪11在堆外进行单根抽插的功能，使得在不打开堆顶盖(图未示)和端盖22的情况下，即可对热电偶仪11进行维修或者更换；而且，仪表管12对热电偶仪11的插拔能起到导向作用。
[0025] 请参阅图2，端盖22与管体21之间的连接处进行密封处理，以便实现测量柱2的承压密封设计；具体地，端盖22与管体21通过
焊接密封固定。
[0026] 请继续参阅图2，通孔221与仪表管12之间的连接处进行密封固定。
[0027] 请参阅图3，仪表管12和热电偶仪11的顶端之间进行可拆式密封固定，藉此设计，可方便更换热电偶仪11；较佳地，热电偶仪11与仪表管12通过
螺纹可拆式密封，例如可以采用直通焊接接头13密封连接仪表管12与热电偶仪11，在实现仪表管12对热电偶仪11的轴向固定与径向密封的同时，也方便实现热电偶仪11的更换或维修；直通焊接接头13的型号可选择为swagelok3/8-600-1-8W。
[0028] 请参阅图1，端盖22上设有支撑杆23，支撑杆23的顶端支撑有与端盖22相对的拉板24，热电偶组件还包括电连接器端头14，电连接器端头14的底端与热电偶仪11的顶端相连，电连接器端头14的顶端穿设在拉板24上；藉此设计，可以防止热电偶仪11出现晃动现象。
[0029] 请参阅图1及图4，本发明的第二实施例提供了一种用于反应堆的堆芯温度测量装置，包括堆顶旋塞3、多个测量柱2及升降机构4，多个测量柱2呈环形分布地穿设在堆顶旋塞3上以围设在中心靶管31外围，每一测量柱2内分别装设有若干热电偶组件，每一测量柱2内的若干热电偶组件分别与中心靶管31一侧的若干燃料组件32对应，升降机构4用于驱动测量柱2上下移动以使热电偶组件的底端靠近或者远离堆芯300。
[0030] 较佳地，升降机构4的数量与测量柱2的数量相同，以对每一测量柱2分别进行驱动。
[0031] 具体地，升降机构4为竖向安装在堆顶旋塞3上的滚珠丝杠组件，在本实施例中，滚珠丝杠组件包括滚珠丝杠41、滑设在滚珠丝杠41上的至少一滑动基座42及伺服电机43，滚珠丝杠41固定于堆顶旋塞3的顶部，滑动基座42卡持测量柱2，伺服电机43用于驱动滚珠丝杠41及滑动基座42以带动测量柱2上下移动，藉此实现用于反应堆的堆芯温度测量装置高平稳度、高精度的自动化设计。
[0032] 下面将描述本发明第二实施例用于反应堆的堆芯温度测量装置在CIADS反应堆进行堆芯300温度测量的使用示例，如图4所示的CIADS反应堆的堆芯300共有七十二盒燃料组件32，为了便于测量，布置二十七个热电偶组件在堆芯300上方，具体地，在堆芯300的外围，每相邻的三盒燃料组件32的中心的上方布置一个热电偶组件，在堆芯300的内围，每相邻的两盒燃料组件32的中心的上方布置一个热电偶组件，藉此通过二十七个热电偶组件覆盖了七十二盒燃料组件32。二十七支热电偶仪11分成三组(每组包含九个热电偶组件)，三组热电偶组件分别安装在三个测量柱2中，三个测量柱2呈环形分布地穿设在堆顶旋塞3上并围设在中心靶管31外围，藉由测量柱2的上下移动，热电偶仪11靠近堆芯300以进行温度检测或者远离堆芯300以为换料机(图未示)对燃料组件32进行换料腾出空间。
[0033] 与现有技术相比，热电偶组件装设在测量柱2内，通过升降结构4控制测量柱2降低使装设在测量柱2的热电偶组件靠近堆芯300，以便于热电偶组件的热电偶仪11对反应堆进行温度测量；通过升降结构4控制测量柱2升高使装设在测量柱2的热电偶组件远离堆芯300，从而给换料机提供了充足的换料空间，进而保证换料机抓取头运动定位时，在堆芯300上方能够360°覆盖堆芯300，进行点对点抓取任意反应堆的燃料组件32的顶端头；另外，由于通过升降结构4控制测量柱2的升降，解决现有技术的堆顶旋塞3体积过大，以致增加容器的直径、反应堆整体过大、增加冷却剂体积的问题；而且本发明的用于反应堆的堆芯温度测量装置整体结构简单、可靠、稳定。此外，通过多个测量柱2呈环形分布地穿设在堆顶旋塞3上并围设在中心靶管31外围，每一测量柱2内分别装设有若干热电偶组件，能够避免与中心靶管31之间发生干涉，测量柱2及热电偶组件可在升降机构4的驱动下上下移动，从而为堆内换料腾出了空间。对于CIADS反应堆而言，CIADS反应堆一回路运行温度范围为280℃～
380℃，通过对堆芯300出口的冷却剂(铅铋)温度的监测，可以避免CIADS反应堆一回路系统出现铅铋
凝固的
风险，防止发生偏离正常运行的事件；另一方面还可以对事故工况下事故
进程进行温度监测，以保护堆芯300安全。
[0034] 以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明
权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。
