适当温度(避免吸热过高)，燃料组件可长时间保留在容器10内，本发明的换料装置通过冷却机构40将容器10内热量排出。
[0041 ]作为选择，冷却机构40可包括冷却管(未图示)，冷却管的进水端和出水端分别连通容器10内顶部和底部;容器10内的水通过进水端进入冷却管，冷却后从冷却管的出水端返回容器10内部，使得水在冷却管和容器10内部之间不断循环。其中，冷却管可设置在容器10的外侧面上，水在冷却管内可通过热交换的方式散出。屏蔽机构60优选设置在容器10外侧，也将冷却机构40包覆。
[0042]进一步地，该换料装置还包括风冷机构70，将容器10内的热量排出，增加散热效果。作为选择，本实施例中，风冷机构70设置在容器10顶部。风冷机构70包括风机，通过抽吸空气方式使空气流通带走容器10的热量。风冷机构70可设置在壳体12上，将壳体12内部及容器10顶部的热量排出。
[0043]参考图1，本发明的燃料组件的换料方法可包括以下步骤:
[0044]S1、将容器10定位于燃料组件上方，且以底部朝向燃料组件;容器10内部充满水且其底部浸于水中。容器10内的水优选为含硼水。
[0045]S2、设置在容器10底部的开闭机构50将容器10底部的开口 11打开，提升机构30驱动抓取机构20下降至燃料组件上。
[0046]开闭机构50包括阀门51及驱动单元52。驱动单元52驱动阀门51转动，使阀门51上的通孔510与容器10内部相连通，从而将容器10底部的开口 11打开。抓取机构20在提升机构30的驱动下缓慢下降至燃料组件上。
[0047]S3、抓取机构20抓取燃料组件，提升机构30驱动抓取机构20上升以将抓取的燃料组件运至容器10内部。
[0048]其中，抓取机构20通过数个抓爪21相对打开落在燃料组件的外周，相对闭合将燃料组件夹持住。夹持燃料组件后的抓取机构20在提升机构30的驱动下缓慢上升到容器10内顶部，以将整个燃料组件带进容器10内。在容器10内，抓取机构20始终夹持燃料组件，并且燃料组件在容器10内浸于水中，热量可传递到水中，使水和容器10内部温度升高。
[0049]S4、开闭机构50将容器10底部的开口 11封闭，使容器10形成密闭空间，从而将燃料组件封闭在容器1内；容器1内的热量通过冷却机构40排出。具体地，开闭机构50的阀门51在驱动单元52的驱动下转动90°，使通孔510与容器10内部隔绝，将容器10底部的开口 11封闭。开口 11封闭的同时也将容器1内的水封闭在容器1内，避免流出。
[0050]在容器10开口封闭后，冷却机构40可开始工作，将容器10内部的热量排出。冷却机构40的冷却管的进水端和出水端分别连通容器10内顶部和底部，容器10内部水吸热后形成热水，从容器10内顶部流到冷却管内，进冷却后从冷却管的出水端从容器10内底部流回容器10内部，以此形成一个热循环回路，不断带出热量。冷却速度随着水温的增加而增加，保证容器10承载燃料组件脱离水面后可做长时间停留。
[0051 ]在将燃料组件自容器10内取出时，按上述步骤反向操作，例如:将容器1底部浸于水中，开闭机构50将容器10底部的开口 11打开，提升机构30驱动抓取机构20下降，将燃料组件带出容器10，燃料组件脱离容器10到位后，抓取机构20放下燃料组件，提升机构30驱动抓取机构20上升复位，开闭机构50再将容器10底部开口 11封闭。
[0052]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种燃料组件的换料装置，其特征在于，包括底部设有开口( 11)以供燃料组件和水进出的容器(10)、取放所述燃料组件的抓取机构(20)、驱动所述抓取机构(20)升降的提升机构(30 )、对所述容器(1 )内的热量进行排出的冷却机构(40 )、以及启闭所述容器(1 )底部的开闭机构(50); 所述抓取机构(20)设置在所述容器(10)内，所述提升机构(30)设置在所述容器(10)上部并连接提升和下降所述抓取机构(20)，所述冷却机构(40)设置在所述容器(10)外侧和/或顶部，所述开闭机构(50)设置在所述容器(10)的底部，用于开放所述开口(11)以供所述抓取机构(20)通过、或封闭所述开口(11)以使所述容器(10)形成密闭空间。2.根据权利要求1所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，该换料装置还包括设置在所述容器(10)外侧的屏蔽机构(60)。3.根据权利要求2所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，所述屏蔽机构(60)包括内层灌有铅的金属外壳(61);所述金属外壳(61)套在所述容器(10)上。4.根据权利要求1所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，该换料装置还包括将所述容器(10)内的热量排出的风冷机构(70)，所述风冷机构(70)设置在所述容器(10)顶部； 所述风冷机构(70 )包括风机。5.根据权利要求1-4任一项所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，所述抓取机构(20)包括数个可相对开合的抓爪(21)、对所述抓爪(21)进行导向和定位的导向销(22)、可上下移动以控制数个所述抓爪(21)的开合的控制套(23)、以及对所述抓爪(21)开合后进行锁定的机械锁(24);所述控制套(23)设置在数个所述抓爪(21)外周，所述导向销(22)设置在所述抓爪(21)的顶部，所述机械锁(24)设置在所述控制套(23)和抓爪(21)上。6.根据权利要求1-4任一项所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，所述容器(10)的顶部设有盖设到所述提升机构(30)外围的壳体(12)，将所述提升机构(30)密封在所述容器(10)顶部。7.根据权利要求6所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，所述提升机构(30)包括电机(31)、设置在所述电机(31)转轴上的转动轮(32)、以及绕覆在所述转动轮(32)上并连接所述抓取机构(20)的连接件(33);或者， 所述提升机构(30)包括设置在所述容器(10)顶部并连接所述抓取机构(20)的提升气缸。8.根据权利要求1-4任一项所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，所述开闭机构(50)包括可转动设置在所述容器(10)底部开口(11)处的阀门(51);所述阀门(51)上设有供所述燃料组件通过以进出所述容器(10)的通孔(510);所述阀门(51)打开所述开口(11)时，所述通孔(510)与所述容器(10)内部相连通，开放所述开口(11)。9.根据权利要求8所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，所述开闭机构(50)还包括连接并驱动所述阀门(51)转动的驱动单元(52); 所述驱动单元(52)包括电机或气缸。10.根据权利要求1-4任一项所述的燃料组件的换料装置，其特征在于，所述冷却机构(40)包括冷却管，所述冷却管的进水端和出水端分别连通所述容器(10)内顶部和底部;所述容器(10)内的水通过所述进水端进入所述冷却管，冷却后从所述冷却管的出水端返回所述容器(10)内部。11.一种燃料组件的换料方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、将容器(10)定位于燃料组件上方，且以底部朝向所述燃料组件;所述容器(10)内部充满水且其底部浸于水中； 52、设置在所述容器(10)底部的开闭机构(50)将所述容器(10)底部的开口(11)打开，提升机构(30)驱动抓取机构(20)下降至所述燃料组件上； 53、抓取机构(20)抓取所述燃料组件，所述提升机构(30)驱动抓取机构(20)上升以将抓取的燃料组件运至所述容器(10)内部； 54、所述开闭机构(50)将所述容器(10)底部的开口(11)封闭，使所述容器(10)形成密闭空间，从而将所述燃料组件封闭在所述容器(10)内；所述容器(10)内的热量通过冷却机构(40)排出。12.根据权利要求11所述的燃料组件的换料方法，其特征在于，所述容器(10)内的水为含硼水。
【专利摘要】本发明公开了一种燃料组件的换料装置及方法，换料装置包括底部设有开口以供燃料组件和水进出的容器、取放燃料组件的抓取机构、驱动抓取机构升降的提升机构、对容器内的热量进行排出的冷却机构、以及启闭容器底部的开闭机构；抓取机构设置在容器内，提升机构设置在容器上部并连接提升和下降抓取机构，冷却机构设置在容器外侧和/或顶部，开闭机构设置在容器的底部，开放开口或封闭开口。本发明通过抓取机构及提升机构的配合将燃料组件运至容器内部，将燃料组件封闭在容器内实现对燃料组件的转运、换料；并且通过冷却机构将容器的热量排出，保证装有燃料组件的容器可脱离水面并长时间保存，实现燃料组件的跨区域转运，安全可靠。
【IPC分类】G21F5/10, G21C19/105, G21F3/00, G21C19/04, G21C19/19
【公开号】CN105551545
【申请号】CN201610019555
【发明人】王思明, 刘刚, 丁慧明, 吴凤岐, 吴玉, 韩凤山, 邵慧超, 帅剑云
【申请人】中广核研究院有限公司, 中国广核集团有限公司, 中国广核电力股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月12日