百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置的制作方法

本实用新型属于百万千瓦级核电站的技术领域，尤其涉及一种百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置。

背景技术：

乏燃料是指经过辐射照射、使用过的核燃料，是由核电站的核反应堆产生的。核反应堆反应后的核燃料中包含有大量放射性元素，因此具有大量放射性，如果不加以妥善处理，会严重影响环境与接触它们的人员的健康。因此经由核电站的核反应堆反应后的乏燃料需要在乏燃料水池中存放数十年，直至其放射性降低至可以进行后续对乏燃料的后处理工艺时。随着国内核电站的不断增多，以及核电站的持续运营，目前国内大多数核电站的乏燃料水池格架已经满容，现有的容器已经不能够满足核电站内部乏燃料存储的需求，因此乏燃料水池必须通过改造扩大乏燃料水池贮存容量，保证核电站内的正常生产。

在进行乏燃料水池扩容操作时，首先需要先将乏燃料水池内部的旧格架拆除，在进行旧格架拆除前需要先将旧格架内部的乏燃料运输至外部存储，但是旧格架内部的乏燃料的放射性普遍没有降低至可以运输及进行后续乏燃料的后处理工艺所需的放射值，因此给乏燃料的运输和存储带来了极大的难度。

因此在清空乏燃料的过程中，需将装有乏燃料的燃料组件暂时寄存在装载井中，然而由于燃料组件中的乏燃料依旧会裂变产生热量释放至装载井的水中，引起装载井内水的温度升高，因此需要在装载井内加入冷水从而平衡水温，由于装载井内装入乏燃料后温度会出现分层现象，现有技术无法对不同高度的水温进行调节。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置，旨在解决现有技术中的平衡装载井内水温的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置，包括安装支架和冷却组件，所述冷却组件包括连接管组和用于吸水的吸水泵，所述连接管组连接于乏燃料水池和装载井之间，所述安装支架包括挂接件、连接件和安装件，所述挂接件挂接于所述装载井侧壁的顶部，所述连接件的一端与所述挂接件连接，所述连接件的另一端与所述安装件连接，所述吸水泵安装于所述安装件上，所述乏燃料水池与所述装载井之间设有用于将所述乏燃料水池内的冷水流入所述装载井内的闸口。

优选地，所述连接管组包括至少两根导管，所述导管将所述吸水泵的出水口连接至所述乏燃料水池内。

优选地，所述导管包括第一管体和多个第二管体，所述第一管体所述第一管体连接于所述吸水泵的出水口和所述第二管体之间，其余各所述第二管体依次收尾相连延伸至所述乏燃料水池内。

优选地，所述第一管体的一端设有第一接口，所述第一管体的另一端设有第二接口，各所述第二管体的一端均设有所述第二接口，各所述第二管体的另一端均设有第三接口，所述第一接口和所述吸水泵的出水口相互贴合后通过紧固件固定连接，所述第二接口与所述第三接口相互卡接。

优选地，各所述第二接口上均设有多个卡接件，各所述第三接口上均开设有多个卡接口，所述卡接件卡接于所述卡接口内。

优选地，所述卡接件包括卡钩部和卡接部，所述卡接部的一端与所述第二接口的周缘连接，所述卡接部的另一端与所述卡钩部连接，所述卡钩部卡接于所述卡接口内。

优选地，所述卡接件的数量两个，且两个所述卡接件对称地分布于所述第二接口的周缘，所述第三接口上开设有两个卡接口，且两个所述卡接口对称地分布于所述第三接口的周缘。

优选地，所述第一管体为金属软管。

优选地，所述挂接件包括相互连接形成一倒“L”型的竖向部和横向部，所述横向部抵接于所述装载井侧壁的顶端，所述竖向部通过紧固件固定于所述装载井的侧壁上。

优选地，所述连接件包括平行设置的第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的上端和所述第二连接杆的上端均与所述挂接件连接，所述第一连接杆的下端和所述第二连接杆的下端均与所述安装件连接。

优选地，所述连接件还包括多个横杆，各所述横杆均连接于所述第一连接杆和所述第二连接杆之间且等间距布置。

优选地，所述安装支架还包括套接组件，所述套接组件将所述吸水泵外壳的上部固定于所述连接件上。

优选地，所述套接组件包括第一弧形套接部和固定件，所述固定件包括第二弧形套接部和连接部，所述第一弧形套接部与所述第二弧形套接部相对设置套接于所述吸水泵外壳的上部，所述连接部连接于所述第二弧形套接部和最下端的所述横杆之间。

优选地，所述安装件包括支撑架体和连接于所述支撑架体上的支撑杆体，所述吸水泵的下端通过紧固件固定安装在所述支撑架体和所述支撑杆体上。

优选地，所述支撑架体包括第一侧部、第二侧部和横部，所述第一侧部的一端和所述第二侧部的一端分别垂直地连接于所述第一连接杆的下端和所述第二连接杆的下端，所述横部的两端连接于所述第一侧部的另一端和所述第二侧部的另一端之间，各所述支撑杆体与所述横部平行地连接于所述第一侧部和所述第二侧部之间，所述吸水泵的下端通过紧固件固定安装在所述横部和各所述支撑杆体上。

优选地，所述安装支架还包括连接于所述连接件和所述安装件之间的第一加强杆和第二加强杆。

本实用新型的有益效果：本实用新型的百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置，通过将安装支架的一端挂接在装载井的侧壁上，另一端伸入装载井内以安装吸水泵，使得吸水泵可以抽取装载井内的高温水可以通过连接管组输送至乏燃料水池内，然后乏燃料水池内的冷水则通过闸口自然溢流至装载井内以进行冷却；当装载井内的水温降低到设定的数值后，吸水泵停止抽水至乏燃料水池，此时乏燃料水池内由于没有水流的流入，其冷水也停止自然溢流至装载井内，同时保持装载井内与乏燃料水池内水位的平衡，采用安装支架同时可以方便的对安装支架的高度进行调节，从而对于装载井不同高度的水温进行调节，防止装载井内的水被过多抽出出现安全问题，如此实现装载井内水温的调节，使得装载井内的温度保持在一个稳定的范围，达到保证装载井安全的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置的装载井的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置的安装支架的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—冷却组件 11—吸水泵 12—导管

20—安装支架 21—挂接件 22—连接件

23—安装件 24—套接组件 30—装载井

31—闸口 121—第一接口 122—第二接口

123—卡接件 211—竖向部 212—横向部

221—第一连接杆 222—第二连接杆 223—横杆

231—支撑架体 232—支撑杆体 241—第一弧形套接部

242—固定件 251—第一加强杆 252—第二加强杆

1231—卡钩部 1232—卡接部 2311—第一侧部

2312—第二侧部 2313—横部 2421—第二弧形套接部

2422—连接部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～3描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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；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。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实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型实施例提供了一种百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置，包括安装支架20和冷却组件10，所述冷却组件10包括连接管组和用于吸水的吸水泵11，所述连接管组连接于乏燃料水池和装载井30之间，所述安装支架20包括挂接件21、连接件22和安装件23，所述挂接件21挂接于所述装载井30侧壁的顶部，所述连接件22的一端与所述挂接件21连接，所述连接件22的另一端与所述安装件23连接，所述吸水泵11安装于所述安装件23上，所述乏燃料水池与所述装载井30之间设有用于将所述乏燃料水池内的冷水流入所述装载井内的闸口31。

具体地，本实用新型实施例的百万千瓦级核电厂乏燃料水池的装载井温控冷却装置，通过将安装支架20的一端挂接在装载井30的侧壁上，另一端伸入装载井30内以安装吸水泵11，使得吸水泵11可以抽取装载井内30的高温水通过连接管组输送至乏燃料水池内，然后乏燃料水池内的冷水则通过闸口31自然溢流至装载井30内以进行冷却；当装载井30内的水温降低到设定的数值后，吸水泵停止抽水至乏燃料水池，此时乏燃料水池内由于没有水流的流入，其冷水也停止自然溢流至装载井30内，同时保持装载井30内与乏燃料水池内水位的平衡，采用安装支架20同时可以方便的对安装支架20的高度进行调节，从而对于装载井30不同高度的水温进行调节，防止装载井30内的水被过多抽出出现安全问题，如此实现装载井30内水温的调节，使得装载井30内的温度保持在一个稳定的范围，达到保证装载井30安全的目的。

进一步地，吸水泵11通过安装支架20设置于装载井30内对高温水进行抽出，安装支架20伸入乏池内的深度可根据实际需要设定，从而可以使得吸水泵11始终可位于装载井30内生成高温水的区域内，达到及时、有效地吸取装载井30内高温水的目的，进而有效地调节装载井30内水的温度。

更进一步地，在格架更换过程中，由于考虑到装罐池和乏燃料水池之间搅混不均匀，装载井30内的各处水温不均匀，需利用吸水泵11对装罐池和乏燃料水池进行强制对流，来维持两者平均温度不超过45℃或者50℃。

本实施例中，如图2所示，所述连接管组包括至少两根导管，所述导管将所述吸水泵的出水口连接至所述乏燃料水池内。具体地，吸水泵与乏燃料水池之间通过多个导管收尾相连，形成一确定的水流通路。

本实施例中，如图2～3所示，所述导管12包括第一管体和多个第二管体，所述第一管体的一端设有第一接口121，所述第一管体的另一端设有第二接口122，各所述第二管体的一端均设有所述第二接口122，各所述第二管体的另一端均设有第三接口，所述第一接口121和所述吸水泵11的出水口相互贴合后通过紧固件固定连接，各所述第二接口122上均设有多个卡接件123，各所述第三接口上均开设有多个卡接口，所述卡接件123卡接于所述卡接口内。具体地，导管12设置有多根，且各导管12之间相互连接将吸水泵11出水口的高温水输送至乏池内，其中第一根与吸水泵11连接的导管12，其第一接口121与吸水泵11的出水口相互贴合，再通过紧固件固定连接在一起，并且在第一接口121与吸水泵11的出水口的贴合处均设置有密封圈，使得第一接口121与吸水泵11的出水口之间密封连接，防止高温水外泄，造成安全隐患；而导管12与导管12之间通过第二接口122和第三接口连接，在第二接口122上设有卡接件123，第三接口上对应地开设有卡接口，卡接件123卡接于卡接口内将二者卡接在一起，安装方便且连接稳固。

本实施例中，如图2～3所示，所述卡接件123包括卡钩部1231和卡接部1232，所述卡接部1232的一端与所述第二接口122的周缘连接，所述卡接部1232的另一端与所述卡钩部1231连接，所述卡钩部1231卡接于所述卡接口内。具体地，卡接部1232将卡钩部1231伸出，以使得卡钩部1231可以卡接在卡接口内。

本实施例中，如图3所示，所述卡接件123设有两个，且两个所述卡接件123对称地分布于所述第二接口122的周缘，对应地所述第三接口上开设有两个卡接口，且两个所述卡接口对称地分布于所述第三接口的周缘。具体地，通过将两个卡接件123与两个卡接口对称地卡接，使得导管12与导管12之间连接更加稳固，且连接更加方便。

本实施例中，所述第一管体为金属软管。具体地，导管12与吸水泵11出水口连接的一端设置为金属软管，使得导管12可以更加灵活地在水中摆动，在调节安装支架20伸入装载井30的深度时，不断地适应抽水的需要，而不用特地拿出吸水泵11来拆卸调节，使用方便，且安全。

本实施例中，如图2所示，所述挂接件21包括竖向部211和横向部212，所述横向部212的一端与所述竖向部211的一端连接，所述横向部212的另一端与所述连接件22的顶端连接，所述横向部212抵接于所述装载井30侧壁的顶端，所述竖向部211的另一端竖直向下延伸且与所述装载井30的侧壁相贴合，所述竖向部211通过紧固件固定连接于所述装载井30的侧壁上。具体地，安装支架20的上端通过挂接件21挂接在装载井30侧壁的上端，其中，横向部212抵接在侧壁的上表面，竖向部211朝向下与装载井30的侧壁面相贴合，并通过紧固件将竖向部211和与装载井30的侧壁面固定连接在一起，使得安装支架20可以平稳地固定在装载井30的侧壁上。

本实施例中，如图2所示，所述连接件22包括平行设置的第一连接杆221和第二连接杆222，所述第一连接杆221的上端和所述第二连接杆222的上端均与所述挂接件21连接，所述第一连接杆221的下端和所述第二连接杆222的下端均与所述安装件23连接。具体地，连接件22通过两根平行的第一连接杆221和第二连接杆222形成其长度方向的支撑，并且使得第一连接杆221和第二连接杆222可以与尽可能地贴合装载井30的侧壁，由于装载井30的侧壁会存在凹凸不平的情况，如果使用一长条板作为连接件22，会出现长条板会无法与凹凸不平的侧壁贴合，因此在吸水泵11工作时，会由于吸水泵11的机械震动引起长条板的更大幅度的震动，造成吸水不稳定，无法满足使用要求，而采用两根平行的第一连接杆221和第二连接杆222形成其长度方向的支撑便可有效解决这个技术问题，实现吸水泵11平稳的抽水效果。

本实施例中，如图2所示，所述连接件22还包括多个横杆223，各所述横杆223均连接于所述第一连接杆221和所述第二连接杆222之间且等间距布置。具体地，通过在第一连接杆221和第二连接杆222之间设置多个横杆223，且各横杆223之间间距均匀分布，以加强第一连接杆221和第二连接杆222之间连接的稳定性，保证吸水泵11可以稳固地在水下工作，同时其结构简单，不仅易于加工，而且质量较轻，易于安装。

本实施例中，如图2所示，所述安装支架20还包括套接组件24，所述套接组件24包括第一弧形套接部241和固定件242，所述固定将包括第二弧形套接部2421和连接部2422，所述第一弧形套接部241与所述第二弧形套接部2421相对设置套接于所述吸水泵11外壳的上部，所述连接部2422连接于所述第二弧形套接部2421和最下端的所述横杆223之间。具体地，吸水泵11的上部通过套接组件24固定安装在安装支架20的横杆223上，吸水泵11的下端通过紧固件固定安装在安装支架20的安装部上，从而使得吸水泵11可以稳固地安装在安装支架20上，且吸水泵11的外壳保持与连接件22平行。

本实施例中，如图2所示，所述安装件23包括支撑架体231和至少一个支撑杆体232，所述支撑架体231包括第一侧部2311、第二侧部2312和横部2313，所述第一侧部2311的一端和所述第二侧部2312的一端分别垂直地连接于所述第一连接杆221的下端和所述第二连接杆222的下端，所述横部2313的两端连接于所述第一侧部2311的另一端和所述第二侧部2312的另一端之间，各所述支撑杆体232与所述横部2313平行地连接于所述第一侧部2311和所述第二侧部2312之间，所述吸水泵11的下端通过紧固件固定安装在所述横部2313和各所述支撑杆体232上。具体地，安装件23设置为镂空支架，使得吸水泵11的下端不仅可以通过紧固件固定在安装件23上，同时也不影响吸水泵11下方的吸水口吸水，从而可以使得吸水泵11可以及时、有效地抽取高温水。

本实施例中，如图2所示，所述安装支架20还包括第一加强杆251和第二加强杆252，所述第一加强杆251的一端连接于所述第一连接杆221的下部，所述第一加强杆251的另一端连接于所述第一侧部2311的前部，所述第二加强杆252的一端连接于所述第二连接杆222的下部，所述第二加强杆252的另一端连接于所述第二侧部2312的前部。具体地，通过第一加强杆251和第二加强杆252的连接作用，使得第一连接杆221、第一侧部2311和第一加强杆251之间形成一个直角三角形，同样的第二连接杆222、第二侧部2312和第二加强杆252之间也形成一个全等的直角三角形，利用三角形的特性，两侧对称的直角三角形可以有效地加强安装件23和连接件22之间连接的稳固性，进而使得安装支架20可以有效地提供支撑平台供吸水泵11工作，并且抵御吸水泵11工作时产生的机械振动，防止出现因吸水泵11掉落而引发的安全事故。

本实施例中，所述吸水泵11的外壳为全不锈钢材质。具体地，由于乏池内环境的特殊，电阻外壳的材质不能含有卤族元素、硫酸根离子，且密封时需满足放射性条件使用要求，因此吸水泵11的外壳为304不锈钢壳体。

本实施例中，所述安装支架20为全不锈钢支架。具体地，由于乏池内环境的特殊，电阻外壳的材质不能含有卤族元素、硫酸根离子，且密封时需满足放射性条件使用要求，因此安装支架20为304不锈钢支架。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。