乏燃料组件端头的接收装置

技术领域

本发明的实施例涉及乏燃料后处理技术领域，具体涉及一种乏燃料组件端头的接收装置。

背景技术

目前，对于乏燃料的后处理，大多采用PUREX流程。即，将乏燃料组件剪切成段并送入溶解器，用溶剂溶解不溶性包壳内的燃料芯块，以达到回收裂变材料的目的。

其中，由于乏燃料组件的端头中不包含燃料芯块，在对乏燃料组件进行剪切时，在端头与燃料段分割之后，需要对端头和燃料段分别进行收集，从而对端头和燃料段进行不同的处理。因此，需要设计一种能够单独接收乏燃料组件的端头的装置。

发明内容

本发明的实施例提供了一种乏燃料组件端头的接收装置，用于在剪切乏燃料组件时接收剪切装置剪切下来的端头。该接收装置包括：剪切阱，所述剪切阱的顶部设置有连接口，用于与剪切装置密封连通，剪切阱的底部设置有出料口，用于与溶解器密封连通；接收容器，可移动地设置于所述剪切阱内，所述接收容器具有与所述连接口对应设置的接收工位以及远离所述连接口的清洗转运工位，所述接收容器被设置成在所述接收工位接收所述端头并在完成接收后移动至所述清洗转运工位；驱动组件，设置于所述剪切阱内，所述接收容器与所述驱动组件驱动连接，所述驱动组件用于驱动所述接收容器移动，以使所述接收容器在接收工位和清洗转运工位之间切换。

采用本发明实施例中的乏燃料组件端头的接收装置，可以在乏燃料组件的剪切过程中单独接收端头，实现端头和燃料段的分离收集和单独处理。并且，本发明实施例中的接收装置在不同的工位处可以与剪切机或者密封盖之间密封设置，从而有效保证工作时粉尘在限定的空间内弥漫扩散。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明的实施例所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1是根据本发明一个实施例的位于接收工位时的乏燃料组件端头接收装置的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的位于清洗转运工位时的接收装置的结构示意图。

图3是根据本发明一个实施例的乏燃料组件端头接收装置的装配示意图。

图4是根据本发明一个实施例的剪切阱的结构示意图。

图5是根据本发明一个实施例的密封盖的结构示意图。

图6是根据本发明一个实施例的液封部的结构示意图。

图7是图4中剪切阱A处的局部放大示意图。

图8是根据本发明一个实施例的第一剪切阱的结构示意图。

图9是根据本发明一个实施例的第二剪切阱的结构示意图。

图10是根据本发明一个实施例的驱动组件和接收容器的结构示意图。

图11是根据本发明一个实施例的驱动组件的结构示意图。

图12是根据本发明一个实施例的接收容器的结构示意图。

图13是根据本发明一个实施例的接收容器的装配示意图。

图14是根据本发明一个实施例的接收容器的起吊作业示意图。

图15是图14中接收容器的起吊后的示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

乏燃料组件包括燃料段和连接于燃料段两端的端头。在对乏燃料组件进行剪切处理时，为了实现乏燃料组件的端头和燃料段的分离收集，本发明的实施例提供了一种乏燃料组件端头的接收装置，其可以在剪切乏燃料组件时接收剪切下来的端头。

图1示出了根据本发明一个实施例的位于接收工位时的乏燃料组件端头接收装置的结构示意图。图2示出了根据本发明一个实施例的位于清洗转运工位时的接收装置的结构示意图。图3示出了根据本发明一个实施例的乏燃料组件端头接收装置的装配示意图。

参见图1至图3，本发明实施例中的接收装置100包括接收容器10、驱动组件20和剪切阱30。剪切阱30的顶部设置有连接口31，用于与剪切装置200密封连通，剪切阱的底部设置有出料口39，用于与溶解器密封连通，以将剪切装置200剪切的燃料段送至溶解器内进行后续处理。其中，出料口39和连接口31对应设置。接收容器10可移动地设置于剪切阱30内，接收容器10具有与连接口31对应设置的接收工位1以及远离连接口31的清洗转运工位2，接收容器10被设置成在接收工位1接收端头并在完成接收后移动至清洗转运工位2。驱动组件20设置于剪切阱30内，接收容器10与驱动组件20驱动连接，驱动组件20用于驱动接收容器10移动，以使接收容器10在接收工位1和清洗转运工位2之间切换。

采用本实施例中的接收装置100，可以在乏燃料组件送入剪切装置200之前，控制接收容器10移动至接收工位1，当剪切下来的端头落入接收容器10内后，控制接收容器10移动至清洗转运工位2，以避免剪切下来的燃料段落入接收容器10内，当完成燃料段的剪切后，再控制接收容器10移动至接收工位1，以接收剪切下的另一端头，从而实现端头与燃料段的分离收集，以便于后续对端头和燃料段进行不同的处理。

本实施例中，剪切阱30的连接口31与剪切装置200密封地连通，从而使得剪切阱30与剪切装置200之间形成封闭空间，避免剪切作业时粉尘肆意扩散弥漫，有效控制粉尘在限定的剪切阱空间内扩散，避免粉尘扩散至外部。

如图4所示，本实施例中的剪切阱30包括安装部32和容纳部33。其中，驱动组件20安装于安装部32内，容纳部33与安装部32相连通，接收容器10可移动地设置于容纳部33。连接口31设置于容纳部33的顶部并与接收工位1对应设置，从而使得接收容器10能够在接收工位1接收剪切装置200剪切下来的端头。

在一些实施例中，如图3所示，安装部32包括安装主体321和可拆卸地连接于安装主体321顶部的盖体322。其中，安装主体321的一端与容纳部33相连通，安装主体321包括底板和与底板连接的三个侧板，底板与侧板共同围成用于安装驱动组件20的安装空间。安装主体321的顶部开口，盖体322可拆卸地连接于安装主体321的顶部，以封闭该开口。

如图4所示，在一些实施例中，容纳部33的顶部可拆卸地连接有密封盖34，密封盖34与所述清洗转运工位2对应设置。在接收容器10完成端头接收后，可以打开密封盖34，将装有端头的接收容器10转移出剪切阱30，以便于将端头转运至端头处理热室中对端头进行后续处理。

具体地，容纳部33包括容纳主体331和顶板332。其中，容纳主体331呈上端开口的方筒状，顶板332密封连接于容纳主体331的顶部。顶板332对应于接收工位1的位置设置有连接口31，以与剪切装置200相连通，便于接收剪切下来的端头。顶板332对应于清洗转运工位2的位置设置有安装口，密封盖34可拆卸地连接于安装口处，从而封闭安装口，防止粉尘扩散至外部。

进一步地，如图5所示，密封盖34靠近接收容器10的一侧设置有喷淋组件，喷淋组件用于冲洗接收容器10内接收到的端头。具体地，喷淋组件包括液体管道341以及连接于液体管道上的喷头342。其中，液体管道341呈环形对称布置于密封盖34靠近接收容器10的一侧，多个喷头342对称地布置于液体管道341上，从而能够对接收容器10内各个位置处的端头进行喷淋冲洗。此外，密封盖34上固定有多个管道支撑部343，液体管道341支撑于管道支撑部343上，从而实现对液体管道341的支撑和固定。

在本实施例中，喷淋组件还包括进液管344，进液管344设置于密封盖34远离接收容器10的一侧，进液管344穿过密封盖34与液体管道341相连通，从而为喷头342提供喷淋所需的水。需要说明的是，进液管344与密封盖34之间密封设置，以避免剪切时粉尘扩散至外部。

如图5所示，密封盖34上还设置有起吊部345，起吊部345连接于密封盖34远离接收容器10的一侧，以对密封盖34进行起吊作业。在本实施例中，多个起吊部345对称地设置于密封盖34上，从而便于对密封盖34进行起吊转移，并保证受力均匀，起吊过程平稳。当需要转移接收容器10内的端头时，可以起吊密封盖34，以便于将容纳部33内的接收容器10转移出来。

如图4所示，在一些实施例中，剪切阱30的连接口31处设置有液封部35，液封部35被设置成容纳水以密封地连通剪切装置200和剪切阱30，从而将剪切装置200与剪切阱30之连通并形成封闭空间，避免粉尘扩散至外部。具体地，液封部35可以焊接于容纳部33的顶板332上。

如图6所示，液封部35呈方形且为环状水槽，且水槽中心处的通孔用于连通剪切装置200和剪切阱30。水槽内用于容纳水以对剪切装置200和剪切阱30的连接处进行液封。

在本实施例中，液封部35的侧面还设置有溢水管351、进水管352和排水管353。其中，溢水管351设置于对应于液封部35的安全水位的高度处，当液封部35内的水超过安全水位后，溢水管351可以将水排出。进水管352的设置高度低于溢水管351，进水管352用于在剪切开始前向液封部35内注水以实现液封，进水管352还可以用于在接收装置运行期间向液封部35内补水。排水管353靠近液封部35的底部，当液封部35需要清洗或者需要排空水时，排水管353用于排水。

如图7所示，本实施例中的剪切阱30设置有排风管333，排风管333设置于容纳部33的远离驱动组件20的一端，用于对剪切阱30进行通风。剪切阱30内设置有挡尘板334，挡尘板334垂直于接收容器10的移动方向，且两侧固定于剪切阱30的内表面，挡尘板334靠近排风管333设置，从而防止粉尘通过排风管333扩散至外部。

此外，剪切阱30还设置有多个调位件38，多个调位件38设置于容纳部33的外表面以及安装部32的外表面。其中，安装部32远离接收容器10的一端设置有一调节件38，容纳部33的各侧面的边缘分别设置有调节件38。调节件38包括调节螺栓，通过旋转调节螺栓，可以对乏燃料组件端头接收装置在水平方向上的位置进行调节和定位。

如图4所示，本实施例中的剪切阱30还包括第一剪切阱36和第二剪切阱37。第一剪切阱36和第二剪切阱37均连接于容纳部33的底部，并与容纳部33相连通。其中，第一剪切阱36与连接口31对应设置，且出料口39设置于第一剪切阱36的底部，用于与溶解器对接，从而将剪切装置200剪切下来的燃料段转移至溶解器。第二剪切阱37与清洗转运工位2对应设置，用于收集冲洗端头后的废水。

如图8所示，本实施例中的第一剪切阱36呈漏斗状，第一剪切阱36的底部连接有液封管361，液封管361用于与溶解器对接，从而实现剪切阱30与溶解器的密封连接，在剪切装置200与溶解器之间形成封闭空间，防止粉尘扩散。本实施例将第一剪切阱36设置为漏斗状，掉落至第一剪切阱36内任意位置的燃料段均容易滑落至下方的溶解器内，便于燃料段的收集。

在本实施例中，当剪切装置200剪切端头时，接收容器10位于接收工位1，此时，剪切下来的端头下落并收集至接收容器10中。完成接收后，驱动组件20驱动接收容器10移动至清洗转运工位2。当剪切装置对乏燃料组件的燃料段进行剪切时，接收容器10位于清洗转运工位2，此时剪切下来的燃料段可以下落至第一剪切阱36，并经过溶解器溜槽进入与溶解器溜槽连通的溶解器中，进行后续溶解，实现对端头和燃料段的分类收集和处理。

如图9所示，本实施例中的第二剪切阱37包括连接部371、收集部372、过滤部373和出水管374。收集部372设置于容纳部33的下方，用于收集喷淋组件冲洗端头后的废水。连接部371连接于收集部372和容纳部33之间，以使得废水流至下方的收集部372内，便于进行收集。出水管374连接于收集部372的底部，出水管374用于与废水专用管道连接，以将收集部372内的废水引流至后续的处理系统中。过滤部373设置于收集部372内，用于过滤收集到的废水，收集废水中的残渣，防止残渣造成出水管堵塞。

在本实施例中，收集部372为圆筒状，连接部371为漏斗状。在本实施例中，连接部371的顶部开口的尺寸大于连接部371的底部开口的尺寸，使得冲洗后的废水可以沿着连接部371倾斜的内壁流至下方的收集部372内，避免废水残留在连接部371中。

此外，过滤部373呈筒状，过滤部373上设置有多个出水孔3731，多个出水孔3731均匀地分布于过滤部。过滤部373内的废水经由出水孔3731流出至收集部内，再经由出水管374排出，而废水中的残渣无法通过出水孔3731而留在过滤部373内，从而实现对废水的过滤，防止残渣造成出水管堵塞。

图10示出了根据本发明一个实施例的驱动组件和接收容器的结构示意图。图11示出了根据本发明一个实施例的驱动组件的结构示意图。

如图10和11所示，驱动组件20包括驱动件21和支撑部22。驱动件21上设置有传动轴23，传动轴23与接收容器10连接，驱动件21用于驱动传动轴23沿轴向方向往复运动，以带动接收容器10在接收工位1和清洗转运工位2之间切换。在一些实施例中，驱动件21可以为气缸，传动轴23为气缸的活塞杆。

在本实施例中，支撑部22连接于驱动件21，用于支撑和定位驱动件21。具体地，支撑部22可以对称地设置于驱动件21轴向方向的两侧，从而将驱动件21稳定地支撑于安装部内。此外，可以沿驱动件21的轴向方向在驱动件21的不同位置处设置多个支撑部22，从而保证驱动件21的稳固。

如图10和11所示，驱动组件20还包括起吊部25，起吊部25设置于支撑部22上，用于与吊具和/或起吊设备连接。在对驱动组件20进行维护或维修时，可以将起吊设备(例如，吊车等)和/或吊具与起吊部25连接，从而对驱动组件20进行吊装拆卸，以便于维修或更换。在一些实施例中，起吊部25可以为吊环。

当需要对驱动组件20进行拆卸时，可以先将密封盖34以及安装部32的盖体322吊起转移，再将起吊设备与起吊部25连接，并将驱动组件20吊起转移，实现对驱动组件的拆卸。反之，则为驱动组件20的安装过程。

进一步地，传动轴23上设置有传动连接部24，接收容器10上设置有安装槽131，传动连接部24与安装槽131相匹配，用于连接传动轴23与接收容器10。在一些实施例中，传动连接部24凸出于传动轴23的表面，传动连接部24可以沿垂直于传动轴23轴向的方向延伸。对应地，接收容器10上设置有与传动连接部24形状和尺寸相匹配和安装槽131，安装槽131可以容纳传动轴23的端部以及传动连接部24。

在本实施例中，传动连接部24与安装槽131相配合，以实现接收容器10与传动轴23的连接和固定，在驱动件21驱动接收容器10移动时，传动轴23沿其轴向移动并带动接收容器10在接收工位1和清洗转运工位2之间移动。

图12示出了根据本发明一个实施例的接收容器10的结构示意图。图13示出了根据本发明一个实施例的接收容器10的装配示意图。如图12和13所示，本实施例中的接收容器10包括容器主体11和承载部12。容器主体11的上端具有开口，开口用于在接收容器10位于接收工位时接收端头。容器主体11设置有限位凸起部111，限位凸起部111沿容器主体11的周向设置。承载部12与限位凸起部111相配合，用于支撑容器主体11。

在一些实施例中，限位凸起部111设置于容器主体11上部开口的周围，承载部12可以为中空的承载框架，其形成有容纳空间，容器主体11可以设置于容纳空间内，限位凸起部111支撑于承载部12上，从而将容器主体11支撑于承载部12。

进一步地，容器主体11上设置有起吊部17，起吊部17可以设置于限位凸起部111，用于与吊具或者起吊设备连接。如图12和13所示，在一些实施例中，起吊部17可以为吊环。如图14所示，在一些实施例中，起吊部17可以为吊轴。当容器主体11内接收的端头需要转移至后续的处理工艺时，或者仅需要对容器主体11进行维修时，可以直接对容器主体11进行起吊，操作灵活便捷。

如图5、14、15所示，在本实施例中，密封盖34靠近接收容器10的一侧设置有吊钩346，吊钩346与起吊部17对应设置，吊钩346用于与起吊部17连接，当起吊密封盖34时，可以同时将容器主体11共同起吊，节省了拆装工序。

需要说明的是，如图14所示，本实施例中，吊钩346的底部设置有钩取部3461，当密封盖34连接于容纳部33时，钩取部3461的高度低于起吊部17，且钩取部3461朝向接收工位1的方向弯曲，以不影响在接收容器10在接收工位1和清洗转运工位2之间的移动。如图15所示，当密封盖34被吊起并向上移动时，吊钩346向上移动并钩取起吊部17，从而同时将容器主体11吊起。

此外，承载部12上也可以设置起吊部18。在对容器主体11、承载部12或者接收容器10进行维护或维修时，可以将起吊设备(例如，吊车等)或吊具与起吊部18连接，从而对其进行吊装拆卸，以便于维修或更换。在一些实施例中，起吊部18可以为吊环。

如图10所示，承载部12靠近驱动组件20的一端设置有传动安装部13，传动安装部13上设置有安装槽131，安装槽131与驱动组件20的传动连接部24相匹配，用于连接承载部12与驱动组件20。本实施例中通过安装槽131与传动连接部24的配合，将承载部12与驱动组件20连接，当容器主体11内接收的端头需要转移至后续的处理工艺时，或者仅需要对容器主体11进行维修时，可以直接对容器主体11进行起吊，无需拆卸驱动组件20与承载部12，操作灵活便捷。

如图10、图11和图12所示，承载部12设置有滑动部14，滑动部14可转动以带动接收容器10移动，从而使得接收容器10的移动更加顺畅。具体地，滑动部14可以设置于承载部12的两侧，滑动部14可以沿传动轴23的轴向方向转动以带动承载部12以及容器主体11移动。此外，多个滑动部14沿传动轴23的轴向方向布置于承载部12，从而使得接收容器10的移动更加稳定。在一些实施例中，滑动部14可以为滑轮、滚轮等。

如图1、2、4所示，在一些实施例中，容纳部的内表面还设置有导轨335。导轨335位于接收容器10的两侧，并沿驱动组件20的轴向方向延伸，导轨335与滑动部14相配合，用于引导接收容器10移动，为接收容器10的移动进行导向，避免接收容器10在垂直于传动轴23的方向上发生运动。

在一些实施例中，清洗转运工位2位于驱动组件20和接收工位1之间，从而在接收容器10位于清洗转运工位2时，避免传动轴23运动至接收工位1而影响燃料段的剪切和收集。

进一步地，接收容器10还包括挡板15，挡板15可以连接于承载部12，并位于接收容器10靠近接收工位1的一侧，用于阻挡端头以及剪切的碎料飞溅。在一些实施例中，挡板15的高度高于容器主体11的高度，以实现对飞溅碎料的阻挡。

如图13所示，接收容器10还包括缓冲垫16，缓冲垫16设置于容器主体11内，用于对下落的端头进行缓冲。在本实施例中，缓冲垫16平铺于容器主体11的底部，缓冲垫16可以为弧形金属板，在端头下落至容器主体11内时，弧形的缓冲垫16可以对端头起到缓冲作用。

此外，缓存垫上还可以设置多个通孔161，在对容器主体11进行清洗时，多个通孔161可以起到排液作用。如图13所示，多个通孔161可以设置于弧形的缓冲垫16的两侧，从而在液体向缓冲垫16的最低处流动时排出液体。

采用本发明实施例中的端头接收装置100可以实现端头和燃料段的分离收集。具体地，在乏燃料组件送入剪切装置200之前，接收容器10位于接收工位1，如图1所示。端头切断落入接收容器10后，接收容器10退回到清洗转运工位2，如图2所示。完成燃料段的剪切后，接收容器10从清洗转运工位2行进到接收工位1，接收另一端头后，再退回至清洗转运工位2，从而完成一个工作循环，完成一个乏燃料组件的剪切以及端头和燃料段的分离收集。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。