燃料芯塊真空干燥爐設(shè)備的研制是國(guó)家核燃料元件制造領(lǐng)域的一個(gè)重大科研項(xiàng)目,目的是在對(duì)核電技術(shù)知識(shí)消化吸收的基礎(chǔ)上,研制出一臺(tái)真空干燥設(shè)備,實(shí)現(xiàn)核電技術(shù)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,提高核電技術(shù)自主化水平。該設(shè)備的研制過(guò)程主要分為硬件系統(tǒng)研制和軟件系統(tǒng)研制兩大部分。硬件研制主要包括真空系統(tǒng)的研制、爐體的研制、強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的研制、冷卻水系統(tǒng)的研制、加熱系統(tǒng)的研制、氣體集散系統(tǒng)的研制。軟件研制主要指電氣控制系統(tǒng)研制,包括工藝監(jiān)控系統(tǒng)的研制、爐溫控制系統(tǒng)的研制、過(guò)程控制系統(tǒng)的研制、記錄系統(tǒng)的研制和安全警報(bào)系統(tǒng)的研制。本文根據(jù)設(shè)備主要技術(shù)性能參數(shù)對(duì)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究（難點(diǎn)在于真空腔室密封性和真空度的控制、傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加熱系統(tǒng)均溫性的保證、風(fēng)機(jī)的選型等）,確定了最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,成功的完成了燃料芯塊真空干燥設(shè)備的研制,并通過(guò)了設(shè)備PLC鑒定及設(shè)備合格性鑒定。最后基于該設(shè)備,完成了燃料芯塊干燥工藝的研究,確定了較優(yōu)工藝參數(shù)組合,充分的驗(yàn)證了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。面對(duì)國(guó)內(nèi)高速發(fā)展的核電趨勢(shì),本課題的研究為我國(guó)燃料芯塊干燥工藝提供了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的干燥設(shè)備,大大的降低了設(shè)備采購(gòu)的成本,提高了燃料芯塊... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１．１燃料元件制造工藝流程圖??涂覆燃料芯塊是指二氧化鈾芯塊經(jīng)過(guò)濺射涂覆處理（處理后稱為涂覆燃料芯??

????（３）抽空加熱階段：高真空加熱，目的是取出水汽。??（４）強(qiáng)制冷卻階段：指芯塊加熱完成之后，通過(guò)回填氦氣的方式進(jìn)行降溫。??等爐膛溫度降到１００度以下時(shí)，關(guān)閉回填閥、風(fēng)機(jī)，整個(gè)工藝才算結(jié)束。整個(gè)工??藝結(jié)束后，需使用手動(dòng)充氦按鈕，將爐膛充氣至當(dāng)?shù)卮髿鈮骸??２．１．２真空干燥工藝流程分析??本設(shè)備是針對(duì)燃料芯塊進(jìn)行干燥，由于燃料芯塊的特殊性，屬于在高溫下易??氧化的物料，在千燥的過(guò)程中要保證揮發(fā)的氣體要很快的被抽走，不能有二次污??染物品的現(xiàn)象，同時(shí)在非真空環(huán)境下進(jìn)行干燥容易導(dǎo)致芯塊出現(xiàn)氧化的現(xiàn)象，所??以真空干燥是通用的干燥模式，真空干燥熱處理幾乎可以滿足全部的熱處理工藝??要求，隨其應(yīng)用的廣泛技術(shù)性能也在不斷的提高％。芯塊干燥工藝流程如圖２．１??所示。本文針對(duì)的燃料芯塊干燥實(shí)驗(yàn)主要參數(shù)有真空度，加熱溫度和加熱時(shí)間。??真空度主耍用于控制芯塊氧化，加熱溫度和加熱吋間主要用于控制干燥后氫含量??水平。??

?因此在真空系統(tǒng)的使用過(guò)程中要求配有工作壓力為ｌｘｌ（Ｔ２帕左右的前級(jí)泵。根據(jù)??圖３．１可以看出優(yōu)先選擇滑閥泵。在抽壓的過(guò)程中，分子泵對(duì)啟動(dòng)的要求比較高，??當(dāng)爐體達(dá)到分子泵的要求時(shí)，而管道里面的真空度可能達(dá)不到真空度的？要求所以??可能導(dǎo)致分子泵無(wú)法正常工作的現(xiàn)象，因此我們將直聯(lián)機(jī)械泵作為維持泵與分子??泵組成２級(jí)抽氣系統(tǒng)。其中滑閥泵與分子泵圖片如圖３．２所示。??超高真空?高真空?中真空?低真空??＜１０￣５Ｐｑ?１０—５＾１０—?ＩＯ＾－ＩＯ＾Ｐｑ?１０ｇ￣１０＾Ｐａ??活＿衆(zhòng)???液環(huán)系????????謂閥泵????羅茨泵???爪形泵?????渦金????調(diào)輪分子泵???液體＾射聚■???蒸汽噴射泵??ＩＩ?１１?１?Ｉ?１１?１１?Ｉ?１?Ｉ?１??圖３．１各種真空泵的工作壓力范圍??ｉ：麵??ａ）滑閥泵?ｂ）分子泵??圖３．２滑閥泵與分子泵??３．１．３真空系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)??根據(jù)主要技術(shù)性能參數(shù)的要求和真空泵的選擇，最后選定滑閥泵作為低真空??機(jī)械泵，選定分子泵作為主真空泵、機(jī)械泵作為維持泵。??真空室采用的筒形結(jié)構(gòu)，受外界壓迫時(shí)強(qiáng)度大，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。根據(jù)真??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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