[發(fā)明專利]用于核燃料組件的格架及其攪混棒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210053570.8
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102568632A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 禹文池;周躍民;李偉才;陳曉明;龐錚錚;顏景文;郭嚴(yán)
• 申請（專利權(quán)）人: 中科華核電技術(shù)研究院有限公司;中國廣東核電集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G21C19/07
• 分類號: G21C19/07;G21C19/20
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 林儉良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核燃料組件，更具體地說，涉及一種用于核燃料組件的格架、及其攪混件。

背景技術(shù)

核電站的燃料組件一般包括上管座、導(dǎo)向管、格架、燃料棒和下管座等五大部件。其中，格架一般由條帶組裝，具有17×17個方形腔體。25根導(dǎo)向管平行放置在部分的格架腔體中，格架將導(dǎo)向管成功隔開，控制了導(dǎo)向管之間間距，這樣就構(gòu)成了管束。管束上下兩端由上管座和下管座固定，組成了燃料組件骨架。燃料棒平行放置在沒有被導(dǎo)向管占據(jù)的腔體中。冷卻流體從下管座下部流入流經(jīng)燃料棒，將中子慢化并帶走裂變能，從上管座流出，從而起到降溫作用。

為了增加冷卻流體與燃料棒之間的換熱，通常在設(shè)有燃料棒的腔體的角落位置處設(shè)置攪混件，來增加冷卻流體對燃料棒的冷卻效果。如圖1所示，是美國專利US6144716的攪混件1的示意圖，通過插槽將攪混件插設(shè)在腔體的角落位置，并設(shè)置一些槽孔來增加冷卻流體的沿程，并通過調(diào)整攪混翼的面積和角度等，來提高換熱效果。

然而，現(xiàn)有的這些結(jié)構(gòu)的攪混件至少存在以下缺陷：1、現(xiàn)有技術(shù)難以將相鄰腔體的冷卻流體引入攪混，換熱不充分；2、單個通道內(nèi)的存在無效渦流，影響冷卻流體的流動換熱；3、冷卻流體流經(jīng)攪混件時，壓降較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于核燃料組件、可將相鄰腔體的冷卻流體引入攪混、換熱效果好的格架、及用于該格架的攪混件。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于核燃料組件的格架，包括交叉相接形成多個腔體的條帶，其中的一些所述腔體容納有燃料棒；還包括在容納有所述燃料棒的腔體的角落設(shè)置的攪混件；所述攪混件包括向所述燃料棒方向伸出的攪混翼，以及在所述攪混翼根部連續(xù)設(shè)置、并向相鄰的所述腔體延伸的導(dǎo)流部；所述攪混翼和導(dǎo)流部分別跨設(shè)在相鄰的兩個所述腔體的兩側(cè)，所述導(dǎo)流部將其所在側(cè)的腔體的流體引導(dǎo)至所述攪混翼，并由所述攪混翼導(dǎo)流至其所在側(cè)的腔體。

在本發(fā)明的用于核燃料組件的格架中，所述導(dǎo)流部呈流線型；所述導(dǎo)流部的流道截面積向所述攪混翼的方向逐漸縮小。

在本發(fā)明的用于核燃料組件的格架中，所述導(dǎo)流部的入口截面為半圓形、橢圓形、帶倒角的長方形、帶倒角的三角形或帶倒角的正方形。

在本發(fā)明的用于核燃料組件的格架中，所述導(dǎo)流部的入口邊緣為倒鈍、倒角或倒圓角。

在本發(fā)明的用于核燃料組件的格架中，所述條帶上設(shè)有安裝缺口，所述導(dǎo)流部的兩側(cè)側(cè)壁與所述安裝缺口的兩側(cè)側(cè)壁相接合固定連接，并且所述導(dǎo)流部的底部邊緣與所述安裝缺口的底部邊緣共同圍成所述導(dǎo)流部的入口；或者，

所述導(dǎo)流部的兩側(cè)側(cè)壁直接與所述條帶的表面相接，所述導(dǎo)流部與所述條帶的表面之間圍成所述導(dǎo)流部的導(dǎo)流通道，并且所述導(dǎo)流通道的出口正對所述攪混翼。

在本發(fā)明的用于核燃料組件的格架中，所述攪混翼設(shè)有與所述燃料棒的外形相匹配的弧形缺口；所述攪混翼在其長度方向形成一定角度的扭轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的用于核燃料組件的格架中，所述條帶的表面設(shè)有連通相鄰的所述腔體的突起，和/或，

在兩所述條帶相交的位置處設(shè)置有開口。

本發(fā)明還提供一種用于核燃料組件的格架的攪混件，所述攪混件包括向燃料棒方向伸出的攪混翼，以及在所述攪混翼根部連續(xù)設(shè)置的導(dǎo)流部；所述攪混翼和導(dǎo)流部分別跨設(shè)在所述格架相鄰的兩個腔體的兩側(cè)，所述導(dǎo)流部將其所在側(cè)的腔體的流體引導(dǎo)至所述攪混翼，并由所述攪混翼導(dǎo)流至其所在側(cè)的腔體。

在本發(fā)明的攪混件中，所述導(dǎo)流部呈流線型，所述導(dǎo)流部的流道截面積向所述攪混翼的方向逐漸縮小；所述導(dǎo)流部的入口截面為半圓形、帶倒角的長方形、帶倒角的三角形或帶倒角的正方形。

在本發(fā)明的攪混件中，所述攪混翼設(shè)有與所述燃料棒的外形相匹配的弧形缺口；所述攪混翼在其長度方向形成一定角度的扭轉(zhuǎn)。

實施本發(fā)明具有以下有益效果：通過將攪混翼和導(dǎo)流部分別跨設(shè)在相鄰的兩個腔體的兩側(cè)，從而可以將相鄰的腔體的冷卻流體引入去碰撞攪混翼，提高了腔體間的冷卻流體的交換、增強(qiáng)了攪混效果，提高冷卻流體與燃料棒的換熱效果。

另外，采用流線型的導(dǎo)流部，減少了無效渦流；而且，可以在導(dǎo)流部的入口邊緣設(shè)置倒角或倒圓角，有效降低壓降；并可通過改變導(dǎo)流部的入口截面的形狀，來確定冷卻流體的偏折量，可根據(jù)需要來控制換熱效果。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的攪混件的示意圖；

圖2是本發(fā)明格架的示意圖；

圖3是本發(fā)明格架的立體示意圖；