[發明專利]橢球式流量分配器

無效

• 申請號: 201210187627.3
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103474106A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 張宏亮;盧川;許斌;劉曉;方才順;范恒;周禹
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C15/02
• 分類號: G21C15/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于壓水型核反應堆堆內構件，具體涉及一種反應堆下腔室冷卻劑流量分配的橢球式流量分配器。

背景技術

為滿足反應堆熱工水力的要求，進入堆芯的冷卻劑要求分配均勻，當不滿足均勻性要求時常需要設置流量分配裝置。反應堆下腔室空間有限，構件的安裝、檢修比較困難，因而在滿足流量分配的前提下，應盡量簡化結構，提高穩定性和可靠性。國內、外目前運行的核電二代和二代改進型壓水堆，堆芯測量均由壓力容器下封頭引出，在下腔室設置了二次支承結構。第三代壓水堆堆芯測量由壓力容器上封頭引出，在很大程度上簡化了反應堆下腔室結構。二代改進型壓水堆沒有設置流量分配結構，反應堆下腔室結構及流場都比較復雜，流致振動影響了結構的穩定性。第三代壓水堆有的保留了二次支承結構，設置了渦流抑制板組件以實現了冷卻劑流量的初次分配，其下腔室結構仍然較為復雜，二次支承結構需要現場安裝，安裝檢修都比較困難；還有些利用徑向支承鍵實現二次支承功能，下腔室結構進一步簡化，設置了流量分配裝置，但其結構、安裝及檢修都比較復雜。

發明內容

本發明的目的在于為堆芯測量由壓力容器上封頭引入，且通過徑向支承鍵實現二次支承的壓水型反應堆，提供一種具有共用性、結構極為簡單、經濟性好、實用安全可靠的反應堆下腔室橢球式流量分配器。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種橢球式流量分配器，該分配器為等壁厚的半橢球面，半橢球面的邊緣設置有法蘭；半橢球面上均布有若干個流水孔，即相鄰流水孔的孔間距相同。

所述流水孔方向與法蘭面垂直或沿半橢球面的法向。

所述流水孔的形狀為圓形。

所述法蘭上沿圓周均布有若干個光孔，通過螺栓將流量分配器固定連接在堆芯下板下方。

所述橢球式流量分配器的材料為不銹鋼。

本發明所取得的有益效果為：

本發明所述橢球式流量分配器適用于堆芯測量由壓力容器上封頭引入，且通過徑向支承鍵實現二次支承的壓水型反應堆，該分配器大大的簡化了反應堆下腔室結構，提高了結構穩定性和可靠性，降低了成本，提高了經濟性。使用橢球式流量分配器后，下腔室冷卻劑流量分配不均勻因子計算值明顯降低，滿足了熱工水力的要求，很好地解決了下腔式冷卻劑流量分配不均的問題。

附圖說明

圖1為本發明所述橢球式流量分配器結構主視圖；

圖2為本發明所述橢球式流量分配器結構俯視圖；

圖3本發明所述橢球式流量分配器裝入反應堆的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發明所述橢球式流量分配器為等壁厚的半橢球面，半橢球面的邊緣設置有法蘭；半橢球面上均布有若干個流水孔，即相鄰流水孔的孔間距相同。流水孔方向與法蘭面垂直或沿半橢球面的法向，流水孔的形狀為圓形。該流量分配器的材料為不銹鋼。

該分配器的外形尺寸與壓力容器下封頭相匹配，其流水孔尺寸、間距和布置區域根據反應堆下腔室具體結構由計算獲得，堆芯中央區域冷卻劑分配額越低，則橢球式流量分配器中央區域流水孔開孔越大，流量分配額低的中央區域越廣，則需要橢球式流量分配器中央區域大流水孔區域越廣。

如圖3所示，為流量分配器裝入反應堆的結構示意圖，法蘭上沿圓周均布有若干個光孔，對應堆芯下板下表面對應位置開有相匹配的螺紋孔，通過螺栓將流量分配器固定連接在堆芯下板下方，采取點焊或機械防松。隨吊籃組件一并裝入反應堆后，橢球式流量分配器與壓力容器內壁形成新的冷卻劑流道，冷卻劑經橢球式流量分配器流水孔進入橢球式流量分配器與堆芯下板之間的集流空間，實現了冷卻劑流量的初次分配，最終通過堆芯下板的二次分配使進入每組燃料組件的冷卻劑分配均勻。