[發(fā)明專利]一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310011973.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN103187107A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁捷;干富軍;周云清;秦慧敏;賈紅軼;童幸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海核工程研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G21C3/352
• 分類號(hào): G21C3/352;G21C3/322
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料組件技術(shù)，尤其涉及一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格。

背景技術(shù)

燃料組件是壓水核反應(yīng)堆堆芯的關(guān)鍵部件，它產(chǎn)生熱能并將此熱能傳遞給冷卻劑。燃料組件熱能由燃料棒產(chǎn)生，燃料棒為細(xì)長(zhǎng)棒狀結(jié)構(gòu)，主要由外部管狀包殼包覆若干圓柱芯塊構(gòu)成。燃料棒沿軸向貫穿燃料組件，通過定位格架進(jìn)行軸向和橫向定位。每個(gè)燃料組件軸向間隔布置有若干個(gè)定位格架，每個(gè)定位格架均由多個(gè)薄片條帶交叉組成，每個(gè)柵格的側(cè)壁上都布置有彈簧或剛凸對(duì)燃料棒進(jìn)行支承。通過條帶垂直交叉處的焊接對(duì)柵格的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固強(qiáng)化。

定位格架可分為端部格架和攪混格架兩種。端部格架主要對(duì)燃料棒進(jìn)行夾持作用，確保燃料棒的穩(wěn)固支承。攪混格架又分為中間格架和中間攪混格架兩種，中間格架通過彈簧-剛凸形式對(duì)燃料棒進(jìn)行夾緊，中間攪混格架通過剛凸-剛凸形式對(duì)燃料棒進(jìn)行支承。攪混格架條帶上方均布置有彎曲的混合翼片，通過對(duì)流過燃料棒的流體進(jìn)行攪混提高燃料元件的整體傳熱性能。

目前，國(guó)際上先進(jìn)壓水堆燃料組件攪混格架均布置有混合葉片用以提高燃料組件的整體傳熱性能。以西屋及法瑪通燃料組件格架攪渾翼設(shè)計(jì)為例，除導(dǎo)向管和儀表管柵格位置外，每個(gè)條帶交叉處均布置有混合葉片用于攪混流體（如圖1、2所示），但由于條帶相互交叉處必須進(jìn)行焊接以提高格架的整體機(jī)械強(qiáng)度，因此混合葉片上開有小窗口方便格架條帶交叉處的焊接，且目前國(guó)際上壓水堆燃料組件混合翼片基本上都采用類似設(shè)計(jì)。由于焊接窗口的存在，一部分流體通過焊接窗口旁流，一定程度上減弱了混合葉片的攪混性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格，其能夠提高混合葉片的阻流面積從而增強(qiáng)流體攪混性能。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格，該燃料組件柵格通過若干柵格條帶交叉連接形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在每個(gè)柵格條帶的側(cè)壁上均設(shè)有上下兩個(gè)剛凸，以及位于兩個(gè)剛凸之間的一個(gè)彈簧，以對(duì)燃料棒進(jìn)行夾持；其在每個(gè)柵格條帶的下方或上方開有槽，相鄰柵格條帶通過槽上下交叉連接；在柵格條帶交叉點(diǎn)的上方設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)型混合葉片，以對(duì)流過的流體進(jìn)行攪混；所述的增強(qiáng)型混合葉片為封閉結(jié)構(gòu)；在柵格條帶交叉點(diǎn)下方1~20mm范圍內(nèi)的中軸線上設(shè)置有腔室，腔室可為圓形、方形或異形，通過在腔室處進(jìn)行焊接實(shí)現(xiàn)柵格條帶之間固定。

如上所述的一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格，其所述的增強(qiáng)型混合葉片為封閉結(jié)構(gòu)且不帶窗口，增強(qiáng)型混合葉片與柵格條帶一同組成封閉區(qū)域?qū)νㄟ^流體進(jìn)行攪混。

如上所述的一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格，其所述的槽的寬度為0.2mm～0.8mm之間，長(zhǎng)度為5~40mm之間。

本發(fā)明的效果在于：本發(fā)明所述的具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格，其增強(qiáng)型混合葉片與條帶交叉處形成封閉區(qū)域，顯著提高了混合葉片對(duì)流體的攪混擾動(dòng)。同時(shí)通過對(duì)混合葉片進(jìn)行形狀優(yōu)化，增加了混合葉片的阻流面積，進(jìn)一步提高了格架的傳熱性能。通過在混合葉片下方設(shè)置焊接腔室，確保攪混格架的整體機(jī)械強(qiáng)度。

附圖說明

圖1為西屋燃料組件混合翼片示意圖；

圖2為法瑪通燃料組件混合翼片示意圖；

圖3為增強(qiáng)型混合葉片俯視圖；

圖4為增強(qiáng)型混合葉片立體圖；

圖5為具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格條帶示意圖。

圖中：1——彈簧；2——?jiǎng)偼梗?——槽；4——腔室；5——增強(qiáng)型混合葉片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格作進(jìn)一步描述。

如圖3至圖5所示，本發(fā)明所述的一種具有增強(qiáng)型混合葉片的核燃料組件柵格，其通過若干柵格條帶交叉連接形成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。

其在每個(gè)柵格條帶的側(cè)壁上均設(shè)有上下兩個(gè)剛凸2，以及位于兩個(gè)剛凸2之間的一個(gè)彈簧1，以對(duì)燃料棒進(jìn)行夾持。

在每個(gè)柵格條帶下方或上方開有槽3，相鄰柵格條帶通過槽3上下交叉連接形成柵格。所述的槽3的寬度為0.2mm～0.8mm之間，長(zhǎng)度為5~40mm之間。

在柵格條帶交叉點(diǎn)的上方固定連接有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)型混合葉片5，對(duì)流過的冷卻劑流體進(jìn)行攪混，形成渦流，從而增強(qiáng)通過后流體的傳熱性能。所述的增強(qiáng)型混合葉片5為封閉結(jié)構(gòu)，不帶窗口，增強(qiáng)型混合葉片5與柵格條帶一同組成封閉區(qū)域?qū)νㄟ^流體進(jìn)行攪混。

在柵格條帶交叉點(diǎn)的下方1~20mm范圍內(nèi)中軸線上設(shè)置有腔室9，通過在腔室9處進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)柵格條帶之間固定，對(duì)柵格整體的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行加固。腔室9可為圓形、方形或異形。