[實(shí)用新型]含整流型攪混翼的燃料組件攪混格架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420759165.2
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN204332387U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 禹文池;李偉才;李現(xiàn)鋒;王仁鈞;聶立紅;陳曉明;龐錚錚
• 申請（專利權(quán)）人: 中科華核電技術(shù)研究院有限公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C3/322
• 分類號: G21C3/322
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)堆部件，尤其涉及一種含整流型攪混翼的燃料組件攪混格架。

背景技術(shù)

一定數(shù)量的燃料棒按照一定間隔排列(如：15×15或17×17等)并被固定成一束，稱為反應(yīng)堆燃料組件，反應(yīng)堆燃料組件主要由上管座、下管座、攪混格架(也稱定位格架)、控制棒導(dǎo)向管和燃料棒組成。其中，攪混格架用于裝載燃料棒且由多個(gè)內(nèi)條帶及圍于內(nèi)條帶之外的外條帶組成。多個(gè)內(nèi)條帶相互交叉(一般為正交)形成具有多個(gè)格柵單元的網(wǎng)格狀格柵結(jié)構(gòu)。

眾所周知，核反應(yīng)堆內(nèi)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)產(chǎn)生大量對人體有害的放射性物質(zhì)，如碘131、銫137等，為了避免這些放射性物質(zhì)泄漏，在核反應(yīng)堆外設(shè)置了鋯合金外殼、反應(yīng)堆壓力容器及混凝土安全外殼等多層防護(hù)層以防止出現(xiàn)爆炸等事故時(shí)外界受到嚴(yán)重的輻射污染。然而，這些保護(hù)層都是針對核反應(yīng)堆出現(xiàn)事故后而采取的應(yīng)急安全措施，真正能確保核反應(yīng)堆安全不發(fā)生爆炸的決定性因素，是控制核反應(yīng)堆內(nèi)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度和溫度。因此，燃料組件內(nèi)起慢化劑和冷卻劑作用的輕水的流量控制就事關(guān)重要，而燃料組件的攪混格架對于輕水的流通性尤為重要。

為了增強(qiáng)燃料組件內(nèi)部冷卻劑的混流，一般會(huì)在內(nèi)條帶上設(shè)置伸入格柵單元內(nèi)的攪混翼，利用冷卻劑在燃料組件中從下至上流經(jīng)攪混翼時(shí)發(fā)生的變向，在攪混格架的下游產(chǎn)生橫流和渦流來改善燃料組件內(nèi)冷卻劑的流通性，從而提高燃料組件的熱工余量。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中采用的攪混翼在結(jié)構(gòu)上存在一定的局限性，使得其提升熱工余量的作用大大降低。如圖3所示，現(xiàn)有的攪混翼是類三角形的平板狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)冷卻劑流體F向上流動(dòng)時(shí)，會(huì)直接撞擊攪混翼呈平面狀的表面，從而產(chǎn)生分流，分流后向上的剩余冷卻劑流體U才是我們所需要的，而沿著攪混翼表面向左右擴(kuò)散的冷卻劑流體L和R卻削弱了向上的冷卻劑流體，這就是攪混翼提高熱工余量的作用被降低的原因。另外，左右擴(kuò)散的冷卻劑流體會(huì)對周圍的流場產(chǎn)生擾動(dòng)，增加無效的動(dòng)能耗散。

因此，有必要提供一種能夠減少冷卻劑分流，提高熱工性能的燃料組件攪混格架。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠減少冷卻劑分流，提高熱工性能的燃料組件攪混格架。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種含整流型攪混翼的燃料組件攪混格架，包括外條帶及多個(gè)內(nèi)條帶，多個(gè)所述內(nèi)條帶相互交叉形成格柵結(jié)構(gòu)，所述格柵結(jié)構(gòu)具有多個(gè)中空的格柵單元，所述外條帶圍在所述格柵結(jié)構(gòu)的外圍并與所述內(nèi)條帶固定，所述格柵結(jié)構(gòu)具有多個(gè)攪混翼，所述攪混翼伸入所述格柵單元內(nèi)且所述攪混翼朝向所述格柵單元內(nèi)部的一面開設(shè)有導(dǎo)流槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實(shí)用新型燃料組件攪混格架中的所述攪混翼上設(shè)置了所述導(dǎo)流槽，使得所述攪混翼的表面不再是平面狀，且所述導(dǎo)流槽是朝向所述格柵單元內(nèi)部，因此當(dāng)冷卻劑流體向上流動(dòng)到所述攪混翼處時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)直接撞擊而是能夠被所述導(dǎo)流槽匯集而更多地向攪混格架的下游方向流動(dòng)，增加了攪混長度，與現(xiàn)有技術(shù)中平板狀的攪混翼相比，能夠有效減少冷卻劑向所述攪混翼左右方向的分流，限制了流體的無序流動(dòng)，起到了整流的作用，保證了所述攪混翼提高燃料組件的熱工余量的效果。

較佳地，所述導(dǎo)流槽的槽寬從所述導(dǎo)流槽的底部向外逐漸擴(kuò)大。將所述導(dǎo)流槽設(shè)置成底部窄開口寬的形狀，能夠利用所述導(dǎo)流槽的側(cè)壁的坡度將所述導(dǎo)流槽兩側(cè)的冷卻劑流體引入到所述導(dǎo)流槽內(nèi)并沿所述導(dǎo)流槽向下游流動(dòng)而不會(huì)再向兩側(cè)分散，提高了整流效果。

具體地，所述導(dǎo)流槽的橫截面呈三角形、梯形、多邊形或弧形。

較佳地，所述攪混翼的一端固定于所述內(nèi)條帶，另一端彎折地向所述格柵單元內(nèi)延伸。

具體地，所述導(dǎo)流槽沿所述攪混翼的彎折方向延伸。這樣設(shè)置導(dǎo)流槽能夠保證冷卻劑流體在所述導(dǎo)流槽的引導(dǎo)下根據(jù)所述攪混翼的彎折趨勢而流動(dòng)，避免出現(xiàn)亂流，最大程度的增加了攪混長度。

具體地，所述攪混翼相對豎直方向向所述格柵單元內(nèi)彎折的角度范圍為0度-90度。

更具體地，所述攪混翼相對豎直方向向所述格柵單元內(nèi)彎折的角度范圍為20度-80度。

較佳地，所述格柵單元內(nèi)容置有燃料棒，所述攪混翼靠近所述燃料棒的一端具有貼近所述燃料棒的整流邊。通過設(shè)置貼近所述燃料棒的所述整流邊，能夠有效減少冷卻劑從所述攪混翼與所述燃料棒之間的間隙漏流，從而使更多的冷卻劑沿所述攪混翼的傾斜折彎方向向下游流動(dòng)，進(jìn)而大大提高所述攪混翼的熱工性能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型攪混格架的局部立體示意圖。

圖2是本實(shí)用新型攪混格架的局部平面示意圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中攪混翼周圍的流體方向示意圖。