[發(fā)明專利]一種反應(yīng)堆燃料組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611249225.6
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106531233B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳宜燦;吳慶生;陳建偉;梅華平;李春京
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: G21C3/33
• 分類號: G21C3/33
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙)34125
• 代理人: 王偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種反應(yīng)堆燃料組件，適用于鉛基反應(yīng)堆，屬于核工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉛基堆在2002年日本東京召開的第四代核反應(yīng)堆國際研討會上，被推薦為六種主要第四代核電站概念堆系統(tǒng)之一。目前，第四代核能系統(tǒng)國際論壇(Generation IV International Forum,GIF)權(quán)威評估報告中提出鉛基堆有望成為首個實現(xiàn)工業(yè)示范和商業(yè)應(yīng)用的第四代核能系統(tǒng)，國際上俄羅斯、歐盟、美國、日本、韓國、中國等均將鉛基堆作為主要研究對象之一重點發(fā)展。

在鉛基堆中，燃料組件處于極端復(fù)雜(如高溫、腐蝕、輻照、流致振動等)的工況環(huán)境，還必須充分保證結(jié)構(gòu)的完整性和有效導(dǎo)出裂變熱，特別是鉛合金冷卻劑對包殼材料的腐蝕、鉛合金冷卻劑高密度帶來的巨大浮力、堆芯的硬中子能譜和普遍的長換料周期設(shè)計，使得鉛基堆區(qū)別于傳統(tǒng)快堆，在燃料組件材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計上需要特別考慮和關(guān)注，尤其是燃料組件在高密度液態(tài)鉛合金冷卻劑中固定的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在高密度冷卻劑中易于固定，拆卸也方便快捷的反應(yīng)堆燃料組件。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種反應(yīng)堆燃料組件，包括燃料元件以及用于固定燃料元件的收納機構(gòu)，還包括用于可拆卸固定所述收納機構(gòu)的鎖緊機構(gòu)，所述鎖緊機構(gòu)包括長桿、長桿套筒、抓具、長桿支座以及連接桿；

所述抓具上開有供所述長桿穿過的貫穿孔，且所述抓具固定在所述長桿套筒的一端，所述長桿的一端依次穿過所述長桿套筒和所述抓具與所述長桿支座連接，所述抓具的面向所述長桿支座的一面開有至少一個銷孔，所述長桿支座的面向所述抓具的一面設(shè)有與所述銷孔數(shù)量、位置相應(yīng)的銷，所述連接桿的一端與所述收納機構(gòu)連接、另一端與所述長桿連接。

進一步地，所述抓具和所述長桿支座均為非圓截面的柱體。

進一步地，所述抓具和所述長桿支座均為正三棱柱楔塊。

進一步地，所述長桿支座的遠(yuǎn)離所述抓具的一面設(shè)有引導(dǎo)件。

進一步地，所述銷孔的數(shù)量為3個，并呈正三角對稱分布。

進一步地，所述收納機構(gòu)包括外套管以及分別連接在所述外套管的兩端的操作頭和下管座。

進一步地，所述連接桿的一端依次穿過所述下管座和外套管與所述操作頭連接。

進一步地，所述下管座的外側(cè)設(shè)有管腳，所述連接桿也穿過所述管腳。

進一步地，所述外套管內(nèi)還設(shè)有格架，用于定位所述燃料元件，所述連接桿也穿過所述格架。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明通過專用的鎖緊機構(gòu)，安裝本發(fā)明燃料組件時，燃料組件插入堆芯下柵板后，組件裝卸設(shè)備通過旋轉(zhuǎn)鎖緊機構(gòu)的長桿套筒帶動抓具旋轉(zhuǎn)，使抓具與下柵板連接，在抓具旋轉(zhuǎn)后，與長桿支座連接的3個圓柱銷恰好對準(zhǔn)抓具下端面的3個圓柱銷孔，由于受到鉛合金冷卻劑浮力影響，長桿支座和圓柱銷上浮后與抓具連接，使抓具無法回旋，完成燃料組件在堆芯的固定，解決了燃料組件在高密度冷卻劑中固定的問題，使燃料組件在正常和預(yù)計運行工況下可以固定在堆芯指定位置，而且拆卸時也非常容易操作，方便快捷，具有高密度、容易固定等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明收納機構(gòu)與連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明收納機構(gòu)的橫截面示意圖。

圖3是本發(fā)明鎖緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中各部件的標(biāo)記為：1燃料元件、2操作頭、3外套管、4下管座、5管腳、6連接桿、7格架、8長桿、9長桿套筒、10抓具、11長桿支座、12銷、13銷孔、14引導(dǎo)件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述：

參見圖1、圖2和圖3。

本發(fā)明反應(yīng)堆燃料組件，包括燃料元件1、用于固定燃料元件1的收納機構(gòu)，以及用于可拆卸固定所述收納機構(gòu)的鎖緊機構(gòu)，所述鎖緊機構(gòu)包括長桿8、長桿套筒9、抓具10、長桿支座11以及連接桿6；

所述收納機構(gòu)包括外套管3以及分別連接在所述外套管3的兩端的操作頭2和下管座4，所述下管座4的外側(cè)設(shè)有管腳5，用做冷卻劑入口，所述外套管3內(nèi)還設(shè)有格架7，用于定位所述燃料元件1；本發(fā)明中，把上管座和操作頭2視為了一體化的部件，因此省去了上管座；且連接桿與操作頭、下管座和管腳有連接，其中至少一處為固定連接。