[發明專利]一種用于鉛鉍堆的燃料組件

在審

• 申請號: 201611263656.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106782682A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 盛選禹;殷世聰;葛云貴;張志擎;劉傳;孫嘉琦;王亮君;徐雅晨;邵榮;郭豹;孔文文;王鑫磊;成昱旻;凌晨;尹嬌妹;艾雪松
• 申請（專利權）人: 清華大學天津高端裝備研究院
• 主分類號: G21C3/08
• 分類號: G21C3/08;G21C3/30;G21C3/356
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 李成運

技術領域

本發明屬于用于鉛鉍核反應堆上的燃料組件領域，尤其是涉及一種通過優化燃料元件的冷卻流道和鎖緊裝置的定位設計，提高一回路換熱效率，防止組件過熱，實現燃料組件與其外部固定格架的可靠鎖緊與脫扣操作的燃料組件。

背景技術

目前商用核反應堆內大多采用管座式燃料組件，由于該型式尺寸偏大，無鎖緊裝置，定位精度不高、不利于鉛鉍堆內部的換料倒料操作。鉛鉍核反應堆燃料組件要求結構緊湊、流道暢通、定位準確、安全可靠，燃料組件裝置需要滿足這些特點。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種用于鉛鉍堆的燃料組件，能夠通過有效利用堆芯緊湊空間，優化燃料組件內部冷卻劑流道及零部件定位結構設計以保證燃料組件與其外部固定格架的連脫扣的安全性及可靠性。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種用于鉛鉍堆的燃料組件，包括內軸、支承部件、外殼和燃料元件；所述內軸通過所述支承部件的定位與支承作用，設置在所述外殼內部，所述內軸通過上下移動實現與所述外殼的鎖緊和脫扣。

進一步的，所述外殼由多部分殼體組焊而成，從上至下依次包括上殼體、上殼體連接件、中間殼體、下殼體連接件、下殼體和底封頭；所述外殼從上至下開設有若干冷卻孔。

進一步的，所述上殼體上部的六個周向均布所述冷卻孔，所述上殼體下部的三個周向均布所述冷卻孔；所述下殼體下部的六個周向分布上下兩排冷卻孔；所述底封頭上均布三個冷卻孔。

進一步的，所述內軸由上部內軸、內軸連接件和下部內軸組成，所述上部內軸與內軸連接件通過螺紋連接，所述下部內軸與內軸連接件之間通過螺紋聯接；所述內軸連接件上部設有彈簧脹緊夾，所述彈簧脹緊夾活動卡接在所述上殼體的內壁凹槽中；所述下部內軸下部設有作用塊。

進一步的，所述支承部件包括鎖緊裝置、支承外筒、內軸襯筒、基座支承環、燃料元件基座、燃料元件固定銷釘及支承柵格組件；所述鎖緊裝置包括與所述作用塊驅動連接的鎖緊臂，所述鎖緊臂與所述下殼體的內壁凹槽活動卡接；所述支承柵格組件焊接在所述上殼體連接件的內部，且所述支承柵格組件開設有若干定位孔，所述燃料元件通過所述燃料元件固定銷釘、所述燃料元件基座和所述基座支承環定位固定在所述定位孔內。

進一步的，所述支撐格柵組件為六邊形結構，沿所述上殼體連接件軸向間隔設置有三個所述支撐格柵組件。

進一步的，所述燃料元件共有295根。

進一步的，所述燃料元件底部設置有對應所述燃料元件固定銷釘的銷釘孔。

相對于現有技術，本發明所述的用于鉛鉍堆的燃料組件具有以下優勢：

本發明基于鉛鉍堆內的緊湊空間布局的設計理念，通過內軸、外殼、支承部件和燃料元件四大部分組成，主要依靠下部內軸上的作用塊和鎖緊裝置的鎖緊臂的相互作用，當作用塊向上移動，驅動鎖緊臂向外伸出外殼，此時彈簧脹緊夾滑入上殼體的內壁凹槽，實現燃料組件與其外部固定格架鎖緊并保持固定；當作用塊向下移動時，驅動鎖緊臂向內回收，燃料組件與其外部固定格架脫扣，此時彈簧脹緊夾從上殼體的內壁凹槽向下滑動脫扣，實現燃料組件與其外部固定格架的可靠鎖緊與脫扣操作。外殼從上至下開設有的若干冷卻孔，能夠用于將一回路冷卻劑液態鉛鉍引入燃料組件內部，循環帶出燃料組件的熱量并進行冷卻，提高一回路換熱效率，防止組件過熱。

本發明裝置不僅可以用于鉛鉍核反應堆，還適用于鉛冷快堆等其它核動力堆型。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例的總體結構示意圖；

圖2為本發明的基座支承環部分的局部放大示意圖；

圖3為本發明的鎖緊裝置的局部放大圖。

附圖標記說明：

1-上殼體；2-上殼體連接件；3-中間殼體；4-下殼體連接件；5-下殼體；6-底封頭；7-作用塊；8-鎖緊臂；9-下部內軸；10-鎖緊裝置；11-支承外筒；12-內軸襯筒；13-基座支承環；14-燃料元件基座；15-燃料元件固定銷釘；16-支承柵格組件；17-燃料元件；18-內軸連接件；19-上部內軸；20-彈簧脹緊夾。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。