[發明專利]一種用于堆內構件下腔室的堆芯流量分配裝置

有效

• 申請號: 201710204533.5
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106875985B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 張宏亮;盧川;方才順;劉曉;顧益宇;王留兵
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C7/32
• 分類號: G21C7/32;G21C3/322;G21C19/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

本發明公開了一種用于堆內構件下腔室的堆芯流量分配裝置，包括底板，在底板上交替疊放有圓環板和調整環，螺栓柱穿過圓環板和調整環并將底板固定在堆芯下板下方，在所述的底板上設置有流水孔。本發明在底板上設置多個流水孔的方式，圓筒狀結構與反應堆殼體之間作為冷卻劑的流經通道，進入堆芯內的冷卻劑流向均是從底部向上的方向，即使其有很少量的偏移，在筒狀結構的軸線長度上經過向上的運動后，其橫向的流動在軸向運動的帶領下被逐漸消滅，最終達到堆芯下板時，達到完全向上移動的目的，相對于現有技術中多向流動混合后向上的過程而言，極大的減少甚至消滅了渦流，大大改善了冷卻劑的流動穩定性，同時防止了一定尺寸以上的異物損壞主設備。

技術領域

本發明涉及壓水型核反應堆堆內構件，具體涉及一種用于堆內構件下腔室的堆芯流量分配裝置。

背景技術

當堆芯冷卻劑流量分配不滿足要求時，通常會在下腔室設置流量分配結構，以滿足熱工水力的要求，已知的下腔室流量分配結構主要有筒式結構、板式結構、橢球式結構等形式，這些結構都存在一些問題：如申請號為：CN201210137211.0，名稱為：核電站反應堆流量分配結構的技術方案中，固定后的封頭形結構與壓力容器下封頭82在下腔室中形成了一個環形的冷卻劑通道84，冷卻劑通道84的入口位于環形下降腔86的底部，冷卻劑通道84使得冷卻劑流道變化較小，因而能有效抑制下腔室底部的漩渦流。又由于封頭60上開有大量流水孔600，因此從環形下降腔86進入冷卻劑通道84的冷卻劑能通過流水孔600進入封頭60與堆芯下支承板50之間的腔室88，此時冷卻劑的流動方向大多豎直向上，幾乎沒有漩渦流，而且經過封頭60上流水孔600進行第一次分配后，冷卻劑已較為均勻；之后冷卻劑繼續向上流動，進入堆芯下支承板50上的穿孔52，進行第二次分配；又如申請號為：CN201310012032.9，名稱為：一種壓水核反應堆流量分配裝置的技術方案中，在分配裝置球碗周向側壁中上部呈旋轉對稱布置多排等直徑的圓形開孔，每排圓形開孔包括若干個周向均布的圓形孔6；在分配裝置球碗周向側壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干個周向布置的方形孔8；在分配裝置球碗底部中心區域開設有若干個圓形流水孔9。通過變更流量分配裝置側面和底部流水孔的大小、數量、形狀、位置來調節冷卻劑進入堆芯前的分配效果和沿程阻力損失，以滿足鄰近組件的入口流量分配偏差允許值、最大平均流量，壓降等指標；又如申請號為：CN201210540644.0，名稱為：一種核反應堆下腔室筒狀流量分配裝置的技術方案中，吊籃組件4下端設置有堆芯下支撐板3，所述堆芯下支撐板3支撐在堆芯徑向支撐件6上，所述吊籃組件4與壓力容器5的內壁之間形成一個下降腔7；所述壓力容器5的下封頭內處于堆芯下支撐板3下部的區域為下腔室8；反應堆運行時，冷卻劑經冷管段進入壓力容器5，并經下降腔7流入所述下腔室8；冷卻劑在下腔室8內混合后向上穿過堆芯下支撐板3進入堆芯與堆芯內燃料組件進行流動換熱，最后經壓力容器5的熱管段流出壓力容器5；筒狀流量分配器作為冷卻劑的一次分配結構，冷卻劑在從反應堆壓力容器5與吊籃組件4間的下降腔8進入壓力容器下封頭內的過程中，接近所述下封頭壁面區域的高流速流在經過流量分配筒1以后，其流動方向由向中央區域堆積變化為向邊角區域的流水孔流動，從而造成邊角區域流水孔獲得相對更多的流量，進而使得堆芯下支撐板3的流水通道處原本不均勻的流量分配得到有效改善。

以上三種流量分配結構在使用過程中，經過多年的實驗及實際操作，都存在流入堆芯組件的冷卻劑流場不均勻的問題，而且存在一定的渦流擾動，造成冷卻劑的各處流量不均勻，沒有完全起到均勻分配的作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于堆內構件下腔室的堆芯流量分配裝置，解決現有技術中堆芯冷卻劑進入時存在擾動不穩定的問題。

本發明通過下述技術方案實現：