[發明專利]一種核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構

在審

• 申請號: 201710549448.2
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107481777A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 姚琳;盧可可;汪俊;王炳衡;張洪軍;李寧;王慶;謝亮;唐興貴;王曉江;吳明;王世民;崔嵐;董安
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21F5/06
• 分類號: G21F5/06;G21F5/10
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 田明,任曉航

技術領域

本發明涉及危險品運輸和貯存容器，具體涉及一種核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構。

背景技術

核燃料在運輸和貯存過程中需要保證核燃料組件安全，保證容器內部核燃料衰變熱能傳到到容器外部，不會造成燃料組件包殼過熱，又要保證容器具有足夠的屏蔽厚度，不會對公眾造成輻射危害，因此在運輸容器的設計中就需要考慮選用合適的屏蔽結構，保證容器內部核燃料的安全。

在實現上述核燃料安全運輸和/或貯存的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

缺乏專門適用于核燃料組件容器、散熱性好、屏蔽性能高的容器用屏蔽結構。

發明內容

針對現有技術中所存在的不足，本發明的目的在于提供一種核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，減輕運輸過程中對運輸容器中核燃料的影響，容易操作，保證核燃料的運輸安全。

本發明的技術方案如下：一種核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，焊接在核燃料組件容器外筒體外側周圍，包括由上端板組件、中子屏蔽層外殼、下端板組件、散熱片組件焊接而成的多腔體圓筒結構，在圓筒結構的腔體內填充中子屏蔽材料。

進一步，如上所述的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，其中，所述的散熱片組件包括若干由薄鋼板和薄銅板焊接組成的復合板，薄鋼板起支撐中子屏蔽材料層外殼的作用，薄銅板用于增強容器的散熱能力。

更進一步，所述的復合板沿核燃料組件容器外筒體的周向陣列分布，分別與核燃料組件容器外筒體的外壁以及中子屏蔽層外殼的內側焊接。

進一步，如上所述的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，其中，所述的中子屏蔽層外殼為多塊鋼板周向陣列分布拼焊形成。

進一步，如上所述的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，其中，所述的中子屏蔽材料填充在上端板組件、中子屏蔽層外殼、下端板組件和散熱片組件之間的空隙內，為容器提供周向屏蔽。

進一步，如上所述的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，其中，所述的中子屏蔽材料為固態復合材料。

進一步，如上所述的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，其中，在屏蔽結構上設有安全閥，用于在溫度急劇上升過程中釋放腔體內的壓力。

更進一步，所述安全閥共有兩個，對稱設置在上端板組件上。

進一步，如上所述的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，其中，在中子屏蔽材料與上端板組件之間設有硅酮泡沫I和防火硅酮泡沫。

進一步，如上所述的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，其中，在中子屏蔽材料與中子屏蔽層外殼之間設有硅酮泡沫II。

本發明的有益效果如下：本發明所提供的核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，通過由薄鋼板和薄銅板焊接組成的散熱片來增強容器的散熱能力，中子屏蔽材料為容器提供周向中子屏蔽，中子屏蔽層外殼在事故工況下可以保護中子屏蔽材料，從而解決了現有技術中缺乏專門適用于核燃料運輸、核燃料貯存、散熱性好、中子屏蔽性能高的容器屏蔽結構的問題，提高了核燃料運輸和貯存的安全性。

附圖說明

圖1為本發明實施例核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構前視圖；

圖2為本發明實施例核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構半剖示意圖；

圖3為本發明實施例中周向屏蔽結構的上視圖；

圖4為本發明實施例中周向屏蔽結構的截面示意圖；

圖5-圖8分別為圖2-圖4中的局部視圖。

其中：1.上端板組件 2.中子屏蔽層外殼 3.下端板組件 4.硅酮泡沫I 5.中子屏蔽材料 6.外筒體 7.旋轉凹槽 8.安全閥 9.散熱片組件 10.剪力環 11.防火硅酮泡沫 12.硅酮泡沫II 13.薄鋼板 14.薄銅板

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1-圖4所示，本發明所提供的一種核燃料組件容器用帶有散熱功能的屏蔽結構，與運輸容器配套使用，焊接在核燃料組件容器外筒體6的外側周圍，包括由上端板組件1、中子屏蔽層外殼2、下端板組件3和若干散熱片組件9焊接而成的圓筒腔體結構，在腔體中填充中子屏蔽材料5。散熱片組件9沿核燃料組件容器外筒體6的周向陣列分布，分別與核燃料組件容器外筒體6的外壁以及中子屏蔽層外殼2的內側焊接。散熱片組件采用由薄鋼板和薄銅板焊接組成的復合板，薄鋼板起支撐中子屏蔽材料層外殼的作用，薄銅板用于增強容器的散熱能力。