[發明專利]一種帶角插件的燃料組件定位格架和燃料組件

在審

• 申請號: 201711369523.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109935368A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 張愛民;鄒遠方;史寶磊;季松濤;何曉軍;胡立強
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C3/34
• 分類號: G21C3/34;G21C3/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

本發明涉及燃料組件技術領域，具體公開了一種帶角插件的燃料組件定位格架和燃料組件，所述的定位格架由柵元兩兩排列組成，在柵元排列的外側設有外條帶；所述的柵元為四面筒體，包括筒角和筒壁，在筒角處加工角面；在角面上加工上插槽，用于與插件配合插接。所述的燃料組件包括上管座、環形燃料元件、下管座、導向管、儀表管以及所述的定位格架。本發明定位格架能夠適用于環形燃料元件，對燃料元件提供橫向定位并對冷卻劑產生一定的攪混作用。本發明燃料組件采用多個軸向設置的定位格架夾持燃料元件，對燃料元件進行固定，并保持燃料元件間距，使得燃料元件在壓水堆核電廠的堆芯中位于固定位置，并且能使得導向管受到橫向支撐和定位。

技術領域

本發明屬于燃料組件技術領域，具體涉及一種帶角插件的燃料組件定位格架和燃料組件。

背景技術

核電站反應堆運行過程中，核燃料的性能是影響反應堆安全性和經濟性的重要因素。因此國際上一直將燃料元件的研究放在十分突出的地位，通過優化燃料元件設計、采用先進結構材料、改進元件制造工藝等方法，不斷提高核燃料元件的各種性能，促使核電向更安全和更經濟的方向發展。

在現有壓水堆燃料組件設計中，燃料棒一般采用定位格架夾持懸空的方式。定位格架對燃料元件起著支撐夾持的作用，并需要抵抗燃料元件的重力作用，由于輻照的作用，夾持燃料棒的彈簧或者剛凸會松弛,對應其夾持力會急劇減小，燃料棒一般會落在下管座上，在冷卻劑的流動作用下，燃料棒可能會上下竄動，這會導致燃料棒破損的風險。

若要優化燃料元件的參數，并采用通用的燃料組件外形結構設計，使得新型組件能夠適用于目前的成熟的堆芯。如采用新型的環形燃料元件，其外徑變大，重量增加，此時所需的定位格架的夾持力可能增大約2-4倍，能夠放置如彈簧、剛凸等夾持件的空間變得十分狹小，這使得燃料元件在運行時落在下管座上的概率增大，并使得在停堆換料后再啟堆的過程中燃料元件上下竄動的概率也增大。

同時，在現有的燃料組件定位格架設計制造中，定位格架基本都由內外條帶組成。由于其條帶的復雜性，在生產制造時需要30多種模具。在模具確定后，若要改變定位格架的特性，如定位格架能夠提供的夾持力大小等等，需要改變其中幾乎所有模具的形狀，大大增加了工作負擔。

因此，亟需設計一種新型的燃料組件定位格架，以克服現有技術的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶角插件的燃料組件定位格架，能夠夾持環形燃料元件，以及包含有上述定位格架的燃料組件。

本發明的技術方案如下：

一種帶角插件的燃料組件定位格架，所述的定位格架由柵元兩兩排列組成，在柵元排列的外側設有外條帶；

所述的柵元為四面筒體，包括筒角和筒壁，在筒角處加工角面；

在角面上加工上插槽，用于與插件配合插接。

所述的角面為平面或曲面。

所述的插件包括單角插件和對角插件。

所述的對角插件包括連桿和兩個分別設于連桿兩端的彈臂。

在所述連桿的中間位置設有上插槽或下插槽，每兩個對角插件配合插接，形成十字形插件。

在所述連桿的兩端分別對稱設有下插槽，用于與對角位置的兩個柵元角面插接

所述的單角插件包括單桿和設于單桿一端的彈臂。

在所述單桿設有彈臂的一端設有下插槽，插接設于沒有對角關系的柵元角面上，單桿的另一端與柵元的外側壁焊接固定。

所述的彈臂有兩個支臂，分為第一支臂和第二支臂。

所述的第一支臂和第二支臂一端相連，另一端互相成角度α彎折，α≤180°。