[發明專利]一種帶插件的燃料組件定位格架和燃料組件

在審

• 申請號: 201711369546.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109935370A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 鄒遠方;何曉軍;史寶磊;韓智杰;胡立強;季松濤
• 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
• 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；所述的柵元為四面筒體，在柵元的四個面上分別設有上插槽，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。此外，本發明定位格架采用插件對燃料元件進行夾持和支撐，整體剛度顯著增強，且簡化了定位格架支撐部位的加工程序，降低了加工難度。

技術領域

本發明屬于燃料組件技術領域，具體涉及一種帶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；

所述的柵元為四面筒體，在柵元的四個面上分別設有上插槽，用于與插件配合插接。

所述的插件有四種，分別為角插件、邊插件、通道插件和中間插件，每種插件均包括夾持部和插接部。

所述的夾持部向柵元內側凸起。

所述的角插件包括一個夾持部和兩個插接部，其中兩個插接部互相垂直，夾持部設于兩個插接部之間。

所述的邊插件包括兩個夾持部和三個插接部，三個插接部成T字形，夾持部分別設于每兩個插接部之間成直角的位置處。

所述的通道插件包括三個夾持部和四個插接部，四個插接部成十字形，夾持部設于每兩個插接部之間。

所述的中間插件包括四個夾持部和四個插接部，四個插接部成十字形，夾持部設于每兩個插接部之間。

所述的角插件設于由柵元兩兩排列所成結構的四個角上。

所述的邊插件設于由柵元兩兩排列所成結構的四條邊上。

所述的中間插件設于由柵元兩兩排列所成結構的內部。

在所述插接部的頂端設有下插槽，與柵元的上插槽插接，插接部的側面與柵元的側面之間設有間隙。