[發明專利]一種帶有帽形引流的核反應堆堆內流量分配裝置及導流板

有效

• 申請號: 202011063704.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112185599B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李燕;張渝;何培峰;鐘元章;于天達;李浩;趙偉;王仲輝;杜華;黃慧劍;胡雪飛;王留兵;饒琦琦;鄧朝俊;劉曉;張宏亮;張翼;辛素芳;吳冰潔
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C19/04
• 分類號: G21C19/04;G21C15/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發明公開了一種帶有帽形引流的核反應堆堆內流量分配裝置及導流板，所述導流板包括第一引導部、第二引導部和第三引導部；所述第一引導部、第二引導部和第三引導部均為環形板且在豎直方向的截面均為圓弧結構，所述第一引導部、第二引導部和第三引導部上均設置有若干第一通孔，所述第一通孔分別與各個引導部的表面垂直，第二引導部設置在第一引導部內側，所述第二引導部和第一引導部之間通過第二筋板連接，所述第三引導部設置在第二引導部內側，所述第三引導部和第二引導部之間通過第三筋板連接。本發明所述分流板能改變冷卻劑在下腔室的運動路徑，預防冷卻液在下腔室產生渦流，并使最終進入堆芯支承板時流量均勻，且具有結構簡單的優點。

技術領域

本發明涉及壓水堆核電站廠核反應堆技術領域，具體涉及一種帶有帽形引流的核反應堆堆內流量分配裝置及導流板。

背景技術

為了保證壓水型反應堆熱工水力的要求，滿足反應堆整體的性能，進入堆芯的冷卻液流量要分配均勻。下腔室內的流量分配裝置主要作用是將進入下腔室的冷卻液攪混消渦并進行流量分配，促使通過下腔室進入堆芯的冷卻液流量分布均勻，以保證堆芯燃料組件能夠得到充分的冷卻。

由于壓力容器的下封頭多為球形，其與堆芯支承板所圍的下腔室為半球形，當冷卻液從壓力容器入口管嘴流入，從環形下降腔進入下腔室時，就會因為流道的急劇變化且半球形封頭深度較大而在下腔室內產生大量的渦流，導致進入堆芯的流量分配不均勻，為了解決該技術問題。現有的流量分配裝置通常由流量分配板、消渦板和基礎連接板等主要構件組成，這樣的流量分配裝置會造成結構復雜、壓降較大、消渦效果不明顯并且進入堆芯支承板的流量中間大，四周小。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于核反應堆堆內流量分配的導流板，該分流板能改變冷卻劑在下腔室的運動路徑，預防冷卻液在下腔室產生渦流，并使最終進入堆芯支承板時流量均勻。

此外，本發明還提供包括上述導流板的帶有帽形引流的核反應堆堆內流量分配裝置。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于核反應堆堆內流量分配的導流板，包括第一引導部、第二引導部和第三引導部；

所述第一引導部、第二引導部和第三引導部均為環形板，所述第一引導部、第二引導部和第三引導部在豎直方向的截面均為圓弧結構，所述第一引導部、第二引導部和第三引導部上均設置有若干第一通孔，所述第一通孔分別與各個引導部的表面垂直，所述第二引導部設置在第一引導部內側，所述第二引導部和第一引導部之間通過第二筋板連接，所述第三引導部設置在第二引導部內側，所述第三引導部和第二引導部之間通過第三筋板連接。

申請人在長期試驗中發現，導致堆芯入口流量分配不均的原因主要有以下兩點：

1)、根據反應堆的結構特點和堆內冷卻劑流動的特性，堆芯入口流量分布呈現中心高邊緣低的趨勢，該趨勢的原因為由于冷卻劑慣性，冷卻劑具有沿反應堆壓力容器底部下腔室的內壁面下降、并向下腔室中央流動的趨勢，冷卻劑流動的這種趨勢導致冷卻劑流量在堆芯入口的中間部位的分布多于堆芯入口周邊部分。

2)、此外，冷卻劑從環形下降腔進入下腔室時，流道尺寸發生急劇的變化，因此在下腔室產生大量渦流，產生的渦流一方面使能耗增大，導致流量進一步分布不均勻另一方面渦流脫落導致螺栓等零部件振動，使零部件有松動脫落的潛在危險。

本發明所述導流板設有的三個引導部分層次的將四周向中間流動的冷卻液進行引導分流，以此來減小過多的冷卻液進入中間，從而減小了進入堆芯支承板中間的流量；除此之外，引導部設置為圓弧形，其具有緩慢改變冷卻液運動方向的作用，因此冷卻液不會因相互碰撞發生劇烈的運動轉向，也不會產生渦流。

即本發明所述導流板同時具有渦流功能和分流功能，兼顧了現有流量分配板、消渦板的功能，簡化了結構。

進一步地，第一引導部、第二引導部和第三引導部的高度呈逐漸遞增的趨勢。