[實(shí)用新型]一種內(nèi)外同時(shí)加熱的環(huán)形燃料包殼試驗(yàn)件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020892821.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN212675929U
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 刁均輝;何曉軍;季松濤;史寶磊;鄒遠(yuǎn)方;李凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G21C17/06
• 分類號(hào): G21C17/06;G21C17/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

1.一種內(nèi)外同時(shí)加熱的環(huán)形燃料包殼試驗(yàn)件，其特征在于：包括電加熱芯體組件、內(nèi)外包殼組合試驗(yàn)件、進(jìn)氣接管組件和定位組件；

一、電加熱芯體組件

電加熱絲芯體組件整體是棒狀結(jié)構(gòu)，其中有效發(fā)熱段位于整個(gè)電加熱芯體的中部位置；

電加熱絲芯體組件中包括兩根電加熱絲；兩根電加熱絲的電加熱功率可以分別控制；

二、內(nèi)外包殼組合試驗(yàn)件包括內(nèi)包殼、外包殼、上端塞、下端塞和四個(gè)熱電偶；

內(nèi)包殼和外包殼都是管狀結(jié)構(gòu)；

內(nèi)包殼和外包殼同軸套設(shè)，組成套管結(jié)構(gòu)；

在外包殼上端開設(shè)圓孔；

分別在內(nèi)包殼和外包殼上端和下端設(shè)置上端塞和下端塞，通過上端塞和下端塞將內(nèi)包殼和外包殼之間的環(huán)狀套管空間封閉；

上端塞和下端塞的結(jié)構(gòu)相同，外徑與外包殼外徑一致，內(nèi)徑與內(nèi)包殼內(nèi)徑一致；

分別在上端塞和下端塞中設(shè)置上定位凸起、下定位凸起；

在內(nèi)包殼長(zhǎng)度中心位置的內(nèi)壁處設(shè)置內(nèi)包殼中部熱電偶；

在內(nèi)包殼長(zhǎng)度上部位置的內(nèi)壁處設(shè)置內(nèi)包殼上部熱電偶；

在外包殼長(zhǎng)度中心位置的外壁處設(shè)置外包殼中部熱電偶；

在外包殼長(zhǎng)度上部位置的外壁處設(shè)置外包殼上部熱電偶；

三、進(jìn)氣接管組件包括氣回路連接管、試驗(yàn)件連接管和方形進(jìn)氣連接塊；

氣回路連接管的一端與外部供氣系統(tǒng)連接，另一端與試驗(yàn)件連接管連接；

外部供氣系統(tǒng)為進(jìn)氣接管組件提供氣體，氣體的種類為氦氣、氮?dú)庵械囊环N；

試驗(yàn)件連接管的外徑與氣回路連接管的內(nèi)徑相配合并焊接固定；

試驗(yàn)件連接管通過方形進(jìn)氣連接塊與外包殼連接；

方形進(jìn)氣連接塊為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，中間開有圓形孔道作為進(jìn)氣口，側(cè)面開有圓形孔，試驗(yàn)件連接管插入該側(cè)面圓孔內(nèi)并焊接連接；

試驗(yàn)件連接管插入方形進(jìn)氣連接塊側(cè)面圓孔后，進(jìn)氣口與外包殼上端開設(shè)的圓孔相連，通過進(jìn)氣口向內(nèi)外包殼組合試驗(yàn)件內(nèi)部進(jìn)氣充壓；

四、定位組件包括上定位塊和下定位塊；

上定位塊和下定位塊的結(jié)構(gòu)相同，外徑與外包殼外徑一致，內(nèi)徑與電加熱芯體組件內(nèi)徑一致；

在上定位塊的一側(cè)斷面中心位置開有上定位凹槽，在下定位塊的一側(cè)斷面中心位置開有下定位凹槽；

上定位凹槽與上端塞中設(shè)置的上定位凸起相互配合、下定位凹槽與下端塞中設(shè)置的下定位凸起相互配合。

2.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外同時(shí)加熱的環(huán)形燃料包殼試驗(yàn)件，其特征在于：電加熱絲芯體組件整體是一個(gè)長(zhǎng)度為800-1000mm、直徑為6mm的棒狀結(jié)構(gòu)，其中有效發(fā)熱段的長(zhǎng)度為600mm。

3.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外同時(shí)加熱的環(huán)形燃料包殼試驗(yàn)件，其特征在于：電加熱絲芯體組件中，兩根電加熱絲規(guī)格一致，材料采用鎳鎘電熱合金，材料牌號(hào)為Cr20Ni80、Cr15Ni60、GH140、Cr20Ni35之一；電加熱絲的最高使用溫度為1100℃-1200℃，加熱功率最高為10kW/m。

4.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外同時(shí)加熱的環(huán)形燃料包殼試驗(yàn)件，其特征在于：內(nèi)包殼是長(zhǎng)度為650mm，內(nèi)徑為8.2mm，厚度為0.57mm的管狀結(jié)構(gòu)；外包殼是長(zhǎng)度為650mm，外徑為15.7mm，厚度為0.74mm的管狀結(jié)構(gòu)；在外包殼上端距離頂端30-50mm位置處，開設(shè)直徑為1-2mm的圓孔。

5.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外同時(shí)加熱的環(huán)形燃料包殼試驗(yàn)件，其特征在于：上端塞通過焊接方式封閉內(nèi)包殼和外包殼的上端，焊縫的承壓能力為10-15MPa；下端塞通過焊接方式封閉內(nèi)包殼和外包殼的下端，焊縫的承壓能力為10-15MPa。

6.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外同時(shí)加熱的環(huán)形燃料包殼試驗(yàn)件，其特征在于：在內(nèi)包殼長(zhǎng)度上部距內(nèi)包殼頂端200mm位置的內(nèi)壁處設(shè)置內(nèi)包殼上部熱電偶；在外包殼長(zhǎng)度上部距外包殼頂端200mm位置的內(nèi)壁處設(shè)置外包殼上部熱電偶；熱電偶通過點(diǎn)焊的方式固定，焊點(diǎn)直徑不超過熱電偶直徑的2倍。