復合式下管座及核反應堆燃料組件制造技術

本發明專利技術公開一種復合式下管座，包括套筒、下堆芯板、下層下管座及上層下管座，下層下管座包括框板及防異物板，防異物板開設有過濾孔，防異物板開設有螺孔，防異物板焊接于框板的下端，套筒呈嚙合的穿過螺孔；下堆芯板包括板體，板體上開設水流孔，板體具有凸伸出與套筒對應的定位銷，定位銷上開設有脹接凹槽，定位銷對應穿過套筒，并藉由脹接器實現套筒與脹接凹槽的脹接連接；導向管與上層下管座連接；脹接連接使得防異物板與下堆芯板復合為一體式結構，防異物板所受到的冷卻水的水力載荷會直接傳遞到下堆芯板上，從而顯著減小燃料組件承受的水力載荷，大大減小燃料組件的彎曲風險。另，本發明專利技術還公開了一種具有該復合式下管座的核反應堆燃料組件。

【技術實現步驟摘要】
復合式下管座及核反應堆燃料組件
本專利技術涉及一種核反應堆部件，尤其涉及一種核反應堆燃料組件及其復合式下管座。
技術介紹
一定數量的燃料棒按照一定間隔排列(如：15×15或17×17等)并被固定成一束，稱為核反應堆燃料組件，核反應堆燃料組件主要由上管座、下管座、定位格架、導向管和燃料棒組成。一般核反應堆燃料組件在核反應堆中使用3-5年的時間，由于其處于強中子場中，需經受高溫、高壓、高流速冷卻劑的沖刷，同時需承受裂變產物化學作用和復雜的機械載荷，因此工作條件十分苛刻。眾所周知，對核反應堆設置多層防護的主要目的在于確保核反應堆發生爆炸等意外事故后，使得核反應堆內的放射性物質不會大量的泄露至外界，而確保核反應堆不發生爆炸的決定性因素，就是控制核反應堆內鏈式反應速度和溫度，因此核反應堆燃料組件內起慢化劑和冷卻劑的冷卻水的流量控制就事關重要，故核反應堆燃料組件的下管座的結構對于冷卻水的流通性就變的尤為重要；同時下管座必須具有與放置燃料棒的定位格架匹配的板面，為了能夠讓冷卻水通過并同時進行過濾，因此設有防異物板(或過濾柵格)，并且該防異物板上開設有若干讓冷卻水通過并同時進行過濾的過濾孔，使得通過過濾孔過濾后的冷卻水能直接進入定位格架內對燃料棒進行冷卻，為了能夠支撐裝有燃料棒的定位格架的重量及高速水流的沖刷，因此，下管座在確保有足夠多的過濾孔的前提下還必須具有足夠的強度。現有的下管座，在反應堆運行時，防異物板所受到的冷卻水的水力載荷會傳遞到整個核反應堆燃料組件中，增加核反應堆燃料組件彎曲風險；同時在設計防異物板時，在保證越好的過濾效果的前提下，在冷卻水流過時會使防異物板產生較大的壓降，因此，冷卻水通過防異物板時，防異物板將承受非常大的水力載荷，由于防異物板直接與核反應堆燃料組件的定位格架相連接，從而使核反應堆燃料組件本身承受更大的水力載荷，進一步增加核反應堆燃料組件彎曲風險。由于現有的下管座的防異物板與核反應堆燃料組件相連接，在安裝、拆卸或修改下管座、導向管和下部連接部位時，由于該防異物板的存在，增加了上述操作的復雜性；另，還由于現有的防異物板與核反應堆燃料組件相連接，因此防異物板無論是否損壞，其使用壽命與核反應堆燃料組件相同，無法重復使用，產品利用率不高。因此，亟需一種能將水力載荷轉移至下堆芯板上、能有效防止核反應堆燃料組件彎曲及降低核反應堆燃料組件制造難度并復合下堆芯板為一體的復合式下管座。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能將水力載荷轉移至下堆芯板上、能有效防止核反應堆燃料組件彎曲及降低核反應堆燃料組件制造難度并復合下堆芯板為一體的復合式下管座。本專利技術的另一目的在于提供一種核反應堆燃料組件，所述核反應堆燃料組件的復合式下管座能將水力載荷轉移至下堆芯板上、能有效防止核反應堆燃料組件彎曲及降低核反應堆燃料組件制造難度并復合下堆芯板為一體。為實現上述目的，本專利技術提供了一種復合式下管座，用于承載并定位核反應堆燃料組件并與核反應堆燃料組件的導向管連接，其包括套筒、下堆芯板、下層下管座及上層下管座，所述套筒呈中通結構且外側設有外螺紋；所述下層下管座包括框板及防異物板，所述框板呈中通結構，所述中通結構形成用于吊裝和拆卸的操作區，所述防異物板貫穿開設有若干過濾孔，所述防異物板開設有兩個呈對角線布置的螺孔，所述防異物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈嚙合的穿過所述螺孔并伸入所述操作區內；所述下堆芯板包括板體，所述板體上均勻開設水流孔，所述板體具有凸伸出與所述套筒對應的定位銷，所述定位銷上開設有脹接凹槽，所述定位銷對應穿過所述套筒，并藉由外界脹接器實現所述套筒與所述脹接凹槽的脹接連接；所述核反應堆燃料組件的定位格架的下端與所述上層下管座匹配連接，所述上層下管座開設有與所述定位銷對應的定位孔，穿過所述套筒的定位銷對應插設于所述定位孔中。較佳地，所述脹接凹槽環繞所述定位銷一周；該種結構的脹接凹槽，使得套筒在脹接器的作用下所形成的與該脹接凹槽緊密貼合的凹陷部也為一周，使得將下堆芯板與下層下管座和套筒固定所形成的復合結構更加穩固，進一步的確保了防異物板所受到的冷卻水的水力載荷會直接傳遞到下堆芯板上。較佳地，所述定位銷的自由端呈錐臺結構；呈錐臺結構的自由端利于定位銷插入套筒及定位孔中，并且不會對套筒及定位孔造成損傷，結構簡單且實用。較佳地，所述框板的上端的相對兩側朝所述操作區內延伸形成吊裝部。較佳地，所述吊裝部呈水平狀。較佳地，所述過濾孔為方形、圓形、三角形、菱形中的一種或多種的任意組合。較佳地，所述過濾孔為不規則形狀。本專利技術提供的一種核反應堆燃料組件，包括復合式下管座、上管座、定位格架、導向管及燃料棒，所述燃料棒及導向管分別插設于所述定位格架中，所述導向管的上端與所述上管座連接，所述導向管的下端與所述復合式下管座連接，所述復合式下管座包括套筒、下堆芯板、下層下管座及上層下管座，所述套筒呈中通結構且外側設有外螺紋；所述下層下管座包括框板及防異物板，所述框板呈中通結構，所述中通結構形成用于吊裝和拆卸的操作區，所述防異物板貫穿開設有若干過濾孔，所述防異物板開設有兩個呈對角線布置的螺孔，所述防異物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈嚙合的穿過所述螺孔并伸入所述操作區內；所述下堆芯板包括板體，所述板體上均勻開設水流孔，所述板體具有凸伸出與所述套筒對應的定位銷，所述定位銷上開設有脹接凹槽，所述定位銷對應穿過所述套筒，并藉由外界脹接器實現所述套筒與所述脹接凹槽的脹接連接；所述核反應堆燃料組件的導向管與所述上層下管座連接，所述上層下管座開設有與所述定位銷對應的定位孔，穿過所述套筒的定位銷對應插設于所述定位孔中。與現有技術相比，由于本專利技術的復合式下管座將下堆芯板與下層下管座通過定位銷與套筒的脹接連接而復合呈一體，并且下層下管座包括框板及防異物板，防異物板具有能夠讓冷卻水通過并同時進行過濾的過濾孔，防異物板通過開設的螺孔與套筒進行嚙合的固定連接，下堆芯板上的定位銷穿過套筒后藉由外界脹接器，將套筒與定位銷上的脹接凹槽進行脹接連接，從而實現將防異物板復合于下堆芯板上并形成一體式結構，拆卸時通過破壞上述脹接連接點即可拆分開具有防異物板的下層下管座與下堆芯板，在反應堆運行時，冷卻水通過防異物板的過濾孔時，由于防異物板復合于下堆芯板上并形成一體式結構，所以防異物板所受到的冷卻水的水力載荷會直接傳遞到下堆芯板上，從而顯著減小核反應堆燃料組件及定位格架所承受的水力載荷，大大減小核反應堆燃料組件的彎曲風險，由于本專利技術的復合式下管座中的防異物板能從核反應堆燃料組件中拆分出來單獨的制造并安裝于下堆芯板上，使核反應堆燃料組件下部機械結構簡化，降低制造核反應堆燃料組件的難度，還可大大減小安裝、拆卸或修理下部連接時的復雜程度；在設計該防異物板時，無需考慮防異物板對核反應堆燃料組件所受水力載荷的影響，增加了防異物板設計的靈活性；另，該防異物板可從下堆芯板上拆卸下并能獨立于核反應堆燃料組件，因此防異物板可一直使用，直到壽命期限，無需與核反應堆燃料組件同壽命，增加了產品利用率。附圖說明圖1是本專利技術復合式下管座的結構示意圖。圖2是本專利技術復合式下管座的框板的俯視圖結構示意圖。圖3是沿圖2中A-A線的剖視圖。圖4是本專利技術復合式下管座的防異物板的俯視圖結構示意圖。圖5是沿圖4中B-B線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合式下管座，用于承載并定位核反應堆燃料組件并與核反應堆燃料組件的導向管連接，其特征在于，包括：套筒，所述套筒呈中通結構且外側設有外螺紋；下層下管座，所述下層下管座包括框板及防異物板，所述框板呈中通結構，所述中通結構形成用于吊裝和拆卸的操作區，所述防異物板貫穿開設有若干過濾孔，所述防異物板開設有兩個呈對角線布置的螺孔，所述防異物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈嚙合的穿過所述螺孔并伸入所述操作區內；下堆芯板，所述下堆芯板包括板體，所述板體上均勻開設水流孔，所述板體具有凸伸出與所述套筒對應的定位銷，所述定位銷上開設有脹接凹槽，所述定位銷對應穿過所述套筒，并藉由外界脹接器實現所述套筒與所述脹接凹槽的脹接連接；及上層下管座，所述核反應堆燃料組件的導向管與所述上層下管座連接，所述上層下管座開設有與所述定位銷對應的定位孔，穿過所述套筒的定位銷對應插設于所述定位孔中。

【技術特征摘要】
1.一種復合式下管座，用于承載并定位核反應堆燃料組件并與核反應堆燃料組件的導向管連接，其特征在于，包括：套筒，所述套筒呈中通結構且外側設有外螺紋；下層下管座，所述下層下管座包括框板及防異物板，所述框板呈中通結構，所述中通結構形成用于吊裝和拆卸的操作區，所述防異物板貫穿開設有若干過濾孔，所述防異物板開設有兩個呈對角線布置的螺孔，所述防異物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈嚙合的穿過所述螺孔并伸入所述操作區內；下堆芯板，所述下堆芯板包括板體，所述板體上均勻開設水流孔，所述板體具有凸伸出與所述套筒對應的定位銷，所述定位銷上開設有脹接凹槽，所述定位銷對應穿過所述套筒，并藉由外界脹接器實現所述套筒與所述脹接凹槽的脹接連接，使所述防異物板復合于所述下堆芯板上并形成一體式結構，且所述防異物板與所述下堆芯板直接接觸；及上層下管座，所述核反應堆燃料組件的導向管與所述上層下管座連接，所述上層下管座開設有與所述定位銷對應的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧志威，周躍民，李偉才，禹文池，龐錚錚，陳曉明，
申請(專利權)人：中科華核電技術研究院有限公司，中國廣核集團有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44