專利名稱:低壓降燃料組件上管座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力堆核電站燃料組件，更具體地說，涉及一種核電站壓力堆的低壓降燃料組件上管座。
背景技術(shù)：
目前，壓水堆核電站的堆芯由許多燃料組件組成。如圖1所示，現(xiàn)有的核燃料組件由剛性骨架1和燃料棒2組成，燃料棒2在剛性骨架1中平行排列并被均勻分隔。剛性骨架1包括定位格架3、上管座6、下管座5和導向管4。
其中，定位格架3由規(guī)則排列的、用于容納和夾持燃料棒2的柵元組成。導向管4比燃料棒2長，從燃料棒2束的端部伸出來，并固定在上管座6和下管座5上。下管座5位于燃料組件的下部，固定導向管4的下端。燃料組件的另一端，即組件上端的上管座6，包括一個橫向的匹配板6a，有一些容納和固定導向管4的孔道和流水孔6a3貫穿該配板。
如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中燃料組件上管座6由匹配板6a、圍板6c和頂板6b組成。上管座6的頂板6b包括一些用來固定彈簧7的定位凸起，以及與吊裝工具配合的接口、定位燃料組件的定位銷孔和防錯位孔。
如圖3所示，匹配板6a的中心位置處開設(shè)有儀表管孔6al，并且在儀表管孔6al的周圍按規(guī)則排布有導向管固定孔6a2。導向管4的端部被固定于各個圓形孔道中。同時，為了確保流過匹配板6a的冷卻劑的水力損失盡可能小，提供了一系列孔道，作為流水孔6a3，這些孔道排列在緊固導向管4的孔道之間。如圖所示，該流水孔6a3全為長條形，且流水孔6a3沒有圍繞導向管4進行對稱布置。
現(xiàn)有技術(shù)中的流水孔6a3布局對稱性不足，不利于流場分布。堆芯中高速(3m/s飛m/s)的流體從匹配板6a流出后，其產(chǎn)生的橫向流動容易對插在導向管4中的控制棒形成持續(xù)沖刷，更嚴重的情況下，該橫向流會造成控制棒包殼失效和毒物泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)流水孔對稱性不足、流場分布不均勻的缺陷，提供一種流場分布合理的低壓降燃料組件上管座。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種低壓降燃料組件上管座，包括頂板、安裝在所述頂板下側(cè)的圍板、以及安裝在所述圍板下側(cè)的匹配板；所述匹配板的中心位置處開設(shè)有儀表管孔，并且在所述儀表管孔的周圍均勻排布多個第一導向管固定孔、在所述第一導向管固定孔的周圍按規(guī)則排布有多個第二導向管固定孔；在所述匹配板上設(shè)置有若干流水孔；
所述流水孔相對于所述匹配板的橫向中線、縱向中線和對角線對稱排布；所述流水孔包括設(shè)置在所述匹配板的中央部分、并在所述儀表管孔和第一導向管固定孔的周圍規(guī)則排布的第一流水孔和第二流水孔，以及在所述匹配板的邊緣排布有第三流水孔。
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座中，所述第二導向管固定孔的周圍排布有所述
3第一流水孔、第二流水孔和第三流水孔。
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座中，所述第一流水孔為圓角矩形孔或直角矩形孔；
所述第二流水孔為圓形孔或方形孔；
所述第三流水孔包括按規(guī)則排列的、三種尺寸的圓角矩形孔或直角矩形孔。
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座中，所述匹配板的每個角上設(shè)有圓形孔或方形孔。
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座中，所述第一導向管固定孔的外圍均勻排布有八個所述第一流水孔和三個所述第二流水孔。
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座中，所述儀表管孔的周圍均勻排布有八個所述第一流水孔和四個所述第二流水孔。
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座中，相鄰的所述第一導向管固定孔之間、所述儀表管孔與相鄰的所述第一導向管固定孔之間設(shè)置的所述第一流水孔為共用的第一流水孔，設(shè)置的所述第二流水孔為共用的第二流水孔。
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座中，縱向設(shè)置的所述第一流水孔和第三流水孔的長度方向與所述匹配板的縱向中心線平行；
橫向設(shè)置的所述第一流水孔和第三流水孔的長度方向與所述匹配板的橫向中心線平行。
實施本發(fā)明具有以下有益效果通過將流水孔排布成相對于匹配板的橫向中線、縱向中線和對角線對稱排布，并將流水孔包圍設(shè)置在儀表管孔和第一導向管固定孔的外圍，從而獲得應(yīng)力的均勻分配，增加了匹配板的通透性，并在保持足夠的機械強度情況下減小了匹配板的厚度，從而降低了水力損失，表現(xiàn)出較好的水力性能，能夠在使用壽命期內(nèi)獲得更好的性能。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的壓水堆核電站的核燃料組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的燃料組件上管座的軸向剖視示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的燃料組件上管座的匹配板的平面示意圖；圖4是本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座的匹配板的平面示意圖。
具體實施方式
在本發(fā)明的低壓降燃料組件上管座的一個實施例中，該上管座包括匹配板10、圍板和頂板等。該圍板固定安裝在頂板的下側(cè)，而匹配板10安裝在圍板的下側(cè)，其安裝方式可以采用現(xiàn)有的各種安裝結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。
如圖4所示，該匹配板10的中心位置處開設(shè)有儀表管孔11，用于固定安裝儀表管的上端。在儀表管孔11的周圍均勻排布設(shè)置多個第一導向管固定孔12，在第一導向管固定孔12的外測按規(guī)則排布有多個第二導向管固定孔13 ；通過第一導向管固定孔12和第二導向管固定孔13來固定導向管的上端。[0020]該匹配板10上設(shè)有由若干流水孔，以供流體的通過。在本實施例中，該流水孔相對于匹配板10的橫向中線、縱向中心和對角線均為對稱排布，即四分之一對稱分布，從而獲得應(yīng)力的均勻分配。
該流水孔包括在匹配板10的中央部分設(shè)置的第一流水孔14和第二流水孔15、以及在匹配板10的邊緣排布的第三流水孔16。
該第一流水孔14和第二流水孔15設(shè)置在匹配板10的中央部分，并在儀表管孔11和第一導向管固定孔12的周圍按規(guī)則排布。如圖所示，在儀表管孔11的周圍均勻排布有八個第一流水孔14和第二流水孔15 ；而在第一導向管固定孔12的外圍均勻排布有八個第一流水孔14和三個第二流水孔15。從圖中可以看到，相鄰的第一導向管固定孔12之間、儀表管孔11與相鄰的第一導向管固定孔12之間設(shè)置的第一流水孔14為共用的第一流水孔14，設(shè)置的第二流水孔15為共用的第二流水孔15。
進一步的，第三流水孔16設(shè)置在匹配板10的邊緣，可以根據(jù)第二導向管固定孔13的分布，設(shè)置三種尺寸的流水孔。在第二導向管固定孔13的周圍排布有第一流水孔14、第二流水孔15和第三流水孔16。
進一步的，縱向設(shè)置的第一流水孔14和第三流水孔16的長度方向與匹配板10的縱向中心線平行；橫向設(shè)置的第一流水孔14和第三流水孔16的長度方向與匹配板10的橫向中心線平行。
進一步的，還可以在匹配板10的每個角落處設(shè)置圓形孔或方形孔17，以增加流通能力。當然，也可以根據(jù)需要取消角落處的圓形孔或方形孔。
在本實施例中，該第一流水孔14和第三流水孔16采用圓角矩形孔，而第二流水孔15采用圓形孔?？梢岳斫獾?，該第一流水孔14和第三流水孔16采用直角矩形孔，而第二流水孔15采用方形孔。
由于流水孔的更合理的分布，有效地增加匹配板10的通透性，并且在保持足夠的機械強度情況下，增加3%的匹配板10流通面積，并減小匹配板10的厚度，匹配板10對冷卻劑的水力阻力減少5%，從而限制了水力損失。
權(quán)利要求
1.一種低壓降燃料組件上管座，包括頂板、安裝在所述頂板下側(cè)的圍板、以及安裝在所述圍板下側(cè)的匹配板；所述匹配板的中心位置處開設(shè)有儀表管孔，并且在所述儀表管孔的周圍均勻排布多個第一導向管固定孔、在所述第一導向管固定孔的周圍按規(guī)則排布有多個第二導向管固定孔；在所述匹配板上設(shè)置有若干流水孔；其特征在于，所述流水孔相對于所述匹配板的橫向中線、縱向中線和對角線對稱排布；所述流水孔包括設(shè)置在所述匹配板的中央部分、并在所述儀表管孔和第一導向管固定孔的周圍規(guī)則排布的第一流水孔和第二流水孔，以及在所述匹配板的邊緣排布有第三流水孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的低壓降燃料組件上管座，其特征在于，所述第二導向管固定孔的周圍排布有所述第一流水孔、第二流水孔和第三流水孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的低壓降燃料組件上管座，其特征在于，所述第一流水孔為圓角矩形孔或直角矩形孔；所述第二流水孔為圓形孔或方形孔；所述第三流水孔包括按規(guī)則排列的、三種尺寸的圓角矩形孔或直角矩形孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的低壓降燃料組件上管座，其特征在于，所述匹配板的每個角上設(shè)有圓形孔或方形孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的低壓降燃料組件上管座，其特征在于，所述第一導向管固定孔的外圍均勻排布有八個所述第一流水孔和三個所述第二流水孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的低壓降燃料組件上管座，其特征在于，所述儀表管孔的周圍均勻排布有八個所述第一流水孔和四個所述第二流水孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的低壓降燃料組件上管座，其特征在于，相鄰的所述第一導向管固定孔之間、所述儀表管孔與相鄰的所述第一導向管固定孔之間設(shè)置的所述第一流水孔為共用的第一流水孔，設(shè)置的所述第二流水孔為共用的第二流水孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的低壓降燃料組件上管座，其特征在于，縱向設(shè)置的所述第一流水孔和第三流水孔的長度方向與所述匹配板的縱向中心線平行；橫向設(shè)置的所述第一流水孔和第三流水孔的長度方向與所述匹配板的橫向中心線平行。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種低壓降燃料組件上管座，包括頂板、安裝在頂板下側(cè)的圍板、以及安裝在圍板下側(cè)的匹配板。匹配板的中心位置處開設(shè)有儀表管孔，并且由里向外排布多個第一導向管固定孔、多個第二導向管固定孔。在匹配板上設(shè)置有若干流水孔。流水孔包括在儀表管孔和第一導向管固定孔的周圍規(guī)則排布的第一流水孔和第二流水孔，及在匹配板的邊緣排布有第三流水孔。通過將流水孔排布成相對于匹配板的橫向、縱向中線和對角線對稱排布，并將流水孔包圍設(shè)置在儀表管孔和第一導向管固定孔的外圍，從而獲得應(yīng)力的均勻分配，增加了匹配板的通透性，并在保持足夠的機械強度情況下減小了匹配板的厚度，從而降低了水力損失，表現(xiàn)出較好的水力性能。
文檔編號G21C3/32GKCN102592687SQ201110008154
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月14日
發(fā)明者任啟森, 呂先鋒, 周躍民, 李偉才, 禹文池, 郭嚴 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 中科華核電技術(shù)研究院有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan