本發(fā)明涉及燃料組件技術領域,特別是涉及一種用于核燃料組件的定位格架。
背景技術:
一定數(shù)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,再加上各種結構零部件,稱為反應堆燃料組件,反應堆燃料組件主要由管座、上下管座、定位格架、導向管和燃料棒組成。一般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(jīng)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。
鏈式反應速度和溫度是核反應堆的重要控制參數(shù),因此燃料組件內起慢化劑和冷卻劑的水的流量控制就事關重要。為了能夠讓水通過,現(xiàn)有技術中定位格架均設置了若干水流通道,同時為了能夠支撐并定位燃料棒及承受高速水流的沖刷,定位格架還必須具有足夠的強度。另,由于燃料組件具有很高的橫向柔性,所以燃料組件的吊裝只能垂直進行,防止發(fā)生過大的側向變形,在實際的燃料組件裝卸過程中,由于吊裝時燃料組件之間只有很小的間距,大約為1mm,燃料組件很容易與已經(jīng)就位的燃料組件發(fā)生干涉,干涉可能由于燃料組件輻照變形以及燃料組件與吊裝設備的制造公差引起,所以定位格架的設計變得尤為重要,定位格架必須要有優(yōu)良的導向功能,能對相鄰燃料組件進行導向,使之相互通過,所以在定位格架上一般會設置導向翼,此時導向翼的形狀、折彎角度、強度等參數(shù)會影響定位格架的導向功能。
然而,由于上述導向翼向格柵內部折彎,使得導向翼會在反應堆內冷卻劑的流動方向上產生投影面積,從而使得冷卻劑在流經(jīng)格柵后產生較大的壓力損失,使得壓降增大,同時,攪混翼也會產生上述水力學影響;另一方面,對于相鄰定位格架之間的區(qū)域,由于流動阻力較小,壓降將明顯小于內部格柵區(qū)域。定位格架外條帶內外兩側差異較大的壓降使得外條帶長期處于水力學受力狀態(tài),該水力學力對定位格架造成的變形也會增加定位格架外條帶鉤掛的風險。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術中因為導向翼和攪混翼工作過程中所產生的水力學影響,以上水力學力對定位格架造成的變形也會增加定位格架外條帶鉤掛的風險的問題,本發(fā)明提供了一種用于核燃料組件的定位格架,該定位格架可有效緩解外條帶所承受的水力作用力以減小外條帶變形,從而達到降低定位格架鉤掛風險的效果。
為解決上述問題,本發(fā)明提供的一種用于核燃料組件的定位格架通過以下技術要點來解決問題:一種用于核燃料組件的定位格架,包括外帶條,所述外帶條的上端還設置有導向翼,還包括設置于外帶條上端的通孔,所述通孔貫穿外帶條的內、外側。
具體的,現(xiàn)有技術中的定位格架包括結構攪混格架、端部格架,定位格架包括位于外側的外條帶及設置于外條帶內側的內條帶,所述外條帶作為定位格架外部的邊緣,所述內條帶將定位格架的中部分割成格狀,根據(jù)需要,一般在定位格架的上下側均設置導向翼,在定位格架的上側設置攪混翼。
本方案中,設置于外條帶上端的通孔作為連接外條帶內外側的流體流通通道,在外條帶的上端,無論是因為導向翼、攪混翼對流體的流動阻力,還是因為攪混翼對流體流動狀態(tài)的改變,均會使得外條帶的上端位置兩側壓差最大,本方案中,將以上通孔的位置設置在定位格架外條帶內外側壓差最大的位置,這樣,以上通孔可作為外條帶兩側的均壓孔,這樣,通過以上通孔,可實現(xiàn)緩解外條帶所承受的水力作用力,達到減小因為水力作用力而導致的在外條帶上產生的變形的目的,達到降低定位格架鉤掛風險的效果;同時,以上通孔的位置由于位于外條帶的邊緣,這樣,以上外條帶上通孔的位置選擇對外條帶的剛度影響小。
進一步的技術方案為:
由于定位格架內外側的流體流動方向為由下至上,作為一種在流體流經(jīng)定位格架時,在初始位置就能夠實現(xiàn)減小外條帶內外側水力壓差的技術方案,所述外帶條的下端設置有通孔。同時,本方案中設置在外條帶下沿的通孔由于位于外條帶的邊緣,這樣,以上外條帶上通孔的位置選擇對外條帶的剛度影響小。
為利于定位格架的剛度,作為一種可利用剛凸對外條帶進行開孔補強的技術方案,所述外帶條上還設置有剛凸,所述通孔位于剛凸周圍或位于剛凸上。進一步的,由于是利用剛凸完成定位格架內對燃料棒的剛性抵頂,故將所述通孔的位置限定在剛凸周圍或位于剛凸上,這樣可有效加速剛凸與燃料棒相互作用處流體的流速,這樣,可有效緩解定位格架對應區(qū)域的應力腐蝕。
作為一種沿著通孔的周向方向,可最好利用剛凸進行開孔補強的技術方案,所述通孔均位于剛凸上。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本方案中,設置于外條帶上端的通孔作為連接外條帶內外側的流體流通通道,在外條帶的上端,無論是因為導向翼、攪混翼對流體的流動阻力,還是因為攪混翼對流體流動狀態(tài)的改變,均會使得外條帶的上端位置兩側壓差最大,本方案中,將以上通孔的位置設置在定位格架外條帶內外側壓差最大的位置,這樣,以上通孔可作為外條帶兩側的均壓孔,這樣,通過以上通孔,可實現(xiàn)緩解外條帶所承受的水力作用力,達到減小因為水力作用力而導致的在外條帶上產生的變形的目的,達到降低定位格架鉤掛風險的效果;同時,以上通孔的位置由于位于外條帶的邊緣,這樣,以上外條帶上通孔的位置選擇對外條帶的剛度影響小。
附圖說明
圖1為燃料組件一個具體實施例的整體結構示意圖;
圖2為本發(fā)明所述的一種用于核燃料組件的定位格架一個具體實施例的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明所述的一種用于核燃料組件的定位格架一個具體實施例中,外條帶的結構示意圖。
圖中標記分別為:1、結構攪混格架,2、端部格架,3、外條帶,4、導向翼,5、內條帶,6、攪混翼,7、通孔。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明,但是本發(fā)明不僅限于以下實施例:
實施例1:
如圖1至圖3所示,一種用于核燃料組件的定位格架,包括外帶條,所述外帶條的上端還設置有導向翼4,還包括設置于外帶條上端的通孔7,所述通孔7貫穿外帶條的內、外側。
具體的,現(xiàn)有技術中的定位格架包括結構攪混格架1、端部格架2,定位格架包括位于外側的外條帶3及設置于外條帶3內側的內條帶5,所述外條帶3作為定位格架外部的邊緣,所述內條帶5將定位格架的中部分割成格狀,根據(jù)需要,一般在定位格架的上下側均設置導向翼4,在定位格架的上側設置攪混翼6。
本方案中,設置于外條帶3上端的通孔7作為連接外條帶3內外側的流體流通通道,在外條帶3的上端,無論是因為導向翼4、攪混翼6對流體的流動阻力,還是因為攪混翼6對流體流動狀態(tài)的改變,均會使得外條帶3的上端位置兩側壓差最大,本方案中,將以上通孔7的位置設置在定位格架外條帶3內外側壓差最大的位置,這樣,以上通孔7可作為外條帶3兩側的均壓孔,這樣,通過以上通孔7,可實現(xiàn)緩解外條帶3所承受的水力作用力,達到減小因為水力作用力而導致的在外條帶3上產生的變形的目的,達到降低定位格架鉤掛風險的效果;同時,以上通孔7的位置由于位于外條帶3的邊緣,這樣,以上外條帶3上通孔7的位置選擇對外條帶3的剛度影響小。
實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定,如圖1至圖3所示,由于定位格架內外側的流體流動方向為由下至上,作為一種在流體流經(jīng)定位格架時,在初始位置就能夠實現(xiàn)減小外條帶3內外側水力壓差的技術方案,所述外帶條的下端設置有通孔7。同時,本方案中設置在外條帶3下沿的通孔7由于位于外條帶3的邊緣,這樣,以上外條帶3上通孔7的位置選擇對外條帶3的剛度影響小。
實施例3:
本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術方案的基礎上對本案作進一步限定:如圖1至圖3所示,為利于定位格架的剛度,作為一種可利用剛凸對外條帶3進行開孔補強的技術方案,所述外帶條上還設置有剛凸,所述通孔7位于剛凸周圍或位于剛凸上。進一步的,由于是利用剛凸完成定位格架內對燃料棒的剛性抵頂,故將所述通孔7的位置限定在剛凸周圍或位于剛凸上,這樣可有效加速剛凸與燃料棒相互作用處流體的流速,這樣,可有效緩解定位格架對應區(qū)域的應力腐蝕。
作為一種沿著通孔7的周向方向,可最好利用剛凸進行開孔補強的技術方案,所述通孔7均位于剛凸上。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明,不能認定本發(fā)明的具體實施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式,均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。