CN103871500A - 一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置 - Google Patents

一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置，其设置在压力容器的下封头内的下腔室中，包括一个流量分配筒，所述流量分配筒体一端设有外法兰，该流量分配筒体通过所述外法兰固定在压力容器内的堆芯下支撑板的下表面上；所述流量分配筒的筒壁上自上而下均匀设有5～8层通透的流水孔，每层流水孔错层布置；所述流量分配筒与所述堆芯下支撑板共轴线。本发明大大简化了反应堆下腔室结构，提高了结构稳定性和可靠性；本发明实现反应堆下腔室冷却剂流量的分配，克服了堆芯入口区域流场不均匀现象，满足了热工水力要求；本发明结构简单，降低了成本，并提高了经济性。

Description

一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置
技术领域
本发明涉及压水堆核电站领域，具体涉及一种用于压水堆核电站的反应堆下腔室筒状流量分配装置。
背景技术
为满足反应堆热工水力的要求，提升反应堆整体性能，进入堆芯的冷却剂要求分配均匀，当不满足均匀性要求时常需要设置流量分配装置。反应堆下腔室空间有限，构件的安装、检修比较困难，因而在满足流量分配的前提下，应尽量简化结构，提高稳定性和可靠性。国内、外目前运行的核电二代和二代改进型压水堆，堆芯测量均由压力容器下封头引出，在下腔室设置了二次支承结构。在第三代压水堆堆芯测量由压力容器上封头引出，但是反应堆下腔室结构及流场都比较复杂，流致振动影响了结构的稳定性，同时由于下腔室结构的复杂性，在安装检修时都比较困难。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种适用于堆芯测量仪表由压力容器上封头引出的反应堆，并能够克服堆芯入口区域流场不均匀性，满足进入堆芯的冷却剂均匀分配要求的下腔室筒状流量分配装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置，其设置在压力容器的下封头内的下腔室中，包括一个流量分配筒，所述流量分配筒体一端设有外法兰，该流量分配筒体通过所述外法兰固定在压力容器内的堆芯下支撑板的下表面上；所述流量分配筒的筒壁上自上而下均匀设有5～8层通透的流水孔，每层流水孔错层布置；所述流量分配筒与所述堆芯下支撑板共轴线。
所述流水孔直径为30mm～70mm。
所述紧固件与堆芯下支撑板的连接处采取电焊或机械放松。
所述流量分配筒1下端面距离压力容器下封头内表面垂直距离在20mm到100mm之间。
所述流量分配筒的内半径为R1，堆芯下支撑板最外层流水通道半径R2，所述最外层流水孔301轴线距堆芯下支撑板中心轴线的距离为R3，所述R1大于所述R2与所述R3的和。
本发明的有益效果：
（1）本发明大大简化了反应堆下腔室结构，提高了结构稳定性和可靠性；
（2）本发明实现反应堆下腔室冷却剂流量的分配，克服了堆芯入口区域流场不均匀现象，满足了热工水力要求；
（3）本发明结构简单，降低了成本，并提高了经济性。
附图说明
图1为本发明一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置示意图；
图2为本发明一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置局部示意图。
图3为本发明一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置的流量分配筒的外法兰示意图。
图中：1-流量分配筒；2-紧固件；3-堆芯下支撑板；301-最外层流水通道；4-吊篮组件；5-压力容器；6-堆芯径向支撑件；7-下降腔；8-下腔室。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
核电站反应堆包括压力容器5，所述压力容器内设有吊篮组件4，所述吊篮组件4下端设置有堆芯下支撑板3，所述堆芯下支撑板3支撑在堆芯径向支撑件6上，所述吊篮组件4与压力容器5的内壁之间形成一个下降腔7；所述压力容器5的下封头内处于堆芯下支撑板3下部的区域为下腔室8；反应堆运行时，冷却剂经冷管段进入压力容器5，并经下降腔7流入所述下腔室8；冷却剂在下腔室8内混合后向上穿过堆芯下支撑板3进入堆芯与堆芯内燃料组件进行流动换热，最后经压力容器5的热管段流出压力容器5；
如图1至图3所示，本发明一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置，其设置在压力容器5的下封头内的下腔室8中，包括一个流量分配筒1，所述流量分配筒1的筒壁上自上而下均匀设有5～8层通透的流水孔，每层流水孔错层布置，所述流水孔孔直径为30mm～70mm；所述流量分配筒体1一端设有外法兰，该流量分配筒体1通过所述外法兰由紧固件固定在压力容器5内的堆芯下支撑板3的下表面上；所述紧固件可以为螺栓，该紧固件与堆芯下支撑板3的连接处采取电焊或机械放松。所述流量分配筒1与所述堆芯下支撑板3共轴线。
所述流量分配筒1下端面距离压力容器下封头内表面垂直距离在20mm到100mm之间。
所述流量分配筒1的内半径为R1，堆芯下支撑板3最外层流水通道301半径为R2，所述最外层流水孔301轴线距堆芯下支撑板3中心轴线的距离为R3，所述R1大于所述R2与所述R3的和，即R1＞R2+R3；
本发明筒状流量分配器作为冷却剂的一次分配结构，冷却剂在从反应堆压力容器5与吊篮组件4间的下降腔8进入压力容器下封头内的过程中，接近所述下封头壁面区域的高流速流在经过流量分配筒1以后，其流动方向由向中央区域堆积变化为向边角区域的流水孔流动，从而造成边角区域流水孔获得相对更多的流量，进而使得堆芯下支撑板3的流水通道处原本不均匀的流量分配得到有效改善。
本发明在实现反应堆下腔室冷却剂流量分配的基础上，在结构上进行了极大地简化。为堆芯测量由压力容器上封头引入的压水型反应堆，提供一种具有通用性、结构极为简单、经济性好、实用安全可靠的反应堆下腔室流量分配器。

Claims (5)

1.一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置，其设置在压力容器的下封头内的下腔室中，其特征在于：包括一个流量分配筒，所述流量分配筒体一端设有外法兰，该流量分配筒体通过所述外法兰固定在压力容器内的堆芯下支撑板的下表面上；所述流量分配筒的筒壁上自上而下均匀设有5～8层通透的流水孔，每层流水孔错层布置；所述流量分配筒与所述堆芯下支撑板共轴线。
2.按照权利要求1所述的筒状流量分配装置，其特征在于：所述流水孔直径为30mm～70mm。
3.按照权利要求1所述的筒状流量分配装置，其特征在于：所述紧固件与堆芯下支撑板的连接处采取电焊或机械放松。
4.按照权利要求1所述的筒状流量分配装置，其特征在于：所述流量分配筒1下端面距离压力容器下封头内表面垂直距离在20mm到100mm之间。
5.按照权利要求1所述的筒状流量分配装置，其特征在于：所述流量分配筒的内半径为R1，堆芯下支撑板最外层流水通道半径为R2，所述最外层流水孔301轴线距堆芯下支撑板中心轴线的距离为R3，所述R1大于所述R2与所述R3的和。
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