CN104409114B - 一种用于池式强迫循环反应堆的流量分配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于池式强迫循环反应堆的流量分配装置，包括泵出口管、大联箱、组件支撑板、水平流量分配板和圆筒型导流板。本发明实现了在池式强迫循环反应堆中堆芯冷却剂流量合理分配的功能，同时可作为堆芯的支撑装置，系统结构简单可靠，无需附加其它堆内装置，可避免因结构复杂带来的频繁维修等问题，可有效提高反应堆的可靠性和安全性。

Description

一种用于池式强迫循环反应堆的流量分配装置
技术领域
本发明属于池式反应堆堆内构件，具体涉及一种用于池式强迫循环反应堆的流量分配装置，其为反应堆下腔室冷却剂流量分配的栅板式流量分配装置，同时具有堆芯支撑功能。
背景技术
流量分配装置安装在反应堆堆芯下部，起到均匀进入堆芯的冷却剂，满足反应堆热工水力设计的要求。池式反应堆为集成驱动泵、换热器、堆芯以及主要设计构件于一容器中，属于高度集成结构群，致使对容器的尺寸空间要求较高，且各个设备在安装、维修时比较困难，因此，在流量分配装置设计过程中应在满足合理流量分配的前提下，尽量简化其结构，提高流量分配装置的稳定性和可靠性。
现有国内外池式反应堆设计中，自然循环池式反应堆和驱动结构设置在堆芯出口(热池)的反应堆均采用，在堆芯下部设置涡流抑制板和燃料下管脚开孔形式以实现了冷却剂流量的分配，结构较为简单，但此结构不适用与驱动机构安置在反应堆冷池的反应堆。大多数驱动机构安置在堆芯入口处(冷池)的池式反应堆，均采用大栅板联箱初次流量分配结合阻力部件的形式对堆芯冷却剂进行分配，此流量分配结构尽管能较好的满足各部件的流量分配效果，但其结构较为复杂，安装及维修均比较复杂。
发明内容
本发明的目的在于为来自驱动泵的冷却剂进行均匀分配，使进入堆芯流量符合堆芯热工要求，提供一种具有结构简单、易于安装、安全可靠的池式反应堆流量分配装置。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种用于池式强迫循环反应堆的流量分配装置，该流量分配装置包括泵出口管、大联箱、组件支撑板、水平流量分配板和圆筒型导流板；所述的泵出口管，在周向均布四个；所述的大联箱，为等壁厚的圆筒，在圆周方向均匀开有四个连接泵管道的冷却剂入口孔；所述的组件支撑板，为等壁厚度圆型平板，按一定规律开有用于定位固定组件的孔，其大小和规律根据实际堆芯布置而定；所述的水平流量分配板，为等壁厚的圆型平板，在圆型平面上布有若干个流水孔，根据实际情况设计孔间距和大小；所述的圆筒型导流板，为等壁厚的圆筒，在圆周方向均布有若干个流水孔，即相邻流水孔的孔间距相同；冷却剂在冷池被主泵吸入并沿着连接主泵的泵出口管流动，通过四个进口进入大联箱，在圆筒型导流板作用下，流体在周向上达到均匀，流体流过开有不同孔径的水平流量分配板，对冷却剂进行了流量分配，实现了不同堆芯区域的流量分配功能，最终通过燃料组件下管脚使每组燃料组件的冷却剂均匀。
进一步的，所述圆筒型导流板上流水孔方向与圆筒面垂直，且大小间距均匀分布。
进一步的，所述水平流量分配板上流水孔方向与水平面垂直，其大小和间距根据具体设计而定。
进一步的，所述组件支撑板开孔根据堆芯布置而定。
进一步的，所述流水孔的形状均为圆形。
进一步的，所述圆筒型导流板、水平流量分配板、组件支撑板均通过焊接方式与大联箱连接。
本发明所述流量分配装置适用于池式强迫循环反应堆，包括驱动装置在热池和冷池情况，该分配装置结构简单，提高了结构稳定性和可靠性，降低了成本，提高了经济性。实用该流量分配装置后，进入堆芯前的冷却剂得到均匀，并满足不同组件流量分配问题，满足反应堆热工水力设计要求，并较好解决了池式反应堆冷却剂流量分配不均匀的问题。
附图说明
图1为流量分配装置结构图；1为泵出口管；2为大联箱；3为组件支撑板；4为水平流量分配板；5为圆筒型导流板；6为流体初步混合区域；7为流体均匀区域；8为流体分配区域；
图2为圆筒型导流板；9为圆筒型导流板流水孔；
图3为水平流量分配板；10为大水平流量分配板流水孔、11为小水平流量分配板流水孔；
图4为池式反应堆一回路冷却剂流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例进一步说明本发明。
如图1所示为流量分配装置结构图，1为泵出口管；2为大联箱；3为组件支撑板；4为水平流量分配板；5为圆筒型导流板；6为流体初步混合区域；7为流体均匀区域；8为流体分配区域，本发明中所述泵出口管1为周向均匀分布，两端分别连接泵出口和流量分配装置进口；大联箱2，为等壁厚的圆筒，在圆周方向均匀开有四个连接泵管道的冷却剂入口孔；组件支撑板3，为等壁厚度圆型平板，按一定规律开有用于定位固定组件的孔，其大小和规律根据实际堆芯布置而定；在大联箱2中可分为流体初步混合区域6、流体均匀区域7和流体分配区域8；流体初步混合区域6为圆筒型导流板5与大联箱2之间的圆环形区域，流体均匀区域7为圆筒型导流板5和水平流量分配板4之间区域，流体分配区域8为组件支撑板3与水平流量分配板4之间的区域。
如图2所示为圆筒型导流板5结构图，该结构为等壁厚的圆筒，在圆周方向均布有若干个圆筒型导流板流水孔9，即相邻流水孔的孔间距相同；
如图3为水平流量分配板结构图，该结构为等壁厚的圆型平板，在圆型平面上布有若干个水平流量分配板流水孔，水平流量分配板流水孔可以分为大水平流量分配板流水孔10、小水平流量分配板流水孔11，根据实际情况设计孔间距和大小；
该流量分配装置与堆芯吊篮接口，其尺寸与吊篮及泵出流接管相匹配，内部流水孔大小尺寸、个数及间距根据反应堆堆芯布置及具体参数而计算获得，圆筒型分配板起到流量的初次均匀，通过设计水平分配板孔大小及排列和间距来调节不同堆芯区域流量，即若某区域所需冷却剂较小，则对应水平分配板流水孔10、11越小，反之亦然。
如图4为池式反应堆一回路冷却剂流程图，冷却剂在冷池被主泵吸入并沿着连接主泵管道流动，通过四个进口进入大联箱，在圆筒型导流板作用下，流体在周向上达到均匀，流体后经过开有不同孔径的水平流量分配板的分配流入堆芯中冷却反应堆堆芯燃料组件，而后由堆芯出口流出并进入换热器，冷却剂经过换热器后重新回归初始温度进入冷池完成一个循环。
本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种用于池式强迫循环反应堆的流量分配装置，其特征在于，该流量分配装置包括：泵出口管(1)、大联箱(2)、组件支撑板(3)、水平流量分配板(4)和圆筒型导流板(5)；所述的泵出口管(1)，在周向均布四个；所述的大联箱(2)，为等壁厚的圆筒，在圆周方向均匀开有四个连接泵管道的冷却剂入口孔；所述的组件支撑板(3)，为等壁厚度圆型平板，按一定规律开有用于定位固定组件的孔，其大小和规律根据实际堆芯布置而定；所述的水平流量分配板(4)，为等壁厚的圆型平板，在圆型平面上布有若干个流水孔，根据实际情况设计孔间距和大小；所述的圆筒型导流板(5)，为等壁厚的圆筒，在圆周方向均布有若干个流水孔，即相邻流水孔的孔间距相同；冷却剂在冷池被主泵吸入并沿着连接主泵的泵出口管流动，通过四个进口进入大联箱(2)，在圆筒型导流板(5)作用下，流体在周向上达到均匀，流体流过开有不同孔径流水孔的水平流量分配板(4)，对冷却剂进行了流量分配，实现了不同堆芯区域的流量分配功能，最终通过燃料组件下管脚使每组燃料组件的冷却剂均匀；
圆筒型导流板(5)上流水孔方向与圆筒面垂直；
水平流量分配板上流水孔方向与水平面垂直；
组件支撑板开孔根据堆芯布置而定；
流水孔的形状均为圆形；
所述圆筒型导流板(5)、水平流量分配板(4)、组件支撑板(3)均通过焊接方式与大联箱连接；
所述流量分配装置适用于池式强迫循环反应堆，包括驱动装置在热池和冷池情况。
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