CN104616704B - 一种反应堆燃料组件固定导流装置 - Google Patents

一种反应堆燃料组件固定导流装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104616704B
CN104616704B CN201510044613.XA CN201510044613A CN104616704B CN 104616704 B CN104616704 B CN 104616704B CN 201510044613 A CN201510044613 A CN 201510044613A CN 104616704 B CN104616704 B CN 104616704B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel assembly
pin
hollow bolt
trocar sheath
coolant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510044613.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104616704A (zh
Inventor
师雪艳
刘书勇
柏云清
宋勇
吴宜灿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Original Assignee
Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Institutes of Physical Science of CAS filed Critical Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Priority to CN201510044613.XA priority Critical patent/CN104616704B/zh
Publication of CN104616704A publication Critical patent/CN104616704A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104616704B publication Critical patent/CN104616704B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34—Spacer grids
    • G21C3/356—Spacer grids being provided with fuel element supporting members
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种反应堆燃料组件固定导流装置，包括燃料组件、流通通道、中空螺栓、组件下管脚、支撑板、外套管管脚和外套管。设计中空螺栓实现燃料组件的定位和冷却剂的流通，中空螺栓下部设有螺纹，与支撑板通过螺纹连接固定在一起；中空螺栓上部直径比燃料组件外套管管脚处的螺栓孔直径稍小，燃料组件自上而下放置在支撑板上时，外套管管脚处的螺栓孔对准套在中空螺栓上部，用以限制燃料组件的径向晃动。设计流体通道实现导流，其两端为进液口和出液口，冷却剂从进液口流入，经过流通通道，从出液口流出到两个燃料组件之间的间隙中，并带走热量，实现冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制，有效避免组件的流致振动，防止组件之间因局部热量聚集而危及反应堆运行安全。

Description

一种反应堆燃料组件固定导流装置
技术领域
本发明涉及快堆技术，具体涉及一种燃料组件固定导流装置。
背景技术
在快堆中，带组件外套管的燃料组件间隙之间会产生热量，需要一定的冷却剂流量流过燃料组件间隙将这部分热量带走。目前的反应堆设计中，主要有以下几种方案：
第一种是欧洲ALFRED组件下管脚开孔，从组件下方流入的部分冷却剂流量从孔隙中漏流到组件间隙，带走组件间隙的热量。但是开孔方式对于漏流量不能稳定控制，可能引起组件流致振动，危及反应堆安全运行。
第二种是中国实验快堆CEFR通过组件密封圈的少量漏流进入组件间隙，带走组件间隙的热量。但是密封圈的漏流量受组件冷却剂流量影响较大，这部分漏流量不能稳定控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应堆燃料组件固定导流装置，以解决现有技术中冷却剂流量不能稳定控制的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种反应堆燃料组件固定导流装置，包括燃料组件、流通通道、中空螺栓、组件下管脚、支撑板、外套管管脚和外套管。其中，燃料组件由组件下管脚、外套管管脚和外套管组成；外套管管脚壁厚大于外套管壁厚，外套管管脚外壁上设有多个流道；中空螺栓中空，流通通道由中空螺栓的中空结构和外套管管脚外壁上的流道共同构成；流通通道的两端分别为进液口和出液口，进液口位于支撑板的外部，出液口位于外套管管脚的外部；中空螺栓下部设有螺纹，与支撑板通过螺纹连接固定在一起；中空螺栓上部直径比燃料组件外套管管脚处的螺栓孔直径稍小，燃料组件自上而下放置在支撑板上时，外套管管脚处的螺栓孔对准套在中空螺栓上部，用以限制燃料组件的径向晃动；冷却剂从进液口流入，经过流通通道，从出液口流出到两个燃料组件之间的间隙中，并带走热量，实现冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制。
其中，设有流通通道进行导流。
其中，冷却剂经过流通通道，流入两个燃料组件之间的间隙中，带走组件间隙的热量。
其中，将用于燃料组件定位的螺栓设计为可流通冷却剂的中空螺栓，对现有技术改动少，结构简单，易于实现。
与现有技术方案相比，本发明的优点是：
1)本发明设计流通通道进行导流，实现了冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制，有效避免了组件的流致振动；
2)本发明冷却剂经过流通通道，流入两个燃料组件之间的间隙中，带走组件间隙的热量，防止组件之间因局部热量聚集而危及反应堆运行安全；
3)本发明将用于燃料组件定位的螺栓设计为可流通冷却剂的中空螺栓，对现有技术改动少，结构简单，易于实现。
附图说明
图1为本发明一种反应堆燃料组件固定导流装置的结构示意图。
其中：1为燃料组件，2为流体通道，3为中空螺栓，4为组件下管脚，5为支撑板，6为外套管管脚，7为外套管。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种反应堆燃料组件固定导流装置，包括燃料组件1、流通通道2、中空螺栓3、组件下管脚4、支撑板5、外套管管脚6和外套管7。其中，燃料组件1由组件下管脚4、外套管管脚6和外套管7组成；外套管管脚6壁厚大于外套管7壁厚，外套管管脚6外壁上设有多个流道；中空螺栓3中空，流通通道2由中空螺栓3的中空结构和外套管管脚6外壁上的流道共同构成；流通通道2的两端分别为进液口和出液口，进液口位于支撑板5的外部，出液口位于外套管管脚6的外部。
具体的，流通通道2为反应堆堆芯冷却循环系统的一部分，其用于堆芯外冷却剂与堆芯内冷却剂的连通，流通通道2的长度与进液口和出液口的位置以及口径大小由分析计算和实验确定；中空螺栓3为固定燃料组件的连接部件，其主要用于燃料组件的定位和冷却剂的流通。
一种反应堆燃料组件固定导流装置，其安装方式如下：
中空螺栓3下部设有螺纹，与支撑板5通过螺纹连接固定在一起；中空螺栓3上部直径比燃料组件外套管管脚6处的螺栓孔直径稍小，燃料组件自上而下放置在支撑板5上时，外套管管脚6处的螺栓孔对准套在中空螺栓3上部，用以限制燃料组件的径向晃动。
一种反应堆燃料组件固定导流装置，其工作原理如下：
在快堆运行中，带组件外套管的燃料组件间隙之间会产生热量，需要一定的冷却剂流量流过燃料组件间隙将这部分热量带走。在一种反应堆燃料组件固定导流装置中，冷却剂从支撑板5外部的进液口流入中空螺栓3，经过流通通道2，从外套管管脚6外壁上的出液口流出，进入两个燃料组件之间的间隙中，并带走热量，实现冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制。
一种反应堆燃料组件固定导流装置，其特点如下：
1)设计流通通道2进行导流，实现了冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制，有效避免了组件的流致振动；
2)冷却剂经过流通通道2，流入两个燃料组件之间的间隙中，带走组件间隙的热量，防止组件之间因局部热量聚集而危及反应堆运行安全；
3)将用于燃料组件定位的螺栓设计为可流通冷却剂的中空螺栓，对现有技术改动少，结构简单，易于实现。

Claims (3)

1.一种反应堆燃料组件固定导流装置，其特征在于，包括燃料组件(1)、流通通道(2)、中空螺栓(3)、组件下管脚(4)、支撑板(5)、外套管管脚(6)和外套管(7)；其中，燃料组件(1)由组件下管脚(4)、外套管管脚(6)和外套管(7)组成；外套管管脚(6)壁厚大于外套管(7)壁厚，外套管管脚(6)外壁上设有多个流道；中空螺栓(3)中空，流通通道(2)由中空螺栓(3)的中空结构和外套管管脚(6)外壁上的流道共同构成；流通通道(2)的两端分别为进液口和出液口，进液口位于支撑板(5)的外部，出液口位于外套管管脚(6)的外部；中空螺栓(3)下部设有螺纹，与支撑板(5)通过螺纹连接固定在一起；中空螺栓(3)上部直径比燃料组件外套管管脚(6)处的螺栓孔直径稍小，燃料组件自上而下放置在支撑板(5)上时，外套管管脚(6)处的螺栓孔对准套在中空螺栓(3)上部，用以限制燃料组件的径向晃动；冷却剂从进液口流入中空螺栓(3)，经过流通通道(2)，从出液口流出到两个燃料组件之间的间隙中，带走热量，实现冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制。
2.根据权利要求1所述的一种反应堆燃料组件固定导流装置，其特征在于，设有流通通道(2)进行导流。
3.根据权利要求1所述的一种反应堆燃料组件固定导流装置，其特征在于，冷却剂经过流通通道(2)，流入两个燃料组件之间的间隙中，带走组件间隙的热量。
CN201510044613.XA 2015-01-28 2015-01-28 一种反应堆燃料组件固定导流装置 Expired - Fee Related CN104616704B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510044613.XA CN104616704B (zh) 2015-01-28 2015-01-28 一种反应堆燃料组件固定导流装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510044613.XA CN104616704B (zh) 2015-01-28 2015-01-28 一种反应堆燃料组件固定导流装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104616704A CN104616704A (zh) 2015-05-13
CN104616704B true CN104616704B (zh) 2017-03-01

Family

ID=53151121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510044613.XA Expired - Fee Related CN104616704B (zh) 2015-01-28 2015-01-28 一种反应堆燃料组件固定导流装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104616704B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3319090B1 (en) * 2016-11-03 2019-06-26 Westinghouse Electric Sweden AB A core plate assembly, and a method of performing work on a core plate assembly
CN115019985B (zh) * 2022-03-22 2024-07-16 中核核电运行管理有限公司 重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988203A (en) * 1973-05-14 1976-10-26 Nikolai Grigorievich Kuzavkov Control assembly of a nuclear reactor
CN101122135A (zh) * 2007-07-09 2008-02-13 河北建设集团有限公司 一种深基坑支护结构漏水空心膨胀螺栓封堵塞及其应用
CN102610286A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 中国科学院合肥物质科学研究院 一种可换料液态重金属反应堆的燃料组件固定装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988203A (en) * 1973-05-14 1976-10-26 Nikolai Grigorievich Kuzavkov Control assembly of a nuclear reactor
CN101122135A (zh) * 2007-07-09 2008-02-13 河北建设集团有限公司 一种深基坑支护结构漏水空心膨胀螺栓封堵塞及其应用
CN102610286A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 中国科学院合肥物质科学研究院 一种可换料液态重金属反应堆的燃料组件固定装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A CFD analysis of flow blockage phenomena in ALFRED LFR demo fuel assembly;Ivan Di Piazza et al.;《Nuclear Engineering and Design》;20141231;第276卷;全文 *
CEFR流量1区燃料组件管脚流量分配数值模拟;李淞 等;《原子能科学技术》;20140228;第48卷(第2期);全文 *
The core design of ALFRED，a demonstrator for the European lead-cooled reactors;G.Grasso et al.;《Nuclear Engineering and Design》;20141231;第278卷;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104616704A (zh) 2015-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104658620A (zh) 一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置
GB2542442B (en) Composite construction of nuclear reactor pressure vessel and barrier shield
WO2017045159A1 (zh) 核电站反应堆压力容器与屏蔽墙的组合结构
CN102824817B (zh) 一种无导流板的环流进料分布器
WO2016119292A1 (zh) 流量分配装置及具有该装置的核反应堆组件
CN104616704B (zh) 一种反应堆燃料组件固定导流装置
CN106710645B (zh) 一种用于核能系统的主回路循环装置
CN104036840B (zh) 一种扰动式液态重金属有窗靶系统
MY184252A (en) Fast neutron reactor and neutron reflector block of a fast neutron reactor
CN103096610A (zh) 加速器与无窗散裂靶界面耦合系统及液面稳定方法
CN205190183U (zh) 一种简易的水泵出口消能稳流装置
CN104564844B (zh) 一种高温热水循环泵热疲劳减缓装置
CN103075372B (zh) 一种改善离心泵进口非均匀入流装置
CN206672923U (zh) 一种t型水冷散热器
CN205634958U (zh) 一种溶气释放器
CN103438749A (zh) 一种u形管式多股流换热器管箱结构
WO2024050939A1 (zh) 反应堆涡流抑制及流量分配装置
CN105118533A (zh) 反应性控制系统、核反应堆和核反应堆的控制方法
CN204368439U (zh) 一种笛形管式燃油流速控制装置
CN202998639U (zh) 加速器与无窗散裂靶界面耦合系统
CN203030164U (zh) 一种无导流板的环流进料分布器
CN102063945A (zh) 导流箱
CN209607428U (zh) 一种用于深水池式低温供热堆的衰减筒
CN207087162U (zh) 一种u肋内焊机的水冷系统
CN208457432U (zh) 液体减速缓冲装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170301

Termination date: 20210128

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee