CN105355237A - 一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格 - Google Patents

一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，包括多个条带，多个条带相互正交配插构成多个燃料棒栅元，并且在交叉位置处焊接固定；条带包括位于栅格外围的外条带和位于栅格内部的内条带；每个外条带均具有第一端和第二端，第一端和/或第二端设置有多片向内弯折的导向翼，导向翼的根部具有压印。本发明通过增加导向翼数目，降低导向翼高度，增大导向翼顶部圆弧半径，并采用压印处理达到强化导向翼抗弯曲、防止导向翼损伤的目的，从而减小燃料组件栅格的钩挂风险。

Description

一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格
技术领域
本发明涉及一种燃料组件栅格，尤其涉及一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，属于燃料组件栅格设计领域。
背景技术
燃料组件是核反应堆堆芯的关键部件，它产生热量并将此热能传递给冷却剂。燃料组件的性能直接影响反应堆的安全性和经济性。
燃料组件由一定数目的燃料棒在燃料组件骨架中按一定方式排列形成。骨架是燃料组件的主要支撑定位部件，每个燃料组件骨架上有若干个定位栅格，沿轴向间隔布置。
栅格位于燃料组件上、下管座之间，与导向管和仪表管连接后共同组成燃料组件骨架。栅格的基本功能是对燃料棒进行定位和支撑，保持燃料棒间距，同时还兼具防勾挂、防异物和加强传热等多种功能。
目前国际上主要的压水堆燃料组件采用的栅格均有若干条带相互正交配插组成。位于外围的条带(简称“外条带”)的上、下两端均连续设置有向内折弯的导向翼来降低勾挂风险。但在实际运行过程中，经常发生栅格勾挂损坏的现象。
以现有的300MWe燃料组件定位栅格为例，如图1所示，每个外条带上设置有14片导向翼，其中8片位于外条带上端，6片位于外条带下端；导向翼的外形较尖，高度较高，这样的狭长型结构其机械强度相对较弱，在发生燃料组件相互钩挂时导向翼容易被损坏。另外，在导向翼的数量和布置方式上也存在缺陷，导向翼数量太少，并且在外条带上下端的交错安排不易实现导向作用。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够减小钩挂风险的新型燃料组件栅格。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，包括多个条带，多个条带相互正交配插构成多个燃料棒栅元，并且在交叉位置处焊接固定；条带包括位于栅格外围的外条带和位于栅格内部的内条带，每个外条带均具有第一端和第二端，第一端和/或第二端设置有多片向内弯折的导向翼，导向翼的根部，即导向翼与外条带的端部的连接处具有压印。
进一步地，导向翼的高度为6-7mm。
进一步地，导向翼的顶部呈圆弧形，圆弧形的半径为1.5～3mm。
进一步地，导向翼与外带条主体的连接处呈过渡的圆弧形，过渡的圆弧形半径为1.5～3mm。
进一步地，导向翼的最宽处的宽度大于导向翼的高度，使导向翼的整体外形为“短宽型”。
进一步地，压印的形状为三角形。
进一步地，压印的形状为等腰三角形。
进一步地，压印的形状为等边三角形。
进一步地，压印的深度为0.3～0.4mm。
在本发明的一个较佳实施方式中，外带条的第一端设置有第一导向翼组，第一导向翼组包括相互间具有间距的10片导向翼，外带条的第二端设置有第二导向翼组，第二导向翼组包括连续排列布置的14片导向翼。
进一步地，外带条上的第一导向翼组中的导向翼按照3+1+2+1+3布置，即在外带条的第一端从左到右依次设置有第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼，各组导向翼之间相互间隔，其中第一组导向翼包括3片连续排列布置的导向翼，第二组导向翼包括1片导向翼，第三组导向翼包括2片连续排列布置的导向翼，第四组导向翼包括1片导向翼，第五组导向翼包括3片连续排列布置的导向翼。
进一步地，外带条上的第一导向翼组中的导向翼按照2+2+2+2+2布置，即在外带条的第一端从左到右依次设置有第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼，各组导向翼之间相互间隔，其中第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼均包括2片连续排列布置的导向翼。
在本发明的另一较佳实施方式中，外带条的第一端设置有第一导向翼组，外带条的第二端设置有第二导向翼组，第一导向翼组和第二导向翼组均包括连续排列布置的14片导向翼。
本发明提到的“各组导向翼之间相互间隔”指的是各组导向翼之间间隔有一个或多个栅元。本发明提到的“连续排列布置的导向翼”指的是导向翼之间没有间隔栅元，即每两个栅元之间都布置有导向翼。
本发明通过增加导向翼数目，降低导向翼高度，增大导向翼顶部圆弧半径，并采用压印处理达到强化导向翼抗弯曲、防止导向翼损伤的目的，从而减小燃料组件栅格的钩挂风险。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是现有300MWe燃料组件定位栅格结构图；
图2是本发明的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格中外带条与单个栅元结构图；
图3是图2中的导向翼的压印示意图；
图4是图2中的A-A截面沿图3中的P向的示意图；
图5是本发明的实施例1中的导向翼的布置方式示意图；
图6是本发明的实施例2中的导向翼的布置方式示意图；
图7是本发明的实施例3中的导向翼的布置方式示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图2～4所示，本实施例提供了一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，包括多个条带，多个条带相互正交配插构成多个燃料棒栅元，并且在交叉位置处焊接固定；条带包括位于栅格外围的外条带1和位于栅格内部的内条带，每个外条带均具有第一端和第二端，第一端和/或第二端设置有多片向内弯折的导向翼2，导向翼2的根部，即导向翼2与外条带1的端部的连接处具有压印3。
其中，导向翼2的高度为6-7mm。导向翼2的顶部21呈圆弧形，该圆弧形的半径为1.5～3mm。导向翼2与外带条1主体的连接处22呈过渡的圆弧形，该过渡的圆弧形半径为1.5～3mm。导向翼2的最宽处的宽度大于导向翼2的高度，使导向翼的整体外形为“短宽型”。
本实施例中，压印的形状为三角形，优选为等腰三角形或等边三角形。压印的深度为0.3～0.4mm。
根据不同的需求，可以将导向翼的布置方式设置成如图5所示：外带条1的第一端设置有第一导向翼组，第一导向翼组包括相互间具有间距的10片导向翼，外带条1的第二端设置有第二导向翼组，第二导向翼组包括连续排列布置的14片导向翼。其中，外带条上的第一导向翼组中的导向翼按照3+1+2+1+3布置，即在外带条1的第一端从左到右依次设置有第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼，各组导向翼之间相互间隔，其中第一组导向翼包括3片连续排列布置的导向翼，第二组导向翼包括1片导向翼，第三组导向翼包括2片连续排列布置的导向翼，第四组导向翼包括1片导向翼，第五组导向翼包括3片连续排列布置的导向翼。因此，本实施例中，外带条1上总共设置有10(第一端)+14(第二端)＝24片导向翼。
实施例2：
如图2～4所示，本实施例提供了一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，包括多个条带，多个条带相互正交配插构成多个燃料棒栅元，并且在交叉位置处焊接固定；条带包括位于栅格外围的外条带1和位于栅格内部的内条带，每个外条带均具有第一端和第二端，第一端和/或第二端设置有多片向内弯折的导向翼2，导向翼2的根部，即导向翼2与外条带1的端部的连接处具有压印3。
其中，导向翼2的高度为6-7mm。导向翼2的顶部21呈圆弧形，该圆弧形的半径为1.5～3mm。导向翼2与外带条1主体的连接处22呈过渡的圆弧形，该过渡的圆弧形半径为1.5～3mm。导向翼2的最宽处的宽度大于导向翼2的高度，使导向翼的整体外形为“短宽型”。
本实施例中，压印的形状为三角形，优选为等腰三角形或等边三角形。压印的深度为0.3～0.4mm。
根据不同的需求，可以将导向翼的布置方式设置成如图6所示：外带条1的第一端设置有第一导向翼组，第一导向翼组包括相互间具有间距的10片导向翼，外带条1的第二端设置有第二导向翼组，第二导向翼组包括连续排列布置的14片导向翼。其中，外带条1上的第一导向翼组中的导向翼按照2+2+2+2+2布置，即在外带条1的第一端从左到右依次设置有第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼，各组导向翼之间相互间隔，其中第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼均包括2片连续排列布置的导向翼。因此，本实施例中，外带条1上总共设置有10(第一端)+14(第二端)＝24片导向翼。
实施例3：
如图2～4所示，本实施例提供了一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，包括多个条带，多个条带相互正交配插构成多个燃料棒栅元，并且在交叉位置处焊接固定；条带包括位于栅格外围的外条带1和位于栅格内部的内条带，每个外条带均具有第一端和第二端，第一端和/或第二端设置有多片向内弯折的导向翼2，导向翼2的根部，即导向翼2与外条带1的端部的连接处具有压印3。
其中，导向翼2的高度为6-7mm。导向翼2的顶部21呈圆弧形，该圆弧形的半径为1.5～3mm。导向翼2与外带条1主体的连接处22呈过渡的圆弧形，该过渡的圆弧形半径为1.5～3mm。导向翼2的最宽处的宽度大于导向翼2的高度，使导向翼的整体外形为“短宽型”。
本实施例中，压印的形状为三角形，优选为等腰三角形或等边三角形。压印的深度为0.3～0.4mm。
根据不同的需求，可以将导向翼的布置方式设置成如图7所示：外带条1的第一端设置有第一导向翼组，外带条1的第二端设置有第二导向翼组，第一导向翼组和第二导向翼组均包括连续排列布置的14片导向翼。因此，本实施例中，外带条1上总共设置有14(第一端)+14(第二端)＝28片导向翼。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，包括多个条带，所述多个条带相互正交配插构成多个燃料棒栅元，并且在交叉位置处焊接固定；所述条带包括位于栅格外围的外条带和位于栅格内部的内条带；每个所述外条带均具有第一端和第二端，所述第一端和/或所述第二端设置有多片向内弯折的导向翼，所述导向翼的根部具有压印。
2.根据权利要求1所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述导向翼的高度为6-7mm。
3.根据权利要求1所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述导向翼的顶部呈圆弧形，所述圆弧形的半径为1.5～3mm。
4.根据权利要求1所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述导向翼与所述外带条的主体的连接处呈过渡的圆弧形，所述过渡的圆弧形半径为1.5～3mm。
5.根据权利要求1所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述导向翼的最宽处的宽度大于所述导向翼的高度。
6.根据权利要求1所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述压印的形状为三角形，所述压印的深度为0.3～0.4mm。
7.根据权利要求1所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述外带条的第一端设置有第一导向翼组，所述第一导向翼组包括相互间具有间距的10片导向翼，所述外带条的第二端设置有第二导向翼组，所述第二导向翼组包括连续排列布置的14片导向翼。
8.根据权利要求7所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述外带条上的所述第一导向翼组中的导向翼按照3+1+2+1+3布置，即在所述外带条的所述第一端从左到右依次设置有第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼，各组导向翼之间相互间隔，其中所述第一组导向翼包括3片连续排列布置的导向翼，所述第二组导向翼包括1片导向翼，所述第三组导向翼包括2片连续排列布置的导向翼，所述第四组导向翼包括1片导向翼，所述第五组导向翼包括3片连续排列布置的导向翼。
9.根据权利要求7所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述外带条上的所述第一导向翼组中的导向翼按照2+2+2+2+2布置，即在所述外带条的所述第一端从左到右依次设置有第一组导向翼、第二组导向翼、第三组导向翼、第四组导向翼和第五组导向翼，各组导向翼之间相互间隔，其中所述第一组导向翼、所述第二组导向翼、所述第三组导向翼、所述第四组导向翼和所述第五组导向翼均包括2片连续排列布置的导向翼。
10.根据权利要求1所述的用于减小钩挂风险的燃料组件栅格，其特征在于，所述外带条的第一端设置有第一导向翼组，所述外带条的第二端设置有第二导向翼组，所述第一导向翼组和所述第二导向翼组均包括连续排列布置的14片导向翼。
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