CN107919175A - 燃料棒冷却系统 - Google Patents

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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • G21C15/14—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices from headers; from joints in ducts
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    • 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

Abstract

本发明公开了一种燃料棒冷却系统。燃料棒冷却系统包括至少三燃料棒冷却装置，至少三燃料棒冷却装置以圆周阵列的形式绕待冷却的燃料棒的中心轴排列；待冷却的燃料棒设置在以圆周阵列排列的至少三燃料棒所包围的空间中；至少三燃料棒冷却装置均与待冷却的燃料棒接触；燃料棒冷却装置还包括保护壳，保护壳内设置有至少两冷却液容纳管，冷却液容纳管用于交替对待冷却的燃料棒进行冷却；保护壳设置有开口槽部，开口槽部贯穿保护壳，并露出冷却液容纳管；冷却液容纳管用于与待冷却的燃料棒接触并对待冷却的燃料棒进行冷却。本发明能在部分冷却液容纳管出现故障时，由其它冷却液容纳管继续对燃料棒进行冷却，确保冷却工序的连续性。

Description

燃料棒冷却系统
技术领域
本发明涉及核电技术领域，特别涉及一种燃料棒冷却系统。
背景技术
传统的核电站一般都装配有冷却系统，该冷却系统用于对核电站中的核心设备进行冷却。
传统的冷却系统一般由冷却水管组成，该冷却水管包围待冷却的设备。
上述传统的冷却系统存在以下问题：
一旦该冷却水管中的一部分发生故障，整个冷却系统则无法使用。
故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料棒冷却系统，其能在部分冷却液容纳管出现故障时，由其它冷却液容纳管继续对燃料棒进行冷却，确保冷却工序的连续性。
为解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种燃料棒冷却系统，所述燃料棒冷却系统包括至少三燃料棒冷却装置，至少三燃料棒冷却装置以圆周阵列的形式绕待冷却的燃料棒的中心轴排列；待冷却的所述燃料棒设置在以圆周阵列排列的至少三所述燃料棒所包围的空间中；至少三所述燃料棒冷却装置均与待冷却的所述燃料棒接触；所述燃料棒冷却装置还包括保护壳，所述保护壳内设置有至少两冷却液容纳管，所述冷却液容纳管用于交替对待冷却的所述燃料棒进行冷却；所述保护壳设置有开口槽部，所述开口槽部贯穿所述保护壳，并露出所述冷却液容纳管；所述冷却液容纳管用于与待冷却的所述燃料棒接触并对待冷却的所述燃料棒进行冷却。
优选地，所述保护壳内设有推进构件，所述推进构件的至少一部分露出于所述保护壳外。
优选地，所述燃料棒冷却装置还包括推进器，所述推进器与所述推进构件露出于所述保护壳外的部分接触。
优选地，所述保护壳内设有旋转构件。
优选地，所述冷却液容纳管的后端固定到所述旋转构件的辅助安装孔中。
优选地，所述冷却液容纳管的外表面设置有柔性导热层。
优选地，所述柔性导热层用于在所述冷却液容纳管与待冷却的所述燃料棒接触时增加所述冷却液容纳管与所述燃料棒的耦合度和接触面积，并将待冷却的所述燃料棒中的热量传导至所述冷却液容纳管中的冷却液中。
优选地，冷却液设置在所述冷却液容纳管中。
优选地，所述冷却液为水。
优选地，所述冷却液容纳管的材料为陶瓷。
相对现有技术，本发明能在部分冷却液容纳管出现故障时，由其它冷却液容纳管继续对燃料棒进行冷却，确保冷却工序的连续性，本发明还能便于更换出现故障的冷却液容纳管。
附图说明
图1为本发明的燃料棒冷却系统与待冷却的燃料棒的位置关系的示意图。
图2为图1所示的燃料棒冷却系统中的燃料棒冷却装置的截面图。
具体实施方式
参考图1和图2，图1为本发明的燃料棒冷却系统与待冷却的燃料棒的位置关系的示意图，图2为图1所示的燃料棒冷却系统中的燃料棒冷却装置的截面图。
本发明的燃料棒冷却系统包括至少三燃料棒冷却装置102，至少三燃料棒冷却装置以圆周阵列的形式绕待冷却的燃料棒101的中心轴排列。
待冷却的燃料棒设置在以圆周阵列排列的至少三所述燃料棒所包围的空间中。至少三所述燃料棒冷却装置均与待冷却的燃料棒接触。
所述燃料棒冷却装置用于设置在待冷却的燃料棒的至少一侧。
所述燃料棒冷却装置包括保护壳1021，所述保护壳内设置有至少两所述冷却液容纳管1023，所述冷却液容纳管用于交替对待冷却的所述燃料棒进行冷却。
所述保护壳设置有开口槽部1022，所述开口槽部贯穿所述保护壳，并露出所述冷却液容纳管。所述冷却液容纳管用于与待冷却的所述燃料棒接触并对待冷却的所述燃料棒进行冷却。
保护壳内设有推进构件和旋转构件。
所述燃料棒冷却装置还包括推进器，所述推进构件的至少一部分露出于所述保护壳外，所述推进器与所述推进构件露出于所述保护壳外的部分接触。
冷却液容纳管的后端固定到旋转构件的辅助安装孔中。冷却液设置在冷却液容纳管中。冷却液容纳管的外表面设置有柔性导热层。
所述柔性导热层用于在所述冷却液容纳管与待冷却的所述燃料棒接触时增加所述冷却液容纳管与所述燃料棒的耦合度和接触面积，并将待冷却的所述燃料棒中的热量传导至所述冷却液容纳管中的冷却液中。
所述冷却液为水。
所述冷却液容纳管的材料为陶瓷。
所述推进器设置在所述燃料棒冷却装置的一端，所述推进器包括控制器、电机和传动构件，所述传动构件与所述电机连接，所述控制器与所述电机连接。
所述控制器用于每过预定时间向所述电机发送控制信号，以使所述电机在所述控制信号的控制下通过所述传动构件向所述推进构件施加推进作用力。
所述冷却液容纳管交替对待冷却的所述燃料棒进行冷却的时间与所述预定时间对应。
具有推进接触部的推进构件从保护壳的后端处的开口突出，并且旋转构件位于保护壳内。在旋转构件的轴心设置有辅助安装孔。三个滑动突起从推进构件的尖端附近均匀分布并向外突出。沿着轴向中心的方向作为纵向方向向外突出的三个滑动脊也均匀分布并且突出在旋转构件的后端侧外表面上。
弹簧支撑构件和旋转构件之间插入有复位弹簧，复位弹簧用于使弹簧支撑构件和旋转构件彼此远离。凸轮构件设置在保护壳的后端附近的内表面上。推进机构设置有推进构件、旋转构件、凸轮构件和复位弹簧。
从保护壳的内表面向内侧突出形成的锁定突起是沿着旋转方向倾斜并形成在旋转方向的相对侧的前端面，靠近后端的接合边缘和正面侧的前端的引导边缘。此外，锁定突起之间的槽状空间构成凸轮槽。三个凸轮槽均匀分布。接合边缘的最后端与引导边缘的前端之间的距离为第一距离。推进弹簧设置在构成由于推进操作而不移动的部分的固定部和通过推进运动而前后移动的活动部之间。活动部还包括卡盘构件，卡盘构件直接夹住冷却液容纳管并根据推进运动馈送冷却液容纳管。
在固定部的内表面上形成有缩径部，缩径部其形成在卡盘构件的前方。在推进运动时，卡盘构件的末端与缩径部接触，因此不可能向前移动。卡盘构件的前端与缩径部之间的距离为第二距离(推进行程)。该第二距离小于第一距离。
推进构件的滑动突起位于锁定突起之间的凸轮槽中，并且旋转构件的滑动脊位于前侧。
当滑动脊被凸轮槽中的滑动突起向前推动时，旋转构件向前移动。当进一步推动推进构件时，滑动脊的后端边缘爬过接合锁定突起的接合边缘，并且接合边缘和滑动脊逆时针移动，滑动脊和接合边缘完全接合。当滑动脊旋转时，旋转构件在接合边缘的圆周方向上旋转相当于该长度的间距。
当推进构件被推进时，旋转构件也向前推。滑动脊沿着引导引导边缘的方向移动，滑动脊与接合边缘的接合状态被释放。通过第二距离的推进行程推进所述推进构件，使得滑动脊能够移动第二距离。
通过上述技术方案，本发明在部分冷却液容纳管出现故障时，由其它冷却液容纳管继续对燃料棒进行冷却，确保冷却工序的连续性，本发明还能便于更换出现故障的冷却液容纳管。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种燃料棒冷却系统，其特征在于，所述燃料棒冷却系统包括至少三燃料棒冷却装置，至少三燃料棒冷却装置以圆周阵列的形式绕待冷却的燃料棒的中心轴排列；
待冷却的所述燃料棒设置在以圆周阵列排列的至少三所述燃料棒所包围的空间中；
至少三所述燃料棒冷却装置均与待冷却的所述燃料棒接触；
所述燃料棒冷却装置还包括保护壳，所述保护壳内设置有至少两冷却液容纳管，所述冷却液容纳管用于交替对待冷却的所述燃料棒进行冷却；
所述保护壳设置有开口槽部，所述开口槽部贯穿所述保护壳，并露出所述冷却液容纳管；
所述冷却液容纳管用于与待冷却的所述燃料棒接触并对待冷却的所述燃料棒进行冷却。
2.根据权利要求1所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述保护壳内设有推进构件，所述推进构件的至少一部分露出于所述保护壳外。
3.根据权利要求2所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述燃料棒冷却装置还包括推进器，所述推进器与所述推进构件露出于所述保护壳外的部分接触。
4.根据权利要求1所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述保护壳内设有旋转构件。
5.根据权利要求4所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述冷却液容纳管的后端固定到所述旋转构件的辅助安装孔中。
6.根据权利要求1所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述冷却液容纳管的外表面设置有柔性导热层。
7.根据权利要求6所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述柔性导热层用于在所述冷却液容纳管与待冷却的所述燃料棒接触时增加所述冷却液容纳管与所述燃料棒的耦合度和接触面积，并将待冷却的所述燃料棒中的热量传导至所述冷却液容纳管中的冷却液中。
8.根据权利要求1所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，冷却液设置在所述冷却液容纳管中。
9.根据权利要求8所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述冷却液为水。
10.根据权利要求1所述的燃料棒冷却系统，其特征在于，所述冷却液容纳管的材料为陶瓷。
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