CN115985538A - 燃料篮组件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种燃料篮组件。燃料篮组件包括:两个沿第一方向间隔且反向设置的第一模块和连接于两个第一模块之间的连接模块、四个面板以及四个第二模块;第一模块包括沿第一方向依次排列的三个平板及沿第二方向依次排列的六个隔板;六个隔板将第二平板和第三平板之间的空间分为沿第二方向依次排列的三个栅格;连接模块将两个第一模块之间的空间分隔成沿第二方向排列的三个栅格;第二模块与对应的面板组成的连接结构具有沿平行于该面板的方向依次排列的三个栅格。在制造该燃料篮组件时,可分别加工各个模块再将各个模块进行焊接组装,优化了装配工序,降低了加工难度。无需全长焊接且连接牢靠,减少了焊接量和难度、使得焊接热变形易于控制。
Description
技术领域
本申请涉及核电厂乏燃料贮存及运输装置技术领域,特别是涉及燃料篮组件。
背景技术
从核反应堆卸出的燃料组件具有高放射性和持续释放出衰变热的特点,需转运至核电站乏燃料水池进行存放。燃料组件在乏燃料水池进一步衰变与冷却后(这一过程通常需要6年至10年甚至更长的时间),需使用屏蔽容器转移出乏燃料水池,再运输至中间贮存区域贮存或后处理厂进行后处理工作。
根据技术路线的不同,目前主流的中间贮存技术分为贮运一体化容器技术以及混凝土贮存技术。其中,贮运一体化容器能够完成包括燃料组件的装载、厂内及厂外运输以及长期贮存的功能。贮运一体化容器一般包括金属容器和内置于金属容器的燃料篮组件。金属容器主要起到辐射屏蔽作用,燃料篮组件主要起到维持乏燃料次临界状态、支承和保护燃料组件的作用。
燃料篮组件的总体拓扑结构类似,主要分为方形格架结构以及蜂巢形格架结构,前者主要用于方形燃料组件,而后者主要用于六边形燃料组件。方形格架结构主要分两种:分别是板材拼接结构以及多圆板堆叠结构。相关技术中,板材拼接结构的燃料篮组件的制造工艺主要是将许多板材进行组合,加工难度大,板材与板材之间全长焊接,焊接量大、焊接难度大、焊接变形难以控制,焊后打磨、无损探伤较难执行。
发明内容
基于此,有必要针对相关技术中,板材拼接结构的燃料篮组件的制造工艺主要是将许多板材进行组合,加工难度大,板材与板材之间全长焊接,焊接量大、焊接难度大、焊接变形难以控制,焊后打磨、无损探伤较难执行的问题,提供一种燃料篮组件。
一种燃料篮组件,所述燃料篮组件包括:两个沿第一方向间隔且反向设置的第一模块和连接于两个所述第一模块之间的连接模块;两个所述第一模块与所述连接模块构成的连接结构沿第一方向的两侧和沿第二方向的两侧分别设置有一个面板,第二方向垂直于第一方向;
所述第一模块包括沿第一方向依次排列的第一平板、第二平板、第三平板,及沿第二方向依次排列的六个隔板;所述隔板沿所述第一方向的两侧分别具有凸出部,所述凸出部上具有向所述第一方向凸出的凸台;所述隔板靠近所述连接模块一侧的凸出部与所述第二平板上的卡槽配合并焊接,该凸出部上的所述凸台与所述第一平板上的配合槽配合并焊接;所述隔板背离所述连接模块一侧的凸出部与所述第三平板上的卡槽配合并焊接,该凸出部上的所述凸台与对应的所述面板上的配合槽配合并焊接;所述六个隔板中,第一隔板与对应的面板之间形成夹层,第二隔板与第三隔板之间形成夹层,第四隔板与第五隔板之间形成夹层,第六隔板与对应的面板之间形成夹层,以致所述六个隔板将所述第二平板和第三平板之间的空间分为沿第二方向依次排列的三个栅格且每个所述栅格的四周均具有用于设置中子吸收材料的所述夹层;
所述连接模块将两个所述第一模块之间的空间分隔成沿第二方向排列的三个栅格;每个所述面板背离所述连接结构的一侧设置有一个第二模块;所述第二模块与对应的所述面板组成的连接结构具有沿平行于该面板的方向依次排列的三个栅格;所述栅格用于容纳燃料组件。
在一实施例中,所述连接模块包括沿第二方向依次间隔设置的第一连接板、两个中空方管以及第二连接板,以使所述连接模块将两个所述第一模块之间的空间分隔成沿第二方向排列的三个栅格;所述中空方管内的空间形成用于设置中子吸收材料的夹层;所述第一连接板与所述第一隔板对齐,以致所述第一连接板与对应的所述面板之间形成用于设置中子吸收材料的夹层;所述第二连接板与所述第六隔板对齐,以致所述第二连接板与对应的所述面板之间形成用于设置中子吸收材料的夹层。
在一实施例中,所述第二模块包括折弯板,所述折弯板包括主板和位于主板两端的两个侧板,以使所述折弯板围成凹槽,两个所述侧板之间间隔设置有两个中空方管;所述折弯板的开口端朝向对应的所述面板,以使所述第二模块与对应的所述面板组成的连接结构中形成沿平行于该面板的方向依次排列的三个栅格;所述中空方管内的空间形成用于设置中子吸收材料的夹层。
在一实施例中,所述的燃料篮组件还包括第一散热铝块;相邻的两个所述第二模块彼此相邻的两个侧板之间形成容纳槽,所述容纳槽内设置有沿第三方向间隔排列的多个支承块;所述第一散热铝块设有与所述支承块一一对应地配合的支承槽,所述第一散热铝块与所述支承块螺栓连接,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
在一实施例中,每个所述容纳槽内设置有沿所述第三方向依次排列的至少两个所述第一散热铝块;沿所述第三方向相邻的所述第一散热铝块之间具有间隙。
在一实施例中,每个所述第一散热铝块对应的多个支承块中相邻的两个所述支承块交叉垂直设置;且该相邻的两个所述支承块中,其中一个所述支承块与所述相邻的两个侧板中的一个侧板贴合,另一个所述支承块与所述相邻的两个侧板中的另一个侧板贴合。
在一实施例中,所述的燃料篮组件还包括第二散热铝块;所述第二模块背离对应的所述面板的一侧设置有沿第三方向间隔排列的多个支承销,所述多个支承销的两侧分别设置有沿第三方向间隔排列的多个连接块;所述第二散热铝块上设有与所述支承销一一对应地配合的销孔和与所述连接块一一对应地配合的连接孔;所述第二散热铝块与所述连接块螺栓连接。
在一实施例中,每个所述第二模块背离对应的所述面板的一侧设置有沿所述第三方向依次排列的至少两个所述第二散热铝块,沿所述第三方向相邻的所述第二散热铝块之间具有间隙。
在一实施例中,所述第二模块背离对应的所述面板的一侧设置有防转限位块,所述防转限位块用于与贮运一体化容器的金属容器的内壁上的防转限位槽配合。
在一实施例中,每个所述夹层的上方焊接有导向块,所述导向块的两侧分别具有的斜面,所述斜面面向对应的所述栅格的中心且向所述栅格外倾斜。
在一实施例中,所述夹层内设置有沿所述夹层的厚度方向排布的两块中子吸收板;两块所述中子吸收板之间设置有铝制调整板,所述铝制调整板用于调整所述中子吸收板在所述夹层内的配合间隙;所述夹层内沿第三方向的底部设置有支撑块,所述支撑块用于支撑所述两块中子吸收板和所述铝制调整板。
在一实施例中,所述夹层内沿第三方向的顶部设置有活性段限位块,所述中子吸收板位于所述活性段限位块与所述支撑块之间,所述活性段限位块用于将所述中子吸收板限位在与燃料组件的活性段对应的范围内。
一种贮运一体化容器,包括金属容器和上述实施例中任一项所述的燃料篮组件,所述燃料篮组件设置在所述金属容器内。
相比于现有技术中具有同样数量栅格的板材拼接的燃料篮组件,上述燃料篮组件包括两个第一模块、连接模块、四个第二模块、面板模块(即四个面板)。在制造本申请的燃料篮组件时,可分别加工各个模块,再将各个模块进行焊接组装,优化了装配工序,方便组装和焊接,降低了加工难度。其中,第一模块中的各个板件在卡接结构处(即各个凸出部、凸台的卡接位置处)进行焊接,从而无需全长焊接且连接牢靠,减少了焊接量、减小了焊接难度、使得焊接热变形易于控制,并且使得焊后打磨、无损探伤易于执行。而且,通过第一模块的各个板材的设置方式,使得第一模块中的三个栅格中的每个栅格的四周均具有用于设置中子吸收材料的夹层,不但能够充分吸收该三个栅格中的每个栅格内燃料组件释放的中子,且夹层提高了燃料篮组件的结构刚度,而且无需额外焊接夹层,加工方便。同时,使用夹层的方式固定中子吸收材料,一方面克服了中子吸收材料此类脆性材料加工困难的缺点,另一方面通过夹层可以为中子吸收材料提供有效保护。
附图说明
图1为一实施例的燃料篮组件的结构示意图。
图2为图1的燃料篮组件的第一模块、第二模块、连接模块、面板的连接结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为图3的模块分解图。
图5为图4中第一模块的结构分解图。
图6为图4中连接模块的结构示意图。
图7为图4中第二模块的结构分解图。
图8为图1的燃料篮组件去除第一散热铝块和第二散热铝块的示意图。
图9为图1的燃料篮组件去除图8的结构的示意图。
图10为图9中第一散热铝块的另一视角的示意图。
图11为图9中第二散热铝块的另一视角的示意图。
图12为图1、图8中的导向块的结构示意图。
图13为一实施例的夹层的透视图。
图14为图13的夹层内部的结构分解图。
附图标记说明:
1、燃料篮组件;
10、方形框架;
100、第一模块;111、第一平板;1111、第一平板111上的配合槽;112、第二平板;1121、第二平板112上的卡槽;113、第三平板;1131、第三平板113上的卡槽;121、第一隔板;122、第二隔板;123、第三隔板;124、第四隔板;125、第五隔板;126、第六隔板;131、凸出部;132、凸台;
200、连接模块;210、第一连接板;220、第二连接板;
300、面板;
400、第二模块;410、主板;420、侧板;421、第一侧板;422、第二侧板;
510、栅格;520、夹层;530、中空方管;540、导向块;541、斜面;
610、第一散热铝块;611、容纳槽;612、支承块;613、支承槽;620、第二散热铝块;621、支承销;622、连接块;623、销孔;624、连接孔;630、防转限位块;631、固定部;632、配合键;
710、中子吸收板;720、铝制调整板;730、支撑块;740、活性段限位块。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
请参考图1,本申请一实施例提供一种燃料篮组件1。下面为了方便说明,采用第一方向X、第二方向Y、第三方向Z进行描述方向。其中,第一方向X、第二方向Y、第三方向Z两两垂直。在实际使用时,第三方向Z沿燃料篮组件1的长度方向(即燃料组件的长度方向)。结合图2至图4,燃料篮组件1包括:两个沿第一方向X间隔且反向设置的第一模块100和连接于两个第一模块100之间的连接模块200。两个第一模块100与连接模块200构成的连接结构沿第一方向X的两侧和沿第二方向Y的两侧分别设置有一个面板300。面板300与该连接结构的连接方式可以是焊接。连接模块200与两个第一模块100可通过焊接的方式连接。
结合图4和图5,第一模块100包括沿第一方向X依次排列的第一平板111、第二平板112、第三平板113,及沿第二方向Y依次排列的六个隔板。沿第二方向Y依次排列的六个隔板分别为第一隔板121、第二隔板122、第三隔板123、第四隔板124、第五隔板125、第六隔板126。隔板沿第一方向X的两侧分别具有凸出部131,凸出部131上具有向第一方向X凸出的凸台132。隔板靠近连接模块200一侧的凸出部131与第二平板112上的卡槽1121配合并焊接,该凸出部131上的凸台132与第一平板111上的配合槽1111配合并焊接。隔板背离连接模块200一侧的凸出部131与第三平板113上的卡槽1131配合并焊接,该凸出部131上的凸台132与对应的面板300上的配合槽(未示出)配合并焊接。
六个隔板中,第一隔板121与对应的面板300(即第一隔板121背离第二隔板122一侧的面板300)之间形成夹层520,第二隔板122与第三隔板123之间形成夹层520,第四隔板124与第五隔板125之间形成夹层520,第六隔板126与对应的面板300(即第六隔板126背离第五隔板125一侧的面板300)之间形成夹层520,以致六个隔板将第二平板112和第三平板113之间的空间分为沿第二方向Y依次排列的三个栅格510,且该三个栅格510中的每个栅格510的四周均具有用于设置中子吸收材料的夹层520。其中,第一隔板121、第二隔板122、第二平板112、第三平板113围成一个栅格510,第三隔板123、第四隔板124、第二平板112、第三平板113围成一个栅格510,第五隔板125、第四隔板126、第二平板112、第三平板113围成一个栅格510。第一平板111与第二平板112之间形成三个夹层510,该三个夹层510与该三个栅格510一一对应。第三平板113与对应的面板300之间形成三个夹层510,该三个夹层510与该三个栅格510一一对应。
连接模块200将两个第一模块100之间的空间分隔成沿第二方向Y排列的三个栅格510。每个面板300背离连接结构的一侧设置有一个第二模块400。第二模块400与对应的面板300的连接方式可以是焊接。第二模块400与对应的面板300组成的连接结构具有沿平行于该面板300的方向依次排列的三个栅格510。
上述的每个栅格510用于容纳燃料组件。夹层520的厚度小于栅格510的任一边的长度。
相比于现有技术中具有同样数量栅格的板材拼接的燃料篮组件,上述的燃料篮组件1包括两个第一模块100、连接模块200、四个第二模块400、面板模块(即四个面板300)。在制造本申请的燃料篮组件1时,可分别加工各个模块,再将各个模块进行焊接组装,优化了装配工序,方便组装和焊接,降低了加工难度。其中,第一模块100中的各个板件在卡接结构处(即各个凸出部、凸台的卡接位置处)进行焊接,从而无需全长焊接且连接牢靠,减少了焊接量、减小了焊接难度、使得焊接热变形易于控制,并且使得焊后打磨、无损探伤易于执行。而且,通过第一模块100的各个板材的设置方式,使得第一模块100中的三个栅格510中的每个栅格510的四周均具有用于设置中子吸收材料的夹层520,不但能够充分吸收该三个栅格510中的每个栅格510内燃料组件释放的中子,且夹层520提高了燃料篮组件1的结构刚度,而且无需额外焊接夹层520,加工方便。同时,使用夹层的方式固定中子吸收材料,一方面克服了中子吸收材料此类脆性材料加工困难的缺点,另一方面通过夹层520可以为中子吸收材料提供有效保护。
在装配时,可先将两个第一模块100、连接模块200以及四块面板300组装并焊接,从而形成稳定的方形框架10结构。再在该方形框架10结构上焊接第二模块400,得到燃料篮组件1的主体结构。
结合图4和图6,在一实施例中,连接模块200包括沿第二方向Y依次间隔设置的第一连接板210、两个中空方管530以及第二连接板220,以使连接模块200将两个第一模块100之间的空间分隔成沿第二方向Y排列的三个栅格510。该第一连接板210、两个中空方管530以及第二连接板220沿第一方向X的两端分别与两个第一模块100焊接。中空方管530内的空间形成用于设置中子吸收材料的夹层520。第一连接板210与第一隔板121对齐,以致第一连接板210与对应的面板300(即第一隔板121背离第二隔板122一侧的面板300)之间形成用于设置中子吸收材料的夹层520。第二连接板220与第六隔板126对齐,以致第二连接板220与对应的面板300(即第二隔板122背离第二隔板121一侧的面板300)之间形成用于设置中子吸收材料的夹层520。如此,连接模块200中的三个栅格510中的每个栅格510的四周均具有用于设置中子吸收材料的夹层520。其中,每个第一模块100中的第一平板111与第二平板112之间形成的三个夹层510与连接模块200中的三个栅格510一一对应。
由此可见,通过两个第一模块100中的第一平板111与第二平板112、连接模块200沿第二方向Y两侧的两个面板300以及连接模块200的设置,使得使得连接模块200中的三个栅格510中的每个栅格510的四周均具有用于设置中子吸收材料的夹层520,不但能够充分吸收该三个栅格510中的每个栅格510内燃料组件释放的中子,且夹层520提高了燃料篮组件1的结构刚度,而且无需额外焊接夹层520,加工方便。
结合图4和图7,在一实施例中,第二模块400包括折弯板,折弯板包括主板410和位于主板410两端的两个侧板420,以使折弯板围成凹槽,两个侧板420之间间隔设置有两个中空方管530。折弯板的开口端朝向对应的面板300,以使第二模块400与对应的面板300组成的连接结构中形成沿平行于该面板300的方向依次排列的三个栅格510。中空方管530内的空间形成用于设置中子吸收材料的夹层520。其中,每个第二模块400中折弯板的两个侧板510、两个中空方管530分别与对应的面板300焊接。每个第二模块400对应的面板300与第三平板113之间形成的三个夹层520与第二模块400中的三个栅格510一一对应。如此,第二模块400中的三个栅格510中的每个栅格510的周围都具有夹层520,不但能够充分吸收该三个栅格510中的每个栅格510内燃料组件释放的中子,且夹层520提高了燃料篮组件1的结构刚度,而且无需额外焊接夹层520,加工方便。
请结合图1、图3、图4、图8至图10,在一实施例中,燃料篮组件1还包括第一散热铝块610,用于对燃料组件散热。相邻的两个第二模块400彼此相邻的两个侧板420(如第一侧板421和第二侧板422)之间形成容纳槽611,容纳槽611内设置有沿第三方向Z间隔排列的多个支承块612。第一散热铝块610设有与支承块612一一对应地配合的支承槽613,第一散热铝块610与支承块612螺栓连接。
相比于现有技术中仅采用大量螺栓固定散热铝块的方式存在螺栓量大、螺栓垂直度难以保证、螺母锁紧不平整等诸多问题。本实施例在装配第一散热铝块610时,可先通过支承块612与支承槽613的配合,使得支承块612对第一散热铝块610进行支撑和定位,确保第一散热铝块610正确定位后,再通过对第一散热铝块610和支承块612钻螺栓孔,从而可以确保第一散热铝块610上的螺栓孔和支承块612上的螺栓孔对准,进而可以保证螺栓垂直度、螺母的平整,第一散热铝块610(与相邻两侧板420)的贴合平整度。同时,由于支承块612对第一散热铝块610进行支撑和定位,可以减小连接的螺栓数量。
请结合图1、图8至图10,每个容纳槽611内设置有沿第三方向Z依次排列的至少两个第一散热铝块610。沿第三方向Z相邻的第一散热铝块610之间具有间隙。将燃料篮组件1在第三方向Z(即长度方向)范围内的第一散热铝块610设置为至少两块,(相比于设置一整块)降低了加工难度提升了加工精度,而且,可以减少因热膨胀引起的热应力过大的问题。相邻的第一散热铝块610之间的间隙为热膨胀提供了空间,避免相邻第一散热铝块610相互挤压。
请结合图1、图8至图10,每个第一散热铝块610对应的多个支承块612中相邻的两个支承块612交叉垂直设置。且该相邻的两个支承块612中,其中一个支承块612与相邻的两个侧板420中的一个侧板420贴合,另一个支承块612与相邻的两个侧板420中的另一个侧板420贴合。
在图8至图10所示的实施例中,每个第一散热铝块610对应三个支承块612,该三个支承块612中相邻的两个支承块612交叉垂直设置。且该相邻的两个支承块612中,其中一个支承块612与相邻的两个侧板420中的一个侧板420(第一侧板421)贴合,另一个支承块612与相邻的两个侧板420中的另一个侧板420(第二侧板422)贴合。如此,每个第一散热铝块610对应的多个支承块612能够更准确和可靠地支撑第一散热铝块610,从而能大幅降低连接螺栓的数量,减少焊接、降低制造难度,提升第一散热铝块610(与相邻两侧板420)的贴合平整度。
请结合图1、图8、图9、图11,在一实施例中,燃料篮组件1还包括用于对燃料组件散热的第二散热铝块620。第二模块400背离对应的面板300的一侧设置有沿第三方向Z间隔排列的多个支承销621,多个支承销621的两侧分别设置有沿第三方向Z间隔排列的多个连接块622。第二散热铝块620上设有与支承销621一一对应地配合的销孔623和与连接块622一一对应地配合的连接孔624。第二散热铝块620与连接块622螺栓连接。
相比于现有技术中仅采用大量螺栓固定散热铝块的方式存在螺栓量大、螺栓垂直度难以保证、螺母锁紧不平整等诸多问题。本实施例在装配第二散热铝块620时,可先通过连接块622与连接孔624配合,销孔623与支承销621配合,使得支承销621和连接块622对第二散热铝块620进行支撑和定位,确保第二散热铝块620正确定位后,再通过对第二散热铝块620和连接块622钻螺栓孔,从而可以确保第二散热铝块620上的螺栓孔和连接块622上的螺栓孔对准,进而可以保证螺栓垂直度、螺母的平整,第二散热铝块620与第二模块400的贴合平整度。同时,由于支承销621和连接块622对第二散热铝块620进行支撑和定位,可以减小连接的螺栓数量。
请结合图1、图8、图9、图11,在一实施例中,每个第二模块400背离对应的面板300的一侧设置有沿第三方向Z依次排列的至少两个第二散热铝块620,沿第三方向Z相邻的第二散热铝块620之间具有间隙。
将燃料篮组件1在第三方向Z(即长度方向)范围内的第二散热铝块620设置为至少两块,(相比于设置一整块)降低了加工难度提升了加工精度,而且,可以减少因热膨胀引起的热应力过大的问题。沿第三方向Z相邻的第二散热铝块620之间的间隙为热膨胀提供了空间,避免相邻第二散热铝块620相互挤压。
请参考图8,在一实施例中,第二模块400背离对应的面板300的一侧设置有防转限位块630,防转限位块630用于与贮运一体化容器的金属容器的内壁上的防转限位槽配合,防止燃料篮组件1在运输过程中相对金属容器转动。防转限位块630包括相连接的固定部631和配合键632。固定部631与第二模块400连接,配合键632位于固定部631背离第二模块400的一侧并与防转限位槽配合。
结合图1至图3、图8、图12,每个夹层520的上方焊接有导向块540,导向块540的两侧分别具有的斜面541,斜面541面向对应的栅格510的中心且向栅格510外倾斜,从而栅格510顶部周围的各个斜面541组成扩口结构,为燃料组件进入格栅510提供导向作用。
结合图13和图14,在一实施例中,夹层520内设置有沿夹层520厚度方向排布的两块中子吸收板710。两块中子吸收板710可分别用于吸收夹层510两侧的格栅510内的燃料组件释放的中子。
两块中子吸收板710之间设置有铝制调整板720,铝制调整板720用于调整中子吸收板710在夹层520内的配合间隙。根据不同的燃料组件的参数可以采用不同厚度的中子吸收板710。为了使得不同厚度的中子吸收板710在夹层520内具有适宜的配合间隙,可以采用不同厚度的铝制调整板720进行调整。
夹层520内沿第三方向Z的底部设置有支撑块730,支撑块730用于支撑两块中子吸收板710和铝制调整板720。支撑块730可以焊接于夹层520的内壁。
在一实施例中,支撑块730与夹层520的部分内壁之间存在间隙,以供贮运一体化容器内的惰性气体流通。
结合图13和图14,在一实施例中,夹层520内沿第三方向Z的顶部设置有活性段限位块740,中子吸收板710位于活性段限位块740与支撑块730之间,活性段限位块740用于将中子吸收板710限位在与燃料组件的活性段对应的范围内。
燃料组件的活性段是指燃料组件中装载燃料芯块的长度范围区域,该区域即能够释放中子的区域,需要利用中子吸收板710进行吸收。
通过设置活性段限位块740,一方面可以限制中子吸收板710始终存放于夹层520中不脱出,另一方面,在贮运一体化容器跌落事故时,即使贮运一体化容器的顶部朝下,活性段限位块740也能够限制中子吸收板710的位移,使得中子吸收板710限位在与燃料组件的活性段对应的范围内,从而中子吸收板710仍然能够有效地吸收燃料组件的活性段释放的中子。
本申请一实施例提供一种贮运一体化容器,包括金属容器和上述任一项的燃料篮组件1,燃料篮组件1设置在金属容器内。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种燃料篮组件,其特征在于,所述燃料篮组件包括:两个沿第一方向间隔且反向设置的第一模块和连接于两个所述第一模块之间的连接模块;两个所述第一模块与所述连接模块构成的连接结构沿第一方向的两侧和沿第二方向的两侧分别设置有一个面板,第二方向垂直于第一方向;
所述第一模块包括沿第一方向依次排列的第一平板、第二平板、第三平板,及沿第二方向依次排列的六个隔板;所述隔板沿所述第一方向的两侧分别具有凸出部,所述凸出部上具有向所述第一方向凸出的凸台;所述隔板靠近所述连接模块一侧的凸出部与所述第二平板上的卡槽配合并焊接,该凸出部上的所述凸台与所述第一平板上的配合槽配合并焊接;所述隔板背离所述连接模块一侧的凸出部与所述第三平板上的卡槽配合并焊接,该凸出部上的所述凸台与对应的所述面板上的配合槽配合并焊接;所述六个隔板中,第一隔板与对应的面板之间形成夹层,第二隔板与第三隔板之间形成夹层,第四隔板与第五隔板之间形成夹层,第六隔板与对应的面板之间形成夹层,以致所述六个隔板将所述第二平板和第三平板之间的空间分为沿第二方向依次排列的三个栅格且每个所述栅格的四周均具有用于设置中子吸收材料的所述夹层;
所述连接模块将两个所述第一模块之间的空间分隔成沿第二方向排列的三个栅格;每个所述面板背离所述连接结构的一侧设置有一个第二模块;所述第二模块与对应的所述面板组成的连接结构具有沿平行于该面板的方向依次排列的三个栅格;所述栅格用于容纳燃料组件。
2.根据权利要求1所述的燃料篮组件,其特征在于,所述连接模块包括沿第二方向依次间隔设置的第一连接板、两个中空方管以及第二连接板,以使所述连接模块将两个所述第一模块之间的空间分隔成沿第二方向排列的三个栅格;所述中空方管内的空间形成用于设置中子吸收材料的夹层;所述第一连接板与所述第一隔板对齐,以致所述第一连接板与对应的所述面板之间形成用于设置中子吸收材料的夹层;所述第二连接板与所述第六隔板对齐,以致所述第二连接板与对应的所述面板之间形成用于设置中子吸收材料的夹层。
3.根据权利要求1所述的燃料篮组件,其特征在于,所述第二模块包括折弯板,所述折弯板包括主板和位于主板两端的两个侧板,以使所述折弯板围成凹槽,两个所述侧板之间间隔设置有两个中空方管;所述折弯板的开口端朝向对应的所述面板,以使所述第二模块与对应的所述面板组成的连接结构中形成沿平行于该面板的方向依次排列的三个栅格;所述中空方管内的空间形成用于设置中子吸收材料的夹层。
4.根据权利要求3所述的燃料篮组件,其特征在于,还包括第一散热铝块;相邻的两个所述第二模块彼此相邻的两个侧板之间形成容纳槽,所述容纳槽内设置有沿第三方向间隔排列的多个支承块;所述第一散热铝块设有与所述支承块一一对应地配合的支承槽,所述第一散热铝块与所述支承块螺栓连接,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
5.根据权利要求4所述的燃料篮组件,其特征在于,每个所述容纳槽内设置有沿所述第三方向依次排列的至少两个所述第一散热铝块;沿所述第三方向相邻的所述第一散热铝块之间具有间隙。
6.根据权利要求4所述的燃料篮组件,其特征在于,每个所述第一散热铝块对应的多个支承块中相邻的两个所述支承块交叉垂直设置;且该相邻的两个所述支承块中,其中一个所述支承块与所述相邻的两个侧板中的一个侧板贴合,另一个所述支承块与所述相邻的两个侧板中的另一个侧板贴合。
7.根据权利要求3所述的燃料篮组件,其特征在于,还包括第二散热铝块;所述第二模块背离对应的所述面板的一侧设置有沿第三方向间隔排列的多个支承销,所述多个支承销的两侧分别设置有沿第三方向间隔排列的多个连接块;所述第二散热铝块上设有与所述支承销一一对应地配合的销孔和与所述连接块一一对应地配合的连接孔;所述第二散热铝块与所述连接块螺栓连接。
8.根据权利要求7所述的燃料篮组件,其特征在于,每个所述第二模块背离对应的所述面板的一侧设置有沿所述第三方向依次排列的至少两个所述第二散热铝块,沿所述第三方向相邻的所述第二散热铝块之间具有间隙。
9.根据权利要求3所述的燃料篮组件,其特征在于,所述第二模块背离对应的所述面板的一侧设置有防转限位块,所述防转限位块用于与贮运一体化容器的金属容器的内壁上的防转限位槽配合。
10.根据权利要求1所述的燃料篮组件,其特征在于,每个所述夹层的上方焊接有导向块,所述导向块的两侧分别具有的斜面,所述斜面面向对应的所述栅格的中心且向所述栅格外倾斜。
11.根据权利要求1所述的燃料篮组件,其特征在于,
所述夹层内设置有沿所述夹层的厚度方向排布的两块中子吸收板;
两块所述中子吸收板之间设置有铝制调整板,所述铝制调整板用于调整所述中子吸收板在所述夹层内的配合间隙;
所述夹层内沿第三方向的底部设置有支撑块,所述支撑块用于支撑所述两块中子吸收板和所述铝制调整板。
12.根据权利要求11所述的燃料篮组件,其特征在于,所述夹层内沿第三方向的顶部设置有活性段限位块,所述中子吸收板位于所述活性段限位块与所述支撑块之间,所述活性段限位块用于将所述中子吸收板限位在与燃料组件的活性段对应的范围内。
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