CN1189236A - 核反应堆燃料组件的隔栅及燃料组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核反应堆燃料组件的隔栅,由金属隔板(33)构成,这些板确定一个具有栅格(31)的均匀网络。在每个栅格(31)的至少一个壁(33)上固定一个保持弹簧(35),使一个燃料棒(30)保持在支承止动件(37,37′)上。板(33)在其构成栅格(31)的壁上包括至少一个止动件(36),止动件在栅格(31)内通过对板(33)的金属进行切削和压整而成,以限制安装在栅格(31)内的燃料棒(30)的移动。限制燃料棒(30)移动的止动件(36)最好布置在与隔栅周边加强缘条(32)相对的周边栅格或隔栅角上的栅格壁(33)上。本发明还涉及一种燃料组件,除了结构隔栅之外,它还包括端部隔栅及布置在结构隔栅之间的附加混合隔栅。

Description

核反应堆燃料组件的隔栅及燃料组件
本发明涉及一种核反应堆燃料组件,其支架具有结构隔栅以及对反应堆冷却液进行混合的附加混合隔栅,隔栅由金属隔板构成,金属板限定栅格,栅格最好布置成一种方形网眼式网络。
核反应堆尤其是轻水式核反应堆的燃料组件一般由一组燃料棒构成,也就是说,由一组用不大吸收中子的材料制成的装填有裂变物质的管子构成。构成一个燃料组件的燃料棒组由一个刚性支架加以保持,该刚性支架包括按燃料棒组的长度分隔的隔栅、插入和固定在一些隔栅栅格中的纵向导管、以及确保封闭支架并确保在燃料组件的每一端保持燃料棒的端部接头。结构隔栅由隔板构成,这些板限定栅格,这些栅格布置成一般为方形网眼式的网络,所述结构隔栅确保置放在隔栅栅格中的燃料棒横向保持在燃料棒组内。这样,燃料棒由隔栅在横向方向上进行均匀布置。某些栅格由导管占用,导管的端部与封闭燃料组件的端部接头连接。一个隔栅的每个栅格或者接纳一个燃料棒,或者接纳一个导管。
为了确保燃料棒横向和/或轴向保持在隔栅的栅格中,必须对这些燃料棒施加横向作用力,为此,必须配置保持装置,这些保持装置由隔栅栅格的壁加以支承并朝栅格内延伸。
每个栅格的尺寸是这样的:燃料棒和栅格的壁之间留有较大的间隙。该间隙是冷却液的流通和便于安装燃料棒所必需的。
使燃料棒保持在隔栅栅格中的保持装置必须确保燃料棒牢固地保持在栅格中,以防燃料棒的大幅度移动和变形及其在热变形和辐照变形作用下的弯曲。
另外,必须避免对燃料棒的套管施加太大的紧固力,以防套管弯曲。也必须避免采用使燃料棒套管发生磨损的固定方法。
因此,人们提出使燃料棒保持在隔栅栅格中的保持装置,确保一种可以采纳的折中办法来满足这些可能是矛盾的要求。另外,必须使用在核反应堆的工作温度下具有良好的机械特性以及在存在反应堆冷却液和辐照时核反应堆堆芯的条件下具有良好强度的材料,来构成结构隔栅和燃料棒保持件。
例如,人们提出用具有高弹性限度的合金例如一种镍合金来制造隔栅,弹簧以及用于保持燃料棒的刚性凸起通过对构成隔栅的板的某些部分进行切削和压整而获得。这种解决办法所具有的缺陷是在燃料组件中引入较大量的吸收中子的材料。
人们还提出用很少吸收中子的材料例如一种锆合金来制造构成隔栅栅格的板,燃料棒保持件配置在这些锆合金板上。保持件可以由弹性强的合金弹簧和在构成隔栅栅格各个壁的板上形成的刚性凸起构成,这样,在每个栅格中,弹簧位于同形成有刚性凸起的壁相对的壁上。弹簧可以例如由用弹性材料制成的簧片构成,簧片至少局部地围绕板,并且本身是合拢的。
在文献FR-A-2474229中,提出使用双弹簧和单弹簧,双弹簧是具有两个工作部分的弹簧,用于在固定有弹簧的板两侧的两个栅格中在配有弹簧的壁的最大部分上与一个燃料棒接触,单弹簧在配有弹簧的其它壁上只有一个工作部分。
隔栅由锆合金隔板构成,这些锆合金板确定均匀的栅格网络,燃料棒置放在这些栅格中。由这些板加以确定的栅格一般为正方形截面的平行六面体,具有彼此平行的边缘,每个边缘由两个板相交构成,形成由角度一般为90°的四个二面角构成的一个十字形支架,隔栅的四个栅格共用一条公共边缘。
在某些类型的燃料组件中,隔栅完全相同,由彼此隔开和组装的锆合金板构成,弹簧安装在锆合金板上。
人们也已了解具有作用不同的隔栅的燃料组件。
人们尤其了解这样一种燃料组件,它在其每个端部配置一个完全用马氏体钢制成的对燃料棒加以保持的保持隔栅,在由具有锆合金隔板的结构隔栅构成的端部隔栅之间配置中间隔栅,它还配有核反应堆冷却液用混合隔栅。
如果燃料组件所有的隔栅都是具有弹簧的锆合金结构隔栅,那么,这些弹簧只是保持件,在每个栅格中布置在栅格内的燃料棒和固定有弹簧的隔栅的壁之间。在燃料棒经受一种作用力使它朝装有弹簧的一个栅格壁移动的情况下,弹簧可以压缩变形,使燃料棒在栅格内沿横向方向移动。
如果保持隔栅不同于结构隔栅,那么,弹簧支承在燃料棒上,还会由于对燃料组件施加的外力而发生变形的危险。
如果是隔栅的周边栅格,特别是,如果是隔栅的角上的栅格,那么,由于例如在布置燃料组件期间发生振动或者燃料组件与另一个燃料组件或一个障碍物接触,燃料组件则易于进行较大的移动。
由此可能在布置燃料组件期间损坏燃料组件的隔栅以及发生燃料组件接触的危险。
如果是一个隔栅的内部栅格,那么,在布置燃料组件期间或者在核反应堆工作期间,栅格壁上的弹簧也可能经受较大的作用力。
在文献WO-A-9205566和FR-A-2168059中,描述了一种隔栅,用于由在并置位置上彼此刚性组装的管壁构成的沸水冷却式核反应堆的燃料组件。燃料棒保持弹簧布置成围绕与两个相邻壁相对的部分。对这些与两个相邻壁相对的部分进行压整,构成面对弹簧臂的球头形凸起。
在配置具有并置管壁的隔栅的沸水式反应堆燃料组件中,燃料棒和由壁支承的弹簧的机械性能基本上不同于其隔栅由平板构成的增压水冷却式核反应堆燃料组件中燃料棒的机械性能。
因此,所提出的解决弹簧变形和燃料棒移动问题的办法不能从沸水式反应堆燃料组件的情况搬用到增压水式反应堆的情况。
在结构隔栅情况下,一般为锆合金的板两个两个地在其相交处通过一条装配缝装配起来;另一方面,这些板必须焊接,以确保隔栅具有足够的接合力和强度。
由于板的厚度小,因此,进行焊接时必须注意,以防使板变形或氧化。焊接期间对板的加热要加以限制,使由于隔栅焊接而产生的热应力分布最佳。
例如,在文献EP-A-0088021中,提出对板进行激光焊接。由两个板相交而构成的每个十字形支架沿十字形支架的两个相对的二面角进行焊接,而且只沿这两个相对的二面角进行焊接。使由安装架保持的已装配隔栅在焊接装置下面移动,按照确定的顺序连续对十字形支架进行焊接。
这种固定方法的缺陷是:只是通过一般位于相对的两个二面角的角等分面上的一条焊缝在每个十字形支架处对板进行装配。因此,缺乏刚度,板的彼此定位也略为存在缺陷。
配置弹簧的隔栅还可能存在其它结构上的固有缺陷,以及在隔栅的装配、弹簧的安装、燃料棒支承凸起的加工、导管的安装、或者通过对板的边缘或围绕隔栅的加强缘条的边缘进行切削而形成混合的或导向的叶片等方面所固有的缺陷。
因此,本发明旨在提出一种核反应堆燃料组件的隔栅,该隔栅由金属隔板构成,这些板确定一个具有棱柱形栅格的均匀网络,对于每个栅格来说,其中一部分至少具有一个对要置放在栅格中的一个燃料棒加以保持的保持弹簧,弹簧布置在由一个金属板的一部分构成的一个栅格壁上,具有一个相对于该壁来说朝栅格内凸起的工作部分,这种隔栅在燃料棒偶然经受较大作用力的情况下,可以避免这些由弹簧加以支承的燃料棒进行大幅度移动。
为此,对于隔栅的至少一部分栅格来说,至少一个固定有一个弹簧的壁具有至少一个朝栅格内凸起的止动件,以便限制栅格内的燃料棒移动。
止动件最好具有一个平坦部分,这个部分基本平行于固定有弹簧的栅格壁。止动件最好通过对栅格的壁进行切削和压整而获得。
如果是一种多角形隔栅,在隔栅每个角都布置有角上的栅格,角上的栅格包括由隔栅一个周边加强缘条的呈一定角度布置的部分构成的两个连续壁以及相对于周边加强缘条的各具有一个弹簧的两个壁,那么,相对于加强缘条的每个壁最好具有至少一个在栅格内凸起的止动件。配置这种弹簧止动件的隔栅栅格可仅限于角上的栅格。
隔栅的周边栅格各具有至少一个由隔栅一个加强缘条的一部分构成的外壁以及一个与加强缘条相对的内壁,这些周边栅格最好制成这样:与加强缘条相对的每个壁在栅格内具有至少一个对壁进行切削和压整而成的止动件。在这种情况下,配置止动件,减小燃料棒的移动幅度和弹簧的压缩变形,可仅限于周边栅格。
最好是,本发明隔栅的彼此平行的栅格边缘各由形成一个十字形支架的两个板相交而构成,十字形支架由四个二面角构成,四个二面角共同具有四个栅格所共用的一条公共边缘,本发明隔栅的特征在于,板在每条边缘处,沿着边缘的一个第一端部区域中两个相对的二面角的一个第一角等分面,并且沿着与第一端部区域相对的十字形支架边缘的一个第二端部区域中其它两个相对的二面角的一个第二角等分面,两个两个地彼此进行焊接。
每个板最好在十字形支架的每条边缘处还具有保持舌片,这些保持舌片可以使板与另一个板在十字形支架处的装配更加牢固。接纳导管的栅格具有冲压成圆柱形的部分,用于安装和固定导管。燃料组件的冷却液混合叶片和燃料棒保持凸起加工成叶片不延伸到凸起所占据的区域上。最后,位于隔栅周边加强缘条上的导向叶片可以焊接固定在一个在隔栅一个板上切削而成的凸起部分上。
为了更好地理解本发明,现在参照附图和非限制性实施例来描述本发明一种燃料组件的改进型隔栅以及一种燃料组件。
附图如下:
图1是一个核反应堆的燃料组件的侧视图,该核反应堆通过增压水进行冷却,燃料组件具有本发明的隔栅。
图2是本发明隔栅的一部分的俯视图,尤其示出弹簧和弹簧止动块布置在栅格中的情况以及板的焊接情况。
图3是图2所示隔栅的一个周边栅格的一个壁的正视图。
图4是图3所示壁的沿4-4的剖视图,该壁上装有一个弹簧。
图5是本发明隔栅的一个周边栅格的正视剖视图。
图6是本发明隔栅的一个周边栅格和一个内部栅格的竖直平面剖视图。
图7是沿图2中7-7的剖视图。
图8是本发明隔栅的板的一部分的平面图,该板包括沿一个栅格两个边缘进行固定的固定舌片。
图9是板的一部分的平面图,该板构成一个栅格的壁,用于固定一个导管。
图10是图8的横向剖视图。
图11是板的一部分的平面图,该板构成对图9所示的一个导管加以固定的一个栅格的壁。
图12是图11的横向剖视图。
图13是本发明隔栅以及固定在该隔栅一个栅格中的一个导管的一部分的轴向剖视图。
图14是已有技术的隔栅的一部分的平面图。
图15是具有大尺寸混合叶片和小尺寸凸起的本发明隔栅的平面图。
图16是本发明隔栅的一个周边栅格的纵向剖视图。
图17是本发明隔栅的板的纵向剖视图,该板上固定有一个单弹簧。
图18是在具有本发明隔栅的燃料组件装卸期间,处于相对接近位置的一个燃料组件的一个隔栅的加强缘条下部与另一个燃料组件的一个隔栅的加强缘条上部的正视剖视图。
图19是沿图18中19方向的视图。
图20是本发明燃料组件的混合隔栅的一个栅格的剖视图,示出配有凸起的一个壁,凸起具有两个部分。
图21是沿图20中21的视图。
图22是本发明燃料组件的附加混合隔栅的一个壁的正视图。
图23是沿图22中23-23的剖视图。
图1示出增压水冷却式核反应堆的一个燃料组件100,该燃料组件100包括一个由导管102构成的支架、沿导管102的长度均匀隔开的结构隔栅101、一个位于导管102每个端部的端部隔栅106、以及附加混合隔栅105,每个附加混合隔栅布置在燃料组件上部两个结构隔栅101之间。导管102的端部固定在端头103上,端头103确保对燃料组件的端部加以封闭。长度小于导管102长度的燃料棒104布置在支架中,支承在隔栅上。隔栅包括布置成一个均匀网络的栅格,在每个栅格中布置一个燃料棒104或一个导管102。
燃料组件支架的端部隔栅106完全用马氏体钢制成,马氏体钢对辐照下的松弛不太敏感,端部隔栅106在构成马氏体钢隔栅的板上具有凸起和弹簧。弹簧对燃料棒施加作用力,使之在横向方向和轴向方向上保持在支架内。
导管102固定在下端部隔栅106上。
上端部隔栅106可以滑动地安装在导管102上。
结构隔栅101沿燃料组件的长度布置在端部隔栅106之间,由彼此相交并焊接的锆合金板构成,板上装有保持弹簧,弹簧用于保持燃料棒,一般用镍合金制成。
通过对板的金属进行切削和压整,还在板上形成凸起。在一般为正方截面的隔栅的每个栅格中,每个燃料棒104支承在与一个弹簧相对布置的两组凸起上,每组凸起为两个。
结构隔栅的弹簧对燃料组件的燃料棒施加适当的压力,结构隔栅主要确保在横向方向上保持燃料棒,以便燃料棒构成一个由隔栅的栅格网络确定的均匀网络。结构隔栅101的弹簧不确保在轴向方向上保持燃料棒,这种保持只由端部隔栅加以确保。
混合隔栅105布置在燃料组件上部的结构隔栅101之间以及上结构隔栅101和上端部隔栅106之间,只具有限制燃料棒在横向方向上移动的止动块。
结构隔栅中的弹簧仅仅对燃料棒施加适当的作用力,可以通过燃料棒的纵向滑动使燃料棒安装在燃料组件的支架中。在燃料棒经受横向方向的外力作用的情况下,弹簧只对燃料棒施加适当的作用力,其仅仅具有很小的抗压缩强度。
特别是,如果是布置在燃料棒组之外而保持在燃料组件隔栅的周边栅格之内的燃料棒,那么,当布置燃料组件时,可以对周边燃料棒施加作用力。在这种情况下,周边燃料棒可以通过压缩保持弹簧而移动到栅格内,因此,燃料组件的隔栅可以通过其加强缘条彼此连接,而燃料组件的某些结构件易受损坏。
特别是,保持在燃料组件隔栅角上的栅格中的燃料棒,由于沿着燃料棒组的纵向边缘进行置放,所以在布置燃料组件期间可以经受作用力。
一般来说,当堆芯中高速流通的核反应堆冷却液通过燃料组件时,置放在结构隔栅的内部栅格中的燃料棒易于在燃料组件内部进行振动和移动。
图2以平面图示出本发明结构隔栅1的一部分、即正方形隔栅的一个角附近的情况。
本发明结构隔栅1由相交的锆合金板2、2′、3、3′构成,这些板沿隔栅的四个栅格所共有的一个边缘彼此通过焊接加以固定。
隔栅1由相交的金属板2、2′、3、3′构成,这些板沿彼此呈90°的两个方向进行布置,以便确定一个方形网眼式栅格网络。
图2所示的隔栅部分即隔栅一个角附近的部分包括一个外板4,外板4构成具有正方形截面的隔栅的外加强缘条的一部分。隔栅的外加强缘条4与相交布置的隔栅内板2、2′、3、3′一起确定周边栅格6,每个周边栅格包括一个由一部分外加强缘条构成的壁。
图2所示的角上的栅格6a在其两个表面上由外加强缘条4加以确定。
隔栅的每个栅格例如栅格6或6a用于接纳一个燃料棒或一个导管,燃料棒的直径基本小于一个栅格的侧边,导管的直径略小于隔栅一个栅格的侧边。
一个燃料棒由四个凸起例如凸起9a、9b和10a、10b(见图2和7)以及两个弹簧例如弹簧11和12保持在一个栅格例如栅格5中,这些凸起和弹簧在栅格5内凸起。在栅格5内凸起的弹簧11与凸起9a和9b相对布置,弹簧12与两个凸起例如凸起10a和10b相对布置。
凸起例如凸起9a、9b和10a、10b通过对板2和3′的金属进行切削和压整而制成,弹簧11和12连接并固定在板2′和3上。
弹簧11和12是双弹簧,也就是说,这些弹簧包括两个弯曲或扁平工作部分,布置在两个相邻栅格例如栅格5和6中,例如弹簧12。如图3所示,每个弹簧例如弹簧12由一个挠性簧片构成,该簧片例如用一种镍合金例如因康镍合金制成,弯曲成夹子形状,包括在相邻栅格例如栅格5和6内凸起的两个部分,用于和一个燃料棒进行接触,使之支承在与弹簧工作部分相对布置的一组凸起上。
另外,弹簧11和12插入到穿过一个板3或板2′的两个开孔中,以便在其一部分宽度上布置在这个板上。弹簧一般围绕这个板布置,通过对该板两侧弹簧的两个部分加以连接的焊接接头进行固定。
在某些栅格中布置单弹簧例如弹簧13,弹簧13仅包括在一个单个栅格中的一个弯曲的工作部分。单弹簧及其固定方法将在下面加以描述。
当燃料组件的燃料棒经受横向方向上的外力作用时,燃料棒的保持弹簧可以进行压缩变形,以便燃料棒在栅格内移动。特别是,在布置燃料组件期间,如果发生碰撞,那么,布置在隔栅的周边栅格6中的燃料棒可能经受较大的外力作用。对于隔栅角上的栅格例如图2所示的栅格6a中的燃料棒来说,上述危险性更大。
本发明旨在提出对燃料棒尤其是周边燃料棒和位于燃料组件几个角上的燃料棒加以保持的保持件,可避免燃料组件发生损坏或碰撞。
图3示出一个隔栅的一个板22的一部分,板22与隔栅的加强缘条相对布置,构成一个周边栅格例如图2所示的周边栅格6的一个壁。
板22构成与隔栅加强缘条相对的栅格的一个壁。
图4示出装有一个双弹簧23之后的栅格的壁22,双弹簧23确保一个燃料棒保持在隔栅的周边栅格中。构成与加强缘条相对的栅格的一个壁的板22由两个开孔24和24′穿过,在板的上部为开孔24,在下部为开孔24′,可以插入和安装双弹簧23。
另外,板22由一条沿开孔24延伸段的纵向方向的缝隙25穿过,以及由一条沿开孔24′延伸段的纵向方向的缝隙25′穿过。此外,与缝隙25平行的另一条缝隙25″在板22的上部穿过该板。如图3和4所示,通过对缝隙25和25″之间板22的金属进行压整,制成一个止动块26,通过对缝隙25′和板22下边缘之间的金属进行压整,制成另一个止动块26′。
对板的金属进行压整和弯曲以构成止动块,使止动块具有一个中央部分例如中央部分26a和两个侧面部分例如侧面部分26b和26c,中央部分基本平行于板22的平面,侧面部分与板22的平面相倾斜。
止动块26和26′以同样的方法制成,构成止动块支承部分的中央部分26a与板22的平面有一段距离,这个距离小于弹簧23弯曲工作部分的弯曲度。
这样,在布置燃料组件期间,当由于对周边栅格中由弹簧23保持的燃料棒施加推力而发生燃料组件碰撞时,燃料棒的移动和弹簧的变形受到限制,因为燃料棒支承在止动块26和26′上。因此,避免燃料组件的隔栅发生碰撞危险。
图5示出将一个燃料棒30保持在隔栅一个周边栅格31中的一个限动器的实施例,周边栅格31由隔栅的加强缘条32以及板33加以确定,板33构成与加强缘条32相对的栅格31的壁。
板33由开孔34和34′穿过,可以安装一个弹簧35,弹簧35包括一个弯曲的工作部分,该弯曲工作部分在栅格31内凸起,燃料棒30支承在该弯曲工作部分上。
另外,板33经切削和压整构成一个止动块36,止动块36具有一个与板33的表面相平行的支承部分,该支承部分到板33的距离小于弹簧35弯曲工作部分的弯曲度。
加强缘条32在栅格31处包括两个支承凸起37和37′,这些支承凸起通过对加强缘条的金属进行压整而形成,与弹簧35的工作部分相对布置。
燃料棒30插入到栅格31中时,由弹簧35支承在止动块37和37′上。
如果在横向方向(箭头38)上对燃料棒30施加作用力,例如,当燃料组件在布置期间发生碰撞时,燃料棒30可以在栅格31内沿隔栅的方向在横向方向上移动。弹簧35的工作部分被压缩,燃料棒30不再与止动块37和37′接触,如图5所示,燃料棒30的这种横向移动由止动块36加以限制,在燃料棒30进行适当的移动后,弹簧35的工作部分的凹入内表面与止动块36相接触。
图6示出一个双弹簧的实施例,该双弹簧安装在一个隔栅的一个板上,该板与隔栅的加强缘条以及对弹簧在安装该弹簧的板上的弯曲加以限制的止动块相对布置。
图5和6中相应的构件采用相同的标号。
隔栅的加强缘条32包括一个周边燃料棒30的两个支承凸起37和37′,燃料棒30通过一个弹簧35′在周边栅格31内支承在支承凸起37和37′上,弹簧35′安装在隔栅的板33上,板33与加强缘条32相对布置,构成栅格31的一个壁的一部分。
图5所示的弹簧35包括凸起部分,这些凸起部分支承在燃料棒上,与弹簧35不同的是,图6所示的支承弹簧35′包括两个扁平支承部分,这些扁平支承部分与两个燃料棒30和30′接触,燃料棒30和30′沿着具有一定长度的按照燃料棒30和30′的一条母线布置的两个区域布置在相邻的栅格31和31′中。因此,增大了弹簧35′以及燃料棒30和30′之间的接触面积,从而改善弹簧和燃料棒之间支承力的传递。
弹簧各个不同部分的应力以及弹簧的弥散硬化合金的应力腐蚀也得到限制。
在与弹簧35′两个部分相垂直的板33上,一个支承止动块制成两部分36a和36b,用于弹簧的两个部分。
弹簧35′支承止动块的两个部分36a和36b具有小于弹簧35′簧片弯曲度的高度,呈半球形状,并且具有一个扁平支承面。
如图6所示,具有两部分36a和36b的止动块可以确保在一个周边栅格例如周边栅格31中以及在一个内部栅格例如栅格31′中,对弹簧的弯曲以及对一个燃料棒的移动加以限制。显然,可以只在结构隔栅角上的栅格中,在隔栅的所有周边栅格中,或者在隔栅的所有或部分内部栅格中,对弹簧的弯曲以及对燃料棒的移动加以限制。
用于限制燃料棒移动和限制弹簧弯曲的构件可以是如图3和4所示的构件,或者是如图5和6所示的构件。
图2示出限制燃料棒移动的构件,这些构件具有凸起36、36a或36b的形状,与弹簧垂直地布置在如图所示的隔栅1的周边栅格例如栅格6中,或者布置在一个内部栅格例如栅格5中,或者布置在一个角上的栅格例如栅格6a中。
如果在一个栅格例如角上的栅格6a中使用防止移动的构件,那么,弹簧35每个都应该配置例如由与弹簧垂直布置的凸起构成的防止移动的构件36,弹簧35在角上的栅格内凸起,布置在面对加强缘条4的栅格的一个壁上,加强缘条4在两个连续侧面限定栅格6a。
一般来说,可以仅仅在隔栅角上的栅格中,在所有周边栅格中,或者在隔栅的所有或部分内部栅格中配置防止移动的构件。
如果使用一个具有支承在燃料棒上的扁平支承部分的弹簧例如图6所示的弹簧35′,那么,在对支承在弹簧上的燃料棒施加作用力的情况下,就限制了受力的弹簧区域的应力,同时也限制了弹簧内部的应力。
如图2和7所示,板2、2′和3、3′彼此呈直角进行组装。栅格5呈正方六面体形状,包括四个彼此平行的边缘,板2、2′和3、3′沿这些边缘进行组装,构成四个十字形支架7a、7b、7c和7d。
板2和3沿栅格5的一个纵向边缘8a彼此组装,构成十字形支架7a,而板2′和3′沿边缘8b进行组装,构成十字形支架7b。
板2沿组装边缘8a和8b在其一半的宽度上具有一个组装缝隙,用于接纳相应的板3或3′,板3或3′本身在其一半的宽度上具有一个组装缝隙,以便制成这些板2、2′、3和3′的榫槽,用于使之呈直角进行组装。
另外,板通过沿一条边缘例如边缘8a和8b的一条连接线的焊接而确保固定。
板也通过将其每个端部焊接在图2和3所示的隔栅加强缘条4的一个外板上而加以固定。
为了组装隔栅,板2、2′、3、3′通过在其相应缝隙处的榫槽结合彼此组装起来,隔栅的加强缘条4围绕预组装好的隔栅加以安装。
在隔栅上面对十字形支架的交叉点进行预先焊接,确保板之间在焊接前的连接。
沿着边缘例如边缘8a和8b将板2、2′、3、3′彼此焊接起来,并且将这些板的端部焊接到加强缘条4上。板和加强缘条预先通过榫槽式组装方法彼此焊接组装在一起。
可以用激光焊枪或电子束焊枪沿十字形支架的边缘将板彼此焊接起来,并且将板的端部焊接在加强缘条上。
就每个十字形支架而言,焊接在十字形支架四个二面角的角等分面上进行。
现在来描述十字形支架7a的焊接情况,十字形支架7a由呈直角组装的板2和3构成。
沿边缘8a进行焊接,首先在隔栅1的上表面附近且在十字形支架7a的两个二面角的第一径面上焊接,如箭头14和14′所示,箭头14和14′示出焊接期间激光束的方向。
这样,在边缘8a的两侧,在栅格5的两个外二面角的第一径面上,沿着边缘8a的一部分长度,在边缘的端部,在隔栅1的上表面附近,焊接一条第一焊缝16,如图7所示。
焊缝16可以从隔栅的上表面开始在边缘8a的或大或小的长度上进行延伸。
板2和3是沿着边缘8a,在包括栅格5的内二面角的十字形支架7a的两个二面角所共有的一个第二径面上进行焊接的,如图2中虚线箭头15和15′所示。激光束焊接方向虚线箭头15和15′所示的第二径面上的焊接,是沿边缘8a在隔栅1的下部附近进行的。这样,焊接一条焊缝16′(见图7),焊缝16′从隔栅的下表面起沿边缘8a在一定长度上延伸。
在十字形支架例如十字形支架7a的两个相对二面角的径面上高低交错的焊接,可以限制板的受热和变形,使板固定坚固,确保栅格非常精确的几何形状。
此外,在一个栅格例如栅格5中,连续十字形支架7a、7b、7c和7d焊接成这样:在相邻十字形支架的连接边缘的顶部和底部的每个部分上,焊接是沿彼此垂直的角等分面进行的。
因此,与十字形支架7a相邻的十字形支架7b和7d在隔栅的顶部沿栅格5两个外二面角的两个角等分面进行焊接,这两个角等分面垂直于焊缝16的平面。焊缝16的平面由图2所示的箭头方向14和14′加以确定。在隔栅上部处的焊接方向用实线示出。
同样,与十字形支架7a相邻的十字形支架7b和7d的焊缝的底部,沿着与焊接十字形支架7a底部的焊缝的角等分面相垂直的一个角等分面的方向加以焊接。隔栅底部的焊缝用虚线示出。
一般来说,如图2所示,对隔栅上部焊接的角等分面加以确定的方向例如箭头方向14和14′用实线示出,而对隔栅下部焊接的角等分面加以确定的方向例如箭头方向15和15′用虚线示出。
因此,图2示出隔栅上部和下部进行焊接的角等分面的布置和分布情况。
这样,在构成隔栅的每个板上获得完全对称的焊接和热应力分布,以便由这种焊接造成的隔栅变形最小。
显然,首先可以在对隔栅的相邻十字形支架来说具有交错位置的角等分面上焊接隔栅的上部焊缝组,然后,再焊接隔板下表面的相邻焊缝组。将隔板的两个表面称为上表面和下表面仅是为了便于描述,隔板可以翻转以便在两道焊接工序之间在焊头下移动。
图8示出本发明隔栅的一个板,该板标号为18,板18沿板与板呈直角组装的两条横向边缘18a和18b具有两条组装缝隙19a和19b,缝隙19a和19b在板的整个厚度上穿过板,大约在板的一半宽度上在板的一个边缘及其中部之间进行延伸。
在缝隙19a和19b的延伸段上,沿边缘18a和18b配置两个保持和固定件20a、20′a和20b、20′b,用于确保在焊接操作之前沿边缘18a和18b对两个与板18相垂直的板进行暂时固定,以及确保沿边缘18a和18b对焊接固定在板18上的两个板的连接进行加固。
固定件20a、20′a和20b、20′b制成凹口形状,可以在穿过板的两个孔口两侧压整而成,以便相对于板的每个表面凸起。
在预组装时,沿边缘18a和18b组装到板18上的两个板装配在固定件20a、20′a和20b、20′b的凸起部分之间,使其保持得到确保。固定件20a、20′a和20b、20′b不仅可以在焊接前暂时保持隔栅的板,而且当隔栅使用时,可以吸收施加在板上的横向作用力,从而减小施加在焊缝上的应力。
为了使十字形支架更为坚固,为了提高隔栅的抗压缩断裂强度,沿边缘18a和18b的每个边缘,在相应的组装缝隙19a或19b以及固定件20a、20′a或20b、20′b之间,配置两组舌片21a和21b,每组舌片包括四个舌片,舌片在板的厚度上加以切削,两个两个相对地布置在边缘18a和18b的两侧,并且压整成在板18的表面两侧凸起。
显然,除了两对凹口之外,可以沿板上适当的位置配置一对舌片,这一对舌片相对布置在边缘18a或18b的两侧。
图9和10示出本发明隔栅的一个板40的一部分,板40在一个区域41构成用于接纳燃料组件一个导管的一个栅格的一个壁。
在区域41中,板40的金属压整成在接纳导管前从栅格的侧面略微凸起。所述壁的压整部分成形成构成一个用于接纳导管的凹入圆柱形表面42。
圆柱形表面42可以具有较大的直径,基本等于安装导管的栅格的侧边。
这样,可以在隔栅的栅格中安装一个直径较大的导管。使用较大直径的导管,可以获得非常坚固的燃料组件支架。
另外,在压整圆柱形表面42的区域,对板40进行切削和压整,构成两个凸起43和43′,凸起43和43′的宽度小于接纳导管的圆柱形表面42的宽度,在与安装导管的栅格相邻的一个栅格内凸起。凸起43和43′构成安装在与接纳导管的栅格相邻的栅格中的一个燃料棒的支承止动块。
图11和12示出本发明隔栅的一个壁40′的实施例,在其一个区域41′中,板40′构成对一个用于接纳一个大直径导管的栅格以及一个用于接纳一个燃料棒的相邻栅格加以分隔的一个壁。
壁40′在用于接纳一个燃料棒的栅格的方向上进行压整,构成一个凹入圆柱形表面42′,其直径可以略大于用来接纳一个导管的隔栅栅格的侧边。
此外,板40′在用于接纳燃料棒的栅格的方向上进行压整,以便构成一个半球头形状的凸起43′,凸起43′包括一个扁中央部分43′a,用于同一个燃料棒接触。
图11和12所示的实施例既可以在一个隔栅栅格中安装一个大直径导管,又可以获得具有很大刚度的凸起例如凸起43′。
图13示出一个导管44,导管44插入本发明一个隔栅45的一个栅格中,该栅格包括呈圆柱形表面例如圆柱形表面42′的导管接纳构件,如图11和12所示。
对布置导管44的栅格46加以限定的四个壁每个都包括一个圆柱形接纳表面。导管44的四个接纳表面具有一个公共轴线,该公共轴线是导管44的轴线沿其布置的栅格46的轴线。
导管44的固定由焊接接头47加以确保,焊接接头47通过限定栅格46的板的壁焊接在这些板具有导管44的接纳表面的区域。
与栅格46相邻的栅格具有半球头状凸起48,这些凸起经压整而成,在栅格46内以及在也接纳一个燃料棒的一个相邻栅格内凸起。
这样,就获得一种非常坚固的燃料组件支承结构。
导管也可以焊接固定在一个舌片例如图9所示的舌片49上,该舌片在一个板的上端或下端凸起。
构成隔栅结构的板和加强缘条沿其相应于位于一个燃料组件中的隔栅上表面的边缘,具有与燃料组件的燃料棒相接触的冷却液混合叶片。
图14和15分别示出已有技术中一个隔栅的上表面和本发明一个隔栅的上表面。在本发明燃料组件的情况下,隔栅栅格中的混合叶片和燃料棒支承凸起已加以改进。
图14示出一个隔栅的相邻栅格,这些栅格中一个栅格用于接纳一个导管,其它的栅格用于接纳燃料棒。
用于接纳一个燃料棒的栅格50由四个板51、51′、52和52′加以限定,这四个板保持固定间隔,两个两个地平行,并且组装成呈直角的十字形支架。
板51、51′、52和52′每个都在其上边缘处构成栅格50的一个壁的一部分上具有一个冷却液导向和混合叶片。
一个与板51的上边缘相连的叶片53以及一个与板51′的上边缘相连的叶片53′朝栅格50内弯曲,以确保冷却液在栅格50出口的导向。
在栅格50内凸起的一个燃料棒的支承凸起通过对板52和51′在其构成栅格50的壁的部分上进行切削和压整而成。两个凸起例如凸起54在板52上形成,其它两个凸起例如凸起54′在板51′构成栅格50的壁的部分上形成。
弹簧相对于组凸起54和54′布置在板52′和51′上。
当通过组装板例如板51、51′、52和52′安装隔栅时,必须使这些板的相应缝隙一个嵌入另一个中,使这些板一个相对于另一个进行滑动,直至这些板完全嵌入而构成一个十字形支架。
必须将导向叶片和凸起配置成能够使板一个在另一个上滑动而进行组装。
例如,由于板51的上边缘上的叶片53朝向板52上的凸起54,因此,必须配置一个足够短的叶片53,不延伸到凸起54的横向截面上,从而可以组装两个板。
因此,在一个板上形成的叶片例如叶片53应该足够短,不延伸到呈直角布置的邻接板的支承凸起所占据的空间。
图15示出本发明一个隔栅的叶片和凸起。
在本发明一个隔栅的情况下,叶片55具有较大的尺寸,大于图13所示的已有技术实施例中的叶片53和53′,而凸起具有缩小的尺寸,以避免安装隔栅时发生叶片和凸起互相影响的问题。
在图15所示的实施例中,可以使用具有部分球头形状的凸起56,凸起56具有在隔栅一个栅格内凸起的一个基本是扁平支承表面。
隔栅的加强缘条也包括同其上边缘连接的混合叶片。
图16示出一个隔栅的一个周边栅格57,其一个壁由隔栅的加强缘条58的一部分构成。
隔栅的加强缘条58沿其上边缘包括一个朝栅格57内弯曲的导向叶片59。
加强缘条58焊接组装到一个板60上,板60构成栅格57的一个侧壁,以邻接方式与构成栅格57外壁的加强缘条58的一部分呈直角进行布置。
板60沿其上边缘具有一个凸起部分61,加强缘条58的导向叶片59在栅格57处沿凸起部分61弯曲。
为了加固导向叶片例如导向叶片59,可以确保导向叶片59和凸起部分61之间的焊接连接。这种焊接连接可以以连接叶片59的端部和相邻凸起部分61的一个焊接接头62的形式进行,也可以沿朝内弯曲的叶片59和相邻凸起部分61的接触边缘进行。
已有技术中配有弹簧的公知隔栅一般包括大量双弹簧,即具有两个工作部分的弹簧,这两个工作部分位于固定有弹簧的壁的两侧两个相邻栅格中。使用双弹簧具有弹簧一个工作部分的变形会造成弹簧另一个工作部分相应变形的缺陷。
另外,使用双弹簧并不能始终获得完全均匀的燃料棒网络,因而不能在具有完全相同截面的燃料棒的周围获得使水通过的均匀间隙。
为了避免这些缺陷,本发明隔栅在一定情况下可以只具有单弹簧,单弹簧如图17所示的那样安装和固定在隔栅的板上。
安装有单弹簧64的隔栅的板65包括两个横向开孔66和67,单弹簧64插入并固定在这两个开孔中。
弹簧64制成一种具有两个臂的U形,其中,一个臂具有弹簧的一个弯曲或扁平工作部分64a,另一个臂具有两个凸起68和68′,使弹簧定位在穿过板65的两个孔69和69′中。
板65的孔66可以确保安装弹簧64的上部,弹簧64的上部配有弯曲的夹子部分,对于每个臂来说,具有一个平坦的上部。弹簧64插入到板65上之后,弹簧64两个臂的两个上部彼此通过一个焊接接头70加以固定。
弹簧64在其两个臂上还具有两个平坦的下部,这两个平坦的下部通过一个焊接接头71彼此固定在下孔67中。
单弹簧可以具有一个平坦的工作臂,而不是凸形弯曲臂64a。
图18和19示出一个第一燃料组件A的具有加强缘条下边缘的一个加强缘条72的一部分以及一个第二燃料组件B的具有加强缘条上边缘的一个加强缘条72′的一部分。第一和第二燃料组件的加强缘条在图中示出处于两个燃料组件之一布置期间的靠近位置。在这个位置上,加强缘条72的下部相对于加强缘条72′的上部,加强缘条72的下部具有导向叶片73,导向叶片73由切口74隔开,加强缘条72′的上部具有如图18中虚线所示的导向叶片例如导向叶片75。在本发明一个燃料组件的情况下,沿着一个隔栅的一个加强缘条的上边缘切削的任何一个叶片75所具有的尺寸,都大于隔栅下边缘的两个叶片73之间的一个切口74的尺寸。这样,当两个燃料组件的加强缘条在布置期间靠近时,叶片75通过其边缘支承在隔栅栅格的两个相邻叶片73上。因此,避免发生燃料组件的隔栅之间接触的危险。
在已有技术的燃料组件的情况下,叶片和切口具有的尺寸基本相同,以便在布置燃料组件期间,叶片可以嵌入在切口中,而这会产生接触问题。
图20和21示出布置在两个结构隔栅之间的一个附加混合隔栅例如图1所示的隔栅105的一个栅格。
图20和21相应于EP-A-0468871中的图3和4,隔栅105根据该欧洲专利制成。
在本发明的范围内,具有冷却液混合件的隔栅例如隔栅105用作附加混合隔栅。
附加混合隔栅105由两组呈直角布置的隔板107、107′构成,以形成栅格例如用于接纳一个燃料棒的栅格108。这些板的上边缘经切削形成混合叶片111,用于在核反应堆冷却液的流通上产生紊流和横向流动。混合叶片111每个都只在一个栅格处延伸,每个都朝一个栅格内弯曲。
隔栅的内栅格用于接纳一个燃料棒,与也是接纳一个燃料棒的栅格例如栅格108相邻,这些内栅格在其四个表面上具有朝栅格内凸起的止动件,这些止动件限定一个通道,这个通道的尺寸大于一个燃料棒的尺寸。止动件在对各接纳一个燃料棒的两个栅格例如栅格108加以分隔的每个表面上(例如板107上)由两个切削和冲压而成的勺形部分109和110构成,这两个部分109和110具有一个半按钮状的凸形表面,其底部大体上呈半圆形,并且沿反应堆冷却液的流通方向彼此错开。壁的勺形部分109和110既可以限制燃料棒移动,以防一个燃料棒与混合叶片接触,又可以使冷却液从一个栅格流入相邻的另一个栅格。
当燃料棒由球头形或者例如图20和21所示的凸起保持在混合隔栅105的栅格中时,必须在燃料棒和保持凸起之间确定一个小的径向间隙,以便在安装或更换燃料组件时,能够使燃料棒插入隔栅中。这样,在反应堆工作时,燃料棒易于在混合隔栅的栅格中发生振动。
如图22和23所示,与具有刚性凸起的壁相对的燃料组件混合隔栅105栅格的壁112,最好能够配置弹性凸起114,弹性凸起114是这样制成的:对壁112进行切削,形成两条彼此平行的缝隙113和113′,对两条缝隙113和113′之间壁的金属进行压整,形成一个凸起部分,该凸起部分具有一个桥的形状。
由于缝隙113和113′之间壁112的区域的宽度缩小,“桥形”凸起具有良好的弹性。一般来说,在栅格的壁112上配置两个弹性“桥形”凸起,一个靠近隔栅上部,另一个靠近隔栅下部,相对于栅格对壁上的两个刚性凸起。在“桥形”凸起和刚性凸起之间确定一个略小于一个燃料棒直径的间隙,因此,一个燃料棒插入到混合隔栅的一个栅格中后,被“桥形”凸起抵在刚性凸起上而加以固定,因而不会因冷却液的通过而发生振动。这就克服了在混合隔栅中不配置保持弹簧的问题。
如图22和23所示,“桥形”凸起可以包括一个切边115,因此,凸起的端部144′同该凸起被切削的壁112分开。
这样,增大了“桥形”凸起114的弹性。“桥形”凸起114的中央部分114a最好是扁平的,以便在面积较大的区域上同燃料棒相接触。
在弹性凸起114的对侧,在弹性凸起114的上方(或下方)对壁112也进行压整,以便在与弹性凸起114凸起的栅格相邻的一个栅格中构成一个刚性凸起117。
本发明的燃料组件具有最佳的隔栅,使用寿命延长,燃烧率提高,不会发生涉及核反应堆安全的问题。
另外,本发明的隔栅可以更简单的方式加以实施,在几何形状和尺寸上具有优良的实施质量。
本发明隔栅在布置燃料组件时也更为坚固。
本发明不限于所描述的实施例。
因此,通过切削和压整而制成的隔栅的板可具有与所描述的栅格不同的形状。弹簧也可以与所描述和所示的形状不同。
隔栅的板的焊接可以在或长或短的十字形支架边缘的端部区域进行。
具有多种隔栅的本发明燃料组件可以仅具有保持隔栅和结构隔栅,不包括混合隔栅。
本发明既适用于仅具有本发明结构隔栅的燃料组件,也适用于具有本发明结构隔栅以及其它类型隔栅、例如附加混合隔栅和燃料棒保持隔栅的燃料组件。
本发明不仅适用于具有以任何数量的栅格确定一种方形网眼式网络的隔栅的燃料组件,而且也适用于具有其它确定形状网络的隔栅的燃料组件。

Claims (31)

1.一种核反应堆燃料组件的隔栅,由金属隔板(2,2′,3,3′)构成,这些板确定一个具有棱柱形栅格(5,6,6a)的均匀网络,在每个栅格中,其中一部分具有至少一个对要置放在栅格中的一个燃料棒(30,30′)加以保持的保持弹簧(12,13,23,35,35′),该弹簧布置在由一个金属板的一部分构成的一个栅格壁上,具有一个相对于该壁来说朝栅格内凸起的工作部分,其特征在于,对于隔栅(1)的至少一部分栅格来说,固定有一个弹簧(23,35,35′)的至少一个平坦的壁具有至少一个朝栅格内凸起的止动件(26,26′,36,36a,36b),以便限制安装在栅格内的一个燃料棒(30,30′)的移动。
2.根据权利要求1所述的隔栅,其特征在于,止动件(26,26′,36,36a,36b)具有一个同固定有弹簧(23,35,35′)的栅格壁基本平行的平坦部分。
3.根据权利要求1或2所述的隔栅,其特征在于,止动件(26,26′,36,36a,36b)通过对栅格的壁进行切削和压整而获得。
4.根据权利要求1至3之一所述的隔栅,这种隔栅为多角形,具有角上的栅格(6a),这些栅格布置在隔栅(1)的每个角上,这些角上的栅格包括由隔栅(1)一个周边加强缘条(4)的呈一定角度布置的部分构成的两个连续壁以及相对于加强缘条(4)的各具有一个弹簧(35)的两个壁,其特征在于,相对于加强缘条(4)的每个壁具有至少一个在栅格(6a)内凸起的止动件(36),只有角上的栅格(6a)具有对安装在一个角上的栅格(6a)中的一个燃料棒的移动加以限制的止动件(36)。
5.根据权利要求1至3之一所述的隔栅,这种隔栅具有一组周边栅格(6),每个周边栅格具有至少一个由隔栅(1)一个周边加强缘条(4)的一部分构成的外壁以及一个与加强缘条(4)相对的内壁,其特征在于,与加强缘条(4)相对的每个周边栅格的内壁具有至少一个在栅格(6)内凸起的止动件(26,36,36a),只有隔栅的周边栅格具有对布置在周边栅格(6)中的燃料棒的移动加以限制的止动件(26,36,36a)。
6.根据权利要求1至5之一所述的隔栅,其特征在于,布置有弹簧(23)的板(22)在两个区域(26,26′)进行切削和压整,在弹簧(23)每个端部的两侧构成止动件,止动件(26,26′)的支承面至周边栅格(31)的壁的内表面的距离小于弹簧(23)一个工作部分的弯曲度。
7.根据权利要求1至5之一所述的隔栅,其特征在于,布置有弹簧(35)的壁(33)在位于弹簧(35)的一个工作部分和布置有弹簧(35)的栅格(31)的壁之间的一个区域进行切削和压整,构成一个止动件(36)。
8.根据权利要求7所述的隔栅,其特征在于,布置有弹簧(35′)的栅格(31,31′)的壁(33)在那些每个都位于弹簧(35′)的一个工作部分和栅格(31,31′)的壁(33)之间的区域进行切削和压整,构成两个扁平的半球头形状的止动件(36a,36b),这两个止动件在由板(33)隔开的两个相邻栅格(31,31′)中凸起。
9.根据权利要求1至8之一所述的隔栅,其特征在于,弹簧(35′)在其在隔栅的栅格(31,31′)内部凸起的工作部分上具有对一个燃料棒(30,30′)进行支承的一个平坦的支承面。
10.根据权利要求1至9之一所述的隔栅,这种隔栅包括一组用于各接纳燃料组件的一个导管的栅格,其特征在于,用于接纳一个导管(44,102)的隔栅栅格,在其由一个板(40,40′)的一部分构成的每个壁上,具有一个相对于由板(40,40′)构成的壁来说被压整的区域,该区域具有一个朝接纳导管(44,102)的栅格的内部凹入的圆柱形表面(42,42′)。
11.根据权利要求10所述的隔栅,其特征在于,由一个板(40)构成的栅格壁朝接纳导管的栅格的内部进行压整,以构成圆柱形表面(42),并且沿着与一个同用于接纳导管(44,102)的栅格邻接的栅格的内部相反的方向进行压整,以构成对一个燃料棒加以支承的一个支承凸起(43),该支承凸起相对于圆柱形表面(42)的一部分。
12.根据权利要求10所述的隔栅,其特征在于,由板(40′)的一部分构成的栅格壁朝用于接纳导管的栅格的内部进行压整,以构成圆柱形表面(42′),并且包括对一个燃料棒加以支承的一个支承凸起(43′),该支承凸起呈部分球头形状,朝着同用于接纳一个导管的栅格相邻接的一个栅格的内部凸起。
13.根据权利要求10、11和12之一所述的隔栅,其特征在于,在每个用于接纳一个导管(44)的栅格中,导管(44)通过焊接接头固定在构成栅格壁的板上呈圆柱形的被压整区域(42,42′),或者固定在隔栅上部或下部板的一个凸起部分(49)上。
14.根据权利要求1至13之一所述的隔栅,其中,板(51,52,51′,52′)在隔栅的每个栅格(50)处并沿其纵向边缘之一,具有一个朝栅格(50)的内部弯曲的燃料组件冷却液混合叶片(53,53′),其特征在于,朝栅格的内部弯曲的混合叶片(53,53′,55)加工成在栅格(50)的纵向方向上不与在栅格(50)内部凸起的支承凸起(54,54′,56)相叠置。
15.根据权利要求14所述的隔栅,其特征在于,凸起(56)具有缩小的尺寸,混合叶片具有增大的尺寸。
16.根据权利要求1至15之一所述的隔栅,这种隔栅包括一个周边加强缘条(4),该加强缘条在其至少一个边缘上具有与隔栅的一个板(60)相邻接的燃料组件导向叶片(59),其特征在于,板(60)包括一个相对于其同导向叶片(59)邻接的边缘之一来说凸起的一个凸起部分(61),导向叶片(59)在其一端焊接固定在板(60)的凸起部分(61)上。
17.根据权利要求1至16之一所述的隔栅,这种隔栅在其加强缘条(72,72′)的上边缘和下边缘上具有导向叶片(73,75),这些导向叶片朝隔栅的内部弯曲,并由加强缘条边缘的切口(74)隔开,其特征在于,加强缘条(72)一个边缘的导向叶片(75)所具有的尺寸大于加强缘条(72)另一个边缘的切口(74)的尺寸。
18.根据权利要求1至17之一所述的隔栅,这种隔栅在每个栅格内包括至少一个弹簧(64),该弹簧具有一个工作部分(64a),用于确保对一个燃料棒加以保持,其特征在于,隔栅中每个栅格的每个弹簧(64)具有一个单个工作部分(64a),该工作部分在隔栅的一个栅格内凸起。
19.根据权利要求18所述的隔栅,其特征在于,每个弹簧(64)固定在隔栅的一个板(65)上,板(65)钻有两个孔(66,67),用于使弹簧(64)的两个臂彼此连接并进行焊接固定,弹簧(64)的两个臂呈夹子形状,搭接在板(65)的一部分上,板(65)还钻有两个孔(69,69′),用于连接与具有工作部分(64a)的弹簧臂相对的弹簧(64)的一个臂的两个凸起(68,68′)。
20.根据权利要求1至19之一所述的隔栅,其中,彼此平行的栅格边缘(8a,8b)各由形成一个十字形支架(7a,7b,7c,7d)的两个板相交而构成,所述十字形支架由四个二面角构成,这四个二面角共同具有四个栅格所共用的一条公共边缘,其特征在于,板(2,2′,3,3′)在每条边缘(8a,8b)处,沿着边缘(8a,8b)的一个第一端部区域中两个相对的二面角的一个第一角等分面(14,14′),并且沿着与第一端部区域相对的十字形支架边缘(8a,8b)的一个第二端部区域中其它两个相对的二面角的一个第二角等分面(15,15′),两个两个地彼此进行焊接。
21.根据权利要求20所述的隔栅,其特征在于,对于隔栅(1,101)的每个栅格来说,构成与一个第一十字形支架(7a)相邻接的两个十字形支架(7b,7c)的板(2,2′,3,3′),沿着平行于同第一十字形支架(7a)边缘(8a)的第一端部区域相对的其边缘(8a,8b)的一个第一端部区域中第二角等分面(15,15′)的一个平面,并且沿着平行于同第一十字形支架(7a)边缘(8a)的第二端部区域相对的的一个第二端部区域中第一角等分面(14,14′)的一个平面,彼此进行焊接。
22.根据权利要求20或21所述的隔栅,其特征在于,隔栅(1,101)的板(2,2′,3,3′)通过下列方法之一进行彼此焊接:激光束焊接,电子束焊接。
23.根据权利要求20、21和22之一所述的隔栅,其中,板沿着各由一组两个板构成的十字形支架的边缘(18a,18b)在基本相应于板(18)一半宽度的一个长度上具有一条连接缝隙(19a,19b),还具有构成一个十字形支架的板(18)的通过对板(18)的金属进行切削和压整而获得的凹口形保持件(20a,20′a,20b,20′b),其特征在于,每个板在连接缝隙(19a,19b)和保持件(20a,20′a,20b,20′b)之间还具有向板(18)表面的平面外切削和压整的两组舌片(21a,21b)。
24.一种核反应堆燃料组件,这种燃料组件包括一个支架,该支架由彼此平行的导管(44,102)、沿导管(44,102)的长度分布的隔栅(1,101)、以及固定在导管(44,102)端部的端部接头(103)构成,其特征在于,至少一部分燃料组件隔栅(1,101)是权利要求1至23之一所述的隔栅。
25.根据权利要求24所述的燃料组件,其特征在于,它包括端部隔栅(106),用于轴向保持燃料组件的燃料棒。
26.根据权利要求24或25所述的燃料组件,其特征在于,它还包括附加混合隔栅(105),每个附加混合隔栅布置在两个隔栅(101)之间,或者布置在一个隔栅(101)和一个端部隔栅(106)之间,燃料组件的端部隔栅(106)构成处于核反应堆燃料组件工作位置的支架的上部。
27.根据权利要求26所述的燃料组件,其特征在于,附加混合隔栅(105)包括至少两组隔板(107,107′),这些板确定栅格(108),这些栅格或者接纳一个燃料棒或者接纳一个导管,并配有朝用于接纳燃料棒的栅格的内部凸起的止动件,这些止动件在对接纳燃料棒的两个内部栅格加以分隔的每个壁上包括两个对板进行切削和冲压而成的勺形部分(109,110),这两个部分沿反应堆冷却液通过燃料组件的流通方向彼此错开,其凸起为反方向,只在一个轴向侧面开启,以限制燃料棒的移动并使冷却液从一个栅格流入另一个栅格。
28.根据权利要求26或27所述的燃料组件,其特征在于,附加混合隔栅(105)包括对接纳燃料棒的栅格加以确定的壁(112),通过对壁的金属进行切削和压整,在这些壁上加工成“桥形”弹性凸起(114),这些弹性凸起同配置在隔栅栅格的相对的壁上的刚性凸起(117)进行相对布置。
29.根据权利要求28所述的燃料组件,其特征在于,“桥形”弹性凸起在其一端通过一个切边(115)同壁(112)分开。
30.根据权利要求25至29之一所述的燃料组件,其特征在于,保持用端部隔栅(106)完全用马氏体钢制成,包括在保持隔栅的金属上形成的弹簧。
31.根据权利要求25至30之一所述的燃料组件,其特征在于,燃料组件的上端部隔栅(106)滑动安装在导管(102)上。
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