CN204884577U - 一种条带、核燃料定位格架及核燃料组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种条带、核燃料定位格架及核燃料组件。该核燃料组件包括燃料棒、供燃料棒支承于其中的核燃料定位格架。该核燃料定位格架包括外条带、以及在外条带内侧组合成网格状的内条带。该条带包括板状主体；所述板状主体上设置有与冷却剂流动方向呈设定夹角、并突出所述板状主体的斜弹簧；所述板状主体上还设有为所述冷却剂流动导向的导流结构。通过导流结构能够引导穿过冷却剂流向板状主体的角部，增强了冷却剂的搅混，有利于提高定位格架的临界热流密度，提高了反应堆运行的热工裕量。

Description

一种条带、核燃料定位格架及核燃料组件

技术领域

本实用新型涉及核电领域，尤其是涉及一种可用于核燃料定位格架的条带、使用该条带的核燃料定位格架以及核燃料组件。

背景技术

核反应堆的燃料组件通常由细长的燃料棒或燃料棒的阵列形成，由一个骨架支承结构来保持燃料棒沿侧向隔开，骨架支承结构包括许多沿纵向隔开的支承栅格、一个下端接头和一个上端接头。燃料组件还可以包括导管和测量套管等细长的管状件，对称地散布在各燃料棒位置之中并与燃料棒一起延伸。

一个典型的核燃料定位格架包括外条带、内条带等。外条带设置在内条带的外围形成支撑框架；内条带在外条带内侧组合形成网格状结构，燃料棒插设在网格中，组成整个核燃料组件。

为了保持燃料棒在网格中，现有的一种方案如图1所示，公开了一种具有对角线弹簧28的定位格栅的条带结构，对角线弹簧28在条带壁上沿着弹簧对角线方向基本平行的两条狭缝29成型，在形成弹簧的栅元中，对角线狭缝的任一端终止在栅元壁的狭缝31中，该狭缝31沿着离开弹簧的方向基本上平行于相邻栅元壁延伸。

该结构的条带结构至少有以下的缺点：1、由于弹簧-条带和刚凸-条带间隙存在，冷却剂的搅混有效性降低。

2、保持格栅无限位结构，燃料棒包壳发生损伤的风险较高；

3、弹簧和刚凸引起的保持格栅内部横流过大，引起微震磨蚀的风险高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可引导冷却剂流向以提高临界热流密度的条带、以及使用该条带的核燃料定位格架和核燃料组件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于核燃料定位格架的条带，包括板状主体；所述板状主体上设置有与冷却剂流动方向呈设定夹角、并突出所述板状主体的斜弹簧；所述板状主体上还设有为所述冷却剂流动导向的导流结构。

优选的，所述导流结构包括自所述板状主体向外突出设置、并与所述斜弹簧平行的第一弯板；所述第一弯板位于所述斜弹簧的流出区域。

优选的，所述第一弯板的突出方向与所述斜弹簧的突出方向位于所述板状主体的同一侧或不同侧；并且，所述第一弯板的突出高度小于所述斜弹簧的突出高度。

优选的，所述导流结构包括自所述板状主体向外突出设置、并与所述斜弹簧平行的第二弯板；所述第二弯板位于所述斜弹簧的流入区域。

优选的，所述第二弯板的突出方向与所述斜弹簧的突出方向位于所述板状主体的同一侧或不同侧；并且，所述第二弯板的突出高度小于所述斜弹簧的突出高度。

优选的，所述板状主体的流出区域的角部设有搅混装置；所述导流结构将所述冷却剂导流至所述搅混装置处。

优选的，所述导流结构还包括设置在所述板状主体流出区域、并远离所述斜弹簧的第一刚凸；和/或

设置在所述板状主体流入区域、并远离所述斜弹簧的第二刚凸；

所述第一刚凸和/或第二刚凸为倾斜设置的椭圆形封闭突起，其长轴一端指向所述搅混装置。

优选的，所述斜弹簧的两侧设有便于折弯形成所述第一弯板和第二弯板的、“C”形的细槽。

本实用新型还提供一种核燃料定位格架，包括外条带、以及在所述外条带内侧组合成网格状的内条带；所述内条带为上述任一项所述的条带。

本实用新型还提供一种核燃料组件，包括燃料棒；还包括上述任一种所述的核燃料定位格架；所述燃料棒支承于所述核燃料定位格架的网格中。

实施本实用新型的技术方案，至少具有以下的有益效果：通过导流结构能够引导穿过冷却剂流向板状主体的角部，增强了冷却剂的搅混，有利于提高定位格架的临界热流密度，提高了反应堆运行的热工裕量。

另外，位于斜弹簧上部的导流结构在引导冷却剂流动的同时还起到限制斜弹簧压缩量的作用，避免弹簧在多度压缩时发生燃料棒与搅混装置的碰撞，从而避免燃料棒包壳的损伤，提高了安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的一种条带的结构示意图；

图2是本实用新型的条带的一个实施例的正面示意图；

图3是本实用新型的条带的一个实施例的立体示意图；

图4本实用新型的条带的一个实施例的侧视示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图2-4所示，是本实用新型的条带的一个具体实施例，该条带可以用于核燃料定位格架，作为核燃料定位格架的内条带。

可以理解的，该核燃料定位格架可以包括外条带、内条带等，外条带组成外框，而内条带设置在外条带内侧，组合形成网格状。该核燃料定位格架可以用于核燃料组件中，用于支承燃料棒于核燃料定位格架的网格中。当然，该核燃料组件还包括导管、测量套管、上端接头、下端接头等，在此不作赘述。

在本实施例中，该条带包括板状主体10。通常，该板状主体10平行于冷却剂的流动方向设置，包括在流动方向上的流入区域和流出区域。冷却剂在其流动方向上依次流过流入区域和流出区域，进而对燃料棒进行冷却。

在板状主体10上设置有与冷却剂流动方向（如图中Y轴方向）呈设定夹角、并突出板状主体10的斜弹簧11。该夹角a的角度可以在15-75o之间。该斜弹簧11倾斜设置可以增加对燃料棒的支承面积，并且可以降低对冷却剂的流动阻力。

在本实施例中，该斜弹簧11可以通过冲压、焊接等加工方式设置在流入区域和流出区域的中间位置，便于更好的支承燃料棒；当然，该斜弹簧11的开设位置也可以根据需要进行调整。

在该板状主体10上还设有为冷却剂流动导向的导流结构，通过该导流结构可以将冷却剂导流至板状主体10的角部位置。进一步的，为了增加冷却剂的搅混效果，在板状主体10的流出区域的角部可以设置搅混装置12；通过导流结构可以将冷却剂导流至搅混装置12处，使得能多的冷却剂冲击搅混装置12，增强了冷却剂的搅混，有利于提高定位格架的临界热流密度，提高了反应堆运行的热工裕量。

该搅混装置12可以为在板状主体10流出区域的角部一体成型的搅混翼，也可以为通过焊接等方式连接在板状主体10上的搅混翼。

如图3所示，本实施例的导流结构包括自板状主体10向外突出设置、并与斜弹簧11平行的第一弯板13。该第一弯板13位于斜弹簧11的流出区域，并且其突出方向与斜弹簧11的突出方向位于板状主体10的同一侧；并且，第一弯板13的突出高度小于斜弹簧11的突出高度。该第一弯板13与板状主体10之间的弯折角度b的角度可以在90-165o之间。

可以理解的，也可以根据需要，将第一弯板13的突出方向也可以与斜弹簧11的突出方向不同，分别位于板状主体10的两侧。

该第一弯板13在引导冷却剂流动的同时，还起到限制斜弹簧11压缩量的作用，避免斜弹簧11在多度压缩时发生燃料棒与搅混装置12的碰撞，从而避免燃料棒包壳的损伤，以提高安全性。

进一步的，该导流结构还可以包括自板状主体10向外突出设置、并与斜弹簧11平行的第二弯板，该第二弯板位于斜弹簧11的流入区域。当然，也可以根据需要省略该第二弯板。

可以理解的，该第二弯板的突出方向与斜弹簧11的突出方向位于板状主体10的同一侧或不同侧；并且，第二弯板的突出高度小于斜弹簧11的突出高度，同样可以起到第一弯板13的导流、防止碰撞的作用。

在本实施例中，该斜弹簧11的两侧还可以设有便于折弯形成第一弯板13和第二弯板的、“C”形的细槽14。“C”形的细槽14内的内条带板片部分向弹簧方向折弯形成该第一弯板13、第二弯板，用以导流和限位。当然，细槽14的形状可以根据需要进行调整，甚至省略细槽14，通过附加的方式在板状主体10上添加第一弯板13和/或第二弯板。

进一步的，该导流结构还包括设置在板状主体10流出区域、并远离斜弹簧11的第一刚凸15；和设置在板状主体10流入区域、并远离斜弹簧11的第二刚凸16。可以理解的，该第一刚凸15、第二刚凸16可以根据需要选择设置其中之一或者同时设置；并且数量可以根据实际需要进行调整。

在本实施例中，该第一刚凸15、第二刚凸16为倾斜设置的椭圆形封闭突起，其长轴一端指向搅混装置12。其倾斜角度与斜弹簧11的角度一致，与图中Y轴方向（即冷却剂流动方向）夹角a的角度可以在15-75o之间，可以减少对冷却剂流动的阻碍。该种形式和布置的第一刚凸15、第二刚凸16能够将网格状栅元内的冷却剂更多的冲击搅混装置12，进一步增强了冷却剂的搅混，有利于提高定位格架的临界热流密度，提高了反应堆运行的热工裕量。

进一步的，该第一刚凸15和第二刚凸16可以在板状主体10上冲压成型，形成封闭式突起，这样可以有效减小了穿过条带内部的冷却剂横向流动，减小了定位格架振动，降低了燃料棒微震磨蚀程度。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于核燃料定位格架的条带，包括板状主体（10）；所述板状主体（10）上设置有与冷却剂流动方向呈设定夹角、并突出所述板状主体（10）的斜弹簧（11）；其特征在于，所述板状主体（10）上还设有为所述冷却剂流动导向的导流结构。

2.根据权利要求1所述的用于核燃料定位格架的条带，其特征在于，所述导流结构包括自所述板状主体（10）向外突出设置、并与所述斜弹簧（11）平行的第一弯板（13）；所述第一弯板（13）位于所述斜弹簧（11）的流出区域。

3.根据权利要求2所述的用于核燃料定位格架的条带，其特征在于，所述第一弯板（13）的突出方向与所述斜弹簧（11）的突出方向位于所述板状主体（10）的同一侧或不同侧；并且，所述第一弯板（13）的突出高度小于所述斜弹簧（11）的突出高度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于核燃料定位格架的条带，其特征在于，所述导流结构包括自所述板状主体（10）向外突出设置、并与所述斜弹簧（11）平行的第二弯板；所述第二弯板位于所述斜弹簧（11）的流入区域。

5.根据权利要求4所述的用于核燃料定位格架的条带，其特征在于，所述第二弯板的突出方向与所述斜弹簧（11）的突出方向位于所述板状主体（10）的同一侧或不同侧；并且，所述第二弯板的突出高度小于所述斜弹簧（11）的突出高度。

6.根据权利要求4所述的用于核燃料定位格架的条带，其特征在于，所述板状主体（10）的流出区域的角部设有搅混装置（12）；所述导流结构将所述冷却剂导流至所述搅混装置（12）处。

7.根据权利要求6所述的用于核燃料定位格架的条带，其特征在于，所述导流结构还包括设置在所述板状主体（10）流出区域、并远离所述斜弹簧（11）的第一刚凸（15）；和/或

设置在所述板状主体（10）流入区域、并远离所述斜弹簧（11）的第二刚凸（16）；

所述第一刚凸（15）和/或第二刚凸（16）为倾斜设置的椭圆形封闭突起，其长轴一端指向所述搅混装置（12）。

8.根据权利要求1所述的用于核燃料定位格架的条带，其特征在于，所述导流结构包括自所述板状主体（10）向外突出设置、并与所述斜弹簧（11）平行的第一弯板（13）；所述第一弯板（13）位于所述斜弹簧（11）的流出区域；所述导流结构还包括自所述板状主体（10）向外突出设置、并与所述斜弹簧（11）平行的第二弯板；所述第二弯板位于所述斜弹簧（11）的流入区域；所述斜弹簧（11）的两侧设有便于折弯形成所述第一弯板（13）和第二弯板的、“C”形的细槽（14）。

9.一种核燃料定位格架，包括外条带、以及在所述外条带内侧组合成网格状的内条带；其特征在于，所述内条带为权利要求1-8任一项所述的条带。

10.一种核燃料组件，包括燃料棒；其特征在于，还包括权利要求9所述的核燃料定位格架；所述燃料棒支承于所述核燃料定位格架的网格中。