CN207225936U - 燃料棒存储容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电装备领域，公开了一种燃料棒存储容器。本实用新型中，包含带有矩形容置空间的筒体、N个设置在矩形容置空间内用于放置燃料棒的存储室，其中，N为大于1的自然数；其特征在于，各存储室的外形为正六边形，并在矩形容置空间内呈蜂窝状设置，且任意相邻两个存储室之间共用一个侧壁。相对于现有技术而言，使得同样大小的存储容器中能够存放更多燃料棒，并在保证存储容器内腔强度的情况下，还可降低存储容器内腔的加工难度，同时使存储容器在后期运输方便，极大的降低了制造和运输成本。

Description

燃料棒存储容器

技术领域

本实用新型涉及核电装备领域，特别涉及一种燃料棒存储容器。

背景技术

目前核电作为一种清洁高效能源，已经在大量发展，而燃料棒在使用后，需要储存再处理。目前广泛使用一种特殊的存储设备，这种存储容器高5米左右，横截面为矩形或者正方形，中间布满方形空腔。每个空腔之内放置一个外形为圆形的燃料棒。以燃料棒外径为214mm为例，设置一定工差后，方形空腔成为横截面边长为222mm的正方形，同时为了防辐射，每个方形空腔外包防辐射板材，并套有外筒。最终每个方形套筒横截面为边长286.5mm的正方形。以一个8*8格架为例，采用已有的正方形格架，其所需占用面积为2292*2292≈5253264mm2，共能放置8*8＝64个燃料棒，本发明发明人发现，这种状况下，存储设备中燃料棒的存放数量有限，达不到实际的使用需要。其次，在制造过程中，组装外框四边形套筒一般采用侧放，将一层侧板放于底部，然后加入垂直筋板，一层的筋板放好后，再放入层板，然后层层递加，最终完成全部。但四边形是一个很容易受力变形的形状，因此在筋板与层板组装焊接过程中反复要控制变形，保证制造工差满足要求。且在方框内筒加工时，一般采用折弯压制，折弯角度为90°，为了保证卡箍能够顺利放置，折弯半径要尽可能小，而且90°要准确，甚至可能更加小，才能保证组装顺利。现实组装中，当折弯角度为90°时，内侧折弯半径至少要为2mm，如果为4mm就有可能带来装配困难。因此在组装存储器和加工方框内筒时，条件极为苛刻，制造加工和组装难度高，给工人带来不便，增加了加工制造成本，且后期的报废量多，浪费材料。同时，方形空腔结构组装完成后，一旦需要移动或者运输，需要专门制作的工装夹具来进行，为此需要制造特殊匹配工装夹具，成本偏高，且运输不便。

因此，为了使同样大小的存储容器中能够存放更多燃料棒，并在保证存储容器内腔强度的情况下，降低存储容器内腔的加工难度，同时使存储容器在后期运输更为方便，大大降低运输和制造成本，是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料棒存储容器，使得同样大小的存储容器中能够存放更多燃料棒，并在保证存储容器内腔强度的情况下，还可降低存储容器内腔的加工难度，同时使存储容器在后期运输方便，极大的降低了制造和运输成本。

为实现上述技术目的，本实用新型的实施方式提供了一种燃料棒存储容器，包含带有矩形容置空间的筒体、N个设置在所述矩形容置空间内用于放置燃料棒的存储室，其中，所述N为大于1的自然数；各存储室的外形为正六边形，并在所述矩形容置空间内呈蜂窝状设置，且任意相邻两个存储室之间共用一个侧壁。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，筒体内的各存储室为六边形并以蜂窝状设置在筒体的容置空间内，同时由于任意相邻的两个存储室之间共用一个侧壁，因此在同样大小的筒体空间内可设置的六边形存储室数量会远大于正方形存储室的数量，使得在筒体内可存放更多的燃料棒。另外，由于存储室为正六边形，在筒体内制造存储室时，只需将制造好的存储室的侧壁放置到筒体固定的位置中内，依次叠加即可，而且由于六边形存储室的侧壁在筒体内的抗变形能力远好于四边形，从而可在提高各存储室强度的同时，还能大大降低存储容器的制造难度。

另外，有部分存储室沿所述矩形容置空间的任意一侧进行排列构成第一外层存储区，另有部分存储室沿与该侧相对的一侧进行排列构成第二外层存储区，且所述矩形容置空间对应所述第一外层存储区的一侧分别构成所述第一外层存储区中各存储室的其中一侧壁，而所述矩形容置空间对应所述第二外层存储区的一侧分别构成所述第二外层存储区中各存储室的其中一侧壁。将矩形容置空间充分使用，且节省存储区侧壁使用材料，降低成本，做到空间与材料的有效使用。

另外，在所述第一外层存储区中，任意相邻两个存储室之间相互隔开形成用于放置起吊工装的第一工装区；在所述第二外层存储区中，任意相邻两个存储室之间相互隔开形成用于放置起吊工装的第二工装区；其中，所述第一工装区的数量和所述第二工装区的数量相同，并一一对应，且各第一工装区和各第二工装区的同一端均为不封闭的形成开口。从而利用单独的工装区放置工装设备对燃料棒存储容器进行托运移动，方便了存储容器的运输，从而降低了存储容器的运输成本。

另外，所述燃料棒存储容器还包含用于封闭各第一工装区开口的第一盖板、用于封闭各第二工装区开口的第二盖板，且所述盖板上开设连接起吊装置的定位孔。从而进一步方便了存储容器与连接起吊设备的连接，使得存储容器的运输更为方便。

另外，所述存储室的各侧壁为防辐射板。用于放置燃料棒后防止辐射。

另外，所述存储室的各侧壁上设有防辐射层。从而可进一步提高各存储室对燃料棒的防辐射效果。

另外，所述矩形容置空间对应所述第一外层存储区的一侧与所述第一外层存储区中的各存储室采用焊接固定。使存储室固定设置在筒体内。

另外，所述各存储室的侧壁通过焊接连接。使各存储室之间的固定更为牢固。

另外，任意存储室中至少存在一组依次相连的三侧壁为一个整体。由于每个存储室中至少有一组三相连的侧壁为一整体，因此在制造过程中，可成梯形状一起放置在筒体内，通过叠加形成六边形存储室，同时连接在一起的梯形状侧壁抗变形能力好，因此各侧壁在筒体内叠加时，可大大降低制造难度。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式的总体结构示意图；

图2为本实用新型第一实施方式的相连三侧壁的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施方式中总体装配示意图；

图4为本实用新型第二实施方式的工装区无盖板总体结构示意图；

图5为本实用新型第二实施方式的工装区有盖板总体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种燃料棒存储容器。如图1所示，包含带有矩形容置空间的筒体1、多个设置在矩形容置空间内的存储室2，燃料棒放置在各存储室2中，各存储室2的外形为正六边形，并在矩形容置空间内呈蜂窝状设置，且任意相邻两个存储室之间共用一个侧壁3。

通过上述内容不难发现，筒体1内的各存储室2为六边形并以蜂窝状设置在筒体1的容置空间内，同时由于任意相邻的两个存储室之间共用一个侧壁3，因此在同样大小的筒体1空间内可设置的六边形存储室数量会远大于正方形存储室的数量，使得在筒体1内可存放更多的燃料棒。另外，由于存储室2为正六边形，在筒体1内制造存储室2时，只需将制造好的存储室2的侧壁3放置到筒体1固定的位置中内，依次叠加即可，而且由于六边形存储室的侧壁3在筒体1内的抗变形能力远好于四边形，从而可在提高各存储室2强度的同时，还能大大降低存储容器2的制造难度。

进一步的，如图1所示，有部分存储室2沿矩形容置空间的进行排列构成第一外层存储区，另有部分存储室2沿与该侧相对的一侧进行排列构成第二外层存储区，且矩形容置空间对应第一外层存储区的一侧分别构成第一外层存储区中各存储室的其中一侧壁，而矩形容置空间对应第二外层存储区的一侧分别构成第二外层存储区中各存储室的其中一侧壁。而在本实施方式中，如图1所示，构成第一外层存储区中各存储室的侧壁为矩形容置空间的下侧，而构成第二外层存储区中各存储室的侧壁为矩形容置空间的上侧。当然，在实际使用时，构成第一外层存储区中各存储室的侧壁也可以是矩形容置空间的左侧，而构成第二外层存储区中各存储室的侧壁为矩形容置空间的右侧。由此不难发现，通过存储室通过此种设置方式，可将矩形容置空间充分使用，可进一步节省各存储室侧壁所使用的材料，降低存储容器的制造成本，可做到空间与材料的有效使用。

另外，为满足实际的防辐射需求，存储室的各侧壁均为防辐射板，筒体1的各存储室2的各侧壁上也设有防辐射层，用于放置燃料棒后防止辐射。

同时，在矩形容置空间内，对应第一外层存储区的一侧与第一外层存储区中的各存储室采用焊接固定，从而使得各存储室之间固定的更为牢固。

另外，如图2所示，任意存储室中至少存在一组依次相连的三侧壁为一整体构成一梯形折弯段4，且该梯形折弯段具有两个夹角α，且均为120°。当形成正六边形存储室时，将该梯形折弯段按照排列要求放置在筒体1内，由此不难看出，由于梯形折弯段抗变形能力远好于单个独立的侧壁，并且还可降低侧壁和侧壁之间焊接工艺，因此可进一步降低存储室的制造难度。

具体的说，以制造拥有一百零五个存储室，二十层侧壁层组成的燃料棒存储室为例，如图1和图3所示，在筒体1内安装侧壁3形成六边形存储室时，首先，可先在矩形容置空间的下侧壁面5焊接五个梯形折弯段4，且每相邻两个梯形折弯段4在下侧壁面5上相互隔开，且隔开的距离等于储存室正六边形外形边长的长度，同时在矩形容置空间的下侧壁面5还分别焊接有用于与下侧壁面5和左侧壁面6进行固定的侧壁3，和用于与下侧壁面6和右侧壁面7进行固定的侧壁3，且两个侧壁3分别与其相邻的梯形折弯段隔开，且隔开的距离等于储存室正六边形外形边长的长度，形成第一侧壁层。其次，在第一侧壁层上叠加焊接由六个梯形折弯段4组成的第二侧壁层，六个梯形折弯段4在第一侧壁层上相互隔开，且隔开的距离相等，两端的梯形折弯段4焊接在第一侧壁层的侧壁3和与侧壁3相邻的梯形折弯段4上，形成两个正六边形存储室，其余四个梯形折弯段4均与第一层中任意相邻的两个梯形折弯段4相焊接，形成四个正六边形存储室2，从而第一侧壁层与第二侧壁层总共形成六个正六边形存储室，即为第一外层存储区。然后，在第二侧壁层上叠加焊接第三侧壁层，第三侧壁层与第一侧壁层的组成相同，且焊接位置也与第一侧壁层相对应，第三侧壁层与第二侧壁层形成由五个正六边形存储室组成的第二层存储区。以此类推，该存储器中除最后一层侧壁层，其于侧壁层每间隔一层的侧壁层组成相同，即第一侧壁层、第三侧壁层、第五侧壁层等基数侧壁层组成相同，第二侧壁层、第四侧壁层、第六侧壁层等偶数层组成相同。最后一侧壁层由十二个侧壁3等距排列组成，且与倒数第二侧壁层组成第二外层存储区，其中与下侧壁面5相对应的上侧壁面8为第二外层存储区的一侧壁。

本实用新型的第二实施方式涉及一种燃料棒存储容器。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，无工装区存在。而在本实用新型第二实施方式中，在第一外层存储区中，任意相邻两个存储室之间相互隔开形成用于放置起吊工装的第一工装区。在第二外存储区中，任意相邻两个存储室之间相互隔开形成用于放置起吊工装的第二工装区。其中，第一工装区的数量和第二工装区的数量相同，并一一对应，且各第一工装区和各第二工装区的同一端均为不封闭的形成开口。如图4所示，以其中一组为例，筒体1的两个侧壁3和五个梯形折弯段4依次焊接在下侧壁面5上，且五个梯形折弯段4位于两个侧壁3之间，五个梯形折弯段4与下侧壁面5形成五个一样的工装腔11，组成第一工装区。矩形容置腔中上侧壁面8与十二个侧壁3也形成与第一工装区相对应的五个与工装腔13一样的工装腔12，组成第二工装区。

其中，如图5所示，燃料棒存储容器还包含用于封闭各第一工装区开口的第一盖板9、用于封闭各第二工装区开口的第二盖板10，且盖板上开设连接起吊装置的定位孔11。在该不封闭端上焊接第一盖板9和第二盖板10，将第一工装区和第二工装区封闭，再在盖板上打定位孔11，该定位孔11可为螺栓孔。这样无论在工厂制造过程中的移动，还是运送到现场后的运输移动都不需要专门移动夹持工装，只需要在螺栓孔处拧入吊环螺栓，就可以直接起吊。运输到位后，将吊环螺栓卸下，拧入相应大小的螺塞，不影响工位空间。从而利用单独的工装区放置工装设备对燃料棒存储容器进行托运移动，节约工装成本与起吊时间。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种燃料棒存储容器，包含带有矩形容置空间的筒体、N个设置在所述矩形容置空间内用于放置燃料棒的存储室，其中，所述N为大于1的自然数；其特征在于，各存储室的外形为正六边形，并在所述矩形容置空间内呈蜂窝状设置，且任意相邻两个存储室之间共用一个侧壁。

2.根据权利要求1所述的燃料棒存储容器，其特征在于，有部分存储室沿所述矩形容置空间的任意一侧进行排列构成第一外层存储区，另有部分存储室沿与该侧相对的一侧进行排列构成第二外层存储区，且所述矩形容置空间对应所述第一外层存储区的一侧分别构成所述第一外层存储区中各存储室的其中一侧壁，而所述矩形容置空间对应所述第二外层存储区的一侧分别构成所述第二外层存储区中各存储室的其中一侧壁。

3.根据权利要求2所述的燃料棒存储容器，其特征在于，在所述第一外层存储区中，任意相邻两个存储室之间相互隔开形成用于放置起吊工装的第一工装区；在所述第二外层存储区中，任意相邻两个存储室之间相互隔开形成用于放置起吊工装的第二工装区；

其中，所述第一工装区的数量和所述第二工装区的数量相同，并一一对应，且各第一工装区和各第二工装区的同一端均为不封闭的形成开口。

4.根据权利要求3所述的燃料棒存储容器，其特征在于，所述燃料棒存储容器还包含用于封闭各第一工装区开口的第一盖板、用于封闭各第二工装区开口的第二盖板，且所述第一盖板和所述第二盖板上均开设连接起吊装置的定位孔。

5.根据权利要求1所述的燃料棒存储容器，其特征在于，所述存储室的各侧壁为防辐射板。

6.根据权利要求1所述的燃料棒存储容器，其特征在于，所述存储室的各侧壁上设有防辐射层。

7.根据权利要求2所述的燃料棒存储容器，其特征在于，所述矩形容置空间对应所述第一外层存储区的一侧与所述第一外层存储区中的各存储室采用焊接固定。

8.根据权利要求1所述的燃料棒存储容器，其特征在于，所述各存储室的侧壁通过焊接连接。

9.根据权利要求1所述的燃料棒存储容器，其特征在于，任意存储室中至少存在一组依次相连的三侧壁为一个整体。