CN207367618U - 一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于核燃料组件运输和/或贮存容器用带有散热功能的屏蔽结构，焊接在容器外筒体外侧周围，包括由上下端板组件、中子屏蔽层外壳和散热片组件焊接而成的多腔体圆筒结构及腔体中所填充的中子屏蔽材料，所述的散热片组件为钢‑铜复合板，可以增强容器的散热能力，所述的中子屏蔽材料起屏蔽中子作用。本实用新型解决了现有技术中缺乏专门适用于核燃料运输、核燃料贮存、散热性好、屏蔽性能高的容器屏蔽结构的问题，适用于放射性物质运输领域和放射性物品贮存领域。

Description

一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构

技术领域

本实用新型涉及危险品运输和贮存容器，具体涉及一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构。

背景技术

核燃料在运输和贮存过程中需要保证核燃料组件安全，保证容器内部核燃料衰变热能传到到容器外部，不会造成燃料组件包壳过热，又要保证容器具有足够的屏蔽厚度，不会对公众造成辐射危害，因此在运输容器的设计中就需要考虑选用合适的屏蔽结构，保证容器内部核燃料的安全。

在实现上述核燃料安全运输和/或贮存的过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：

缺乏专门适用于核燃料组件容器、散热性好、屏蔽性能高的容器用屏蔽结构。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，减轻运输过程中对运输容器中核燃料的影响，容易操作，保证核燃料的运输安全。

本实用新型的技术方案如下：一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，焊接在核燃料组件容器外筒体外侧周围，包括由上端板组件、中子屏蔽层外壳、下端板组件、散热片组件焊接而成的多腔体圆筒结构，在圆筒结构的腔体内填充中子屏蔽材料。

进一步，如上所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其中，所述的散热片组件包括若干由薄钢板和薄铜板焊接组成的复合板，薄钢板起支撑中子屏蔽材料层外壳的作用，薄铜板用于增强容器的散热能力。

更进一步，所述的复合板沿核燃料组件容器外筒体的周向阵列分布，分别与核燃料组件容器外筒体的外壁以及中子屏蔽层外壳的内侧焊接。

进一步，如上所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其中，所述的中子屏蔽层外壳为多块钢板周向阵列分布拼焊形成。

进一步，如上所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其中，所述的中子屏蔽材料填充在上端板组件、中子屏蔽层外壳、下端板组件和散热片组件之间的空隙内，为容器提供周向屏蔽。

进一步，如上所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其中，所述的中子屏蔽材料为固态复合材料。

进一步，如上所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其中，在屏蔽结构上设有安全阀，用于在温度急剧上升过程中释放腔体内的压力。

更进一步，所述安全阀共有两个，对称设置在上端板组件上。

进一步，如上所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其中，在中子屏蔽材料与上端板组件之间设有硅酮泡沫I和防火硅酮泡沫。

进一步，如上所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其中，在中子屏蔽材料与中子屏蔽层外壳之间设有硅酮泡沫II。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型所提供的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，通过由薄钢板和薄铜板焊接组成的散热片来增强容器的散热能力，中子屏蔽材料为容器提供周向中子屏蔽，中子屏蔽层外壳在事故工况下可以保护中子屏蔽材料，从而解决了现有技术中缺乏专门适用于核燃料运输、核燃料贮存、散热性好、中子屏蔽性能高的容器屏蔽结构的问题，提高了核燃料运输和贮存的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构前视图；

图2为本实用新型实施例核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构半剖示意图；

图3为本实用新型实施例中周向屏蔽结构的上视图；

图4为本实用新型实施例中周向屏蔽结构的截面示意图；

图5-图8分别为图2-图4中的局部视图。

其中：1.上端板组件 2.中子屏蔽层外壳 3.下端板组件 4.硅酮泡沫I 5.中子屏蔽材料 6.外筒体 7.旋转凹槽 8.安全阀 9.散热片组件 10.剪力环 11.防火硅酮泡沫12.硅酮泡沫II 13.薄钢板 14.薄铜板

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1-图4所示，本实用新型所提供的一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，与运输容器配套使用，焊接在核燃料组件容器外筒体6的外侧周围，包括由上端板组件1、中子屏蔽层外壳2、下端板组件3和若干散热片组件9焊接而成的圆筒腔体结构，在腔体中填充中子屏蔽材料5。散热片组件9沿核燃料组件容器外筒体6的周向阵列分布，分别与核燃料组件容器外筒体6的外壁以及中子屏蔽层外壳2的内侧焊接。散热片组件采用由薄钢板和薄铜板焊接组成的复合板，薄钢板起支撑中子屏蔽材料层外壳的作用，薄铜板用于增强容器的散热能力。

作为具体的实施例，在圆筒腔体内沿核燃料组件容器外筒体6周向均匀布置40个散热片组件9(见图4所示)，所述的散热片组件9均为钢-铜复合板，由薄钢板13和薄铜板14焊接组成(见图7所示)，其内外两侧分别与核燃料组件容器外筒体6外壁和中子屏蔽层外壳2内侧焊接，40个散热片组件9呈周向阵列分布。其中，薄钢板13可以支撑中子屏蔽层外壳2，在事故工况下可以保护中子屏蔽材料5，薄铜板14可以利用铜材料的特性来增强容器的散热能力。

所述的中子屏蔽材料5可以根据需要和实际情况选用各种现有的材料，本实施例中采用的是固态复合材料，填充在由上端板组件1、中子屏蔽层外壳2、下端板组件3和散热片组件9构成的40个腔室空隙内，为容器提供周向屏蔽。

在本实施例中，所述的上端板组件1上对称设有两个安全阀8(见图3所示)，用以在温度急剧上升过程中释放腔室内的压力。中子屏蔽材料5顶部设有剪力环10，剪力环10与核燃料组件容器外筒体6和上端板组件1固定连接(见图8所示)，用于容器水平运输过程中的轴向固定。

如图5所示，所述的中子屏蔽材料5与上端板组件1之间设有硅酮泡沫I4和防火硅酮泡沫11。防火硅酮泡沫11设置在上端板组件1与中子屏蔽层外壳2的连接处，以及上端板组件1与核燃料组件容器外筒体6的连接处。在本实施例中，防火硅酮泡沫11设置两层。如图6所示，所述的中子屏蔽材料5与中子屏蔽层外壳2之间设有硅酮泡沫II 12。在本实施例中，所述的中子屏蔽层外壳2的下部对称焊有两个旋转凹槽7(见图1所示)，用于将容器固定在运输工具上以及将容器从垂直位置翻转至水平位置，或者从水平位置翻转至垂直位置。

本实用新型通过在容器外筒体外侧周向焊接钢-铜制散热片组件9，既大大提高了容器散热能力，也增强了中子屏蔽层外壳2的稳定性；通过在焊接形成的腔室内填充中子屏蔽材料5，增强了容器的周向屏蔽能力。本实用新型实施例提供的一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构可以应用于放射性物质运输过程或者贮存过程。

需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本专利的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，焊接在核燃料组件容器外筒体(6)外侧周围，其特征在于：包括由上端板组件(1)、中子屏蔽层外壳(2)、下端板组件(3)、散热片组件(9)焊接而成的多腔体圆筒结构，在圆筒结构的腔体内填充中子屏蔽材料(5)。

2.如权利要求1所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：所述的散热片组件(9)包括若干由薄钢板(13)和薄铜板(14)焊接组成的复合板。

3.如权利要求2所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：所述的复合板沿核燃料组件容器外筒体(6)的周向阵列分布，分别与核燃料组件容器外筒体(6)的外壁以及中子屏蔽层外壳(2)的内侧焊接。

4.如权利要求1所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：所述的中子屏蔽层外壳(2)为多块钢板周向阵列分布拼焊形成。

5.如权利要求3所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：所述的中子屏蔽材料(5)填充在上端板组件(1)、中子屏蔽层外壳(2)、下端板组件(3)和散热片组件(9)之间的空隙内。

6.如权利要求1或5所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：所述的中子屏蔽材料(5)为固态复合材料。

7.如权利要求1所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：在屏蔽结构上设有安全阀(8)。

8.如权利要求7所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：所述安全阀(8)共有两个，对称设置在上端板组件(1)上。

9.如权利要求1所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：在中子屏蔽材料(5)与上端板组件(1)之间设有硅酮泡沫I(4)和防火硅酮泡沫(11)。

10.如权利要求1或8所述的核燃料组件容器用带有散热功能的屏蔽结构，其特征在于：在中子屏蔽材料(5)与中子屏蔽层外壳(2)之间设有硅酮泡沫I I(12)。