TWI467595B - 噴射泵滑動接頭的震動降低技術 - Google Patents

Description

噴射泵滑動接頭的震動降低技術

本發明大致上有關沸水式核子反應器之噴射泵，且更特別地是有關用於震動降低之噴射泵滑動接頭。

噴射泵被使用於將諸如水之冷卻劑流體循環經過沸水式核子反應器之燃料核心。該等噴射泵係位在包圍該核心的圍板及該壓力容器的內部間之降流管環帶中，在該壓力容器的內部，該冷卻劑被強迫進入該核心之入口端部或底部。一滑動接頭典型被沿著該噴射泵之長度使用，以調節可沿著該噴射泵發生之微差熱膨脹。該滑動接頭典型具有於二個幾乎同心的圓柱體間之狹窄的間隙，冷卻劑流體可在微差壓力之下通過該等圓柱體。

沸水式反應器噴射泵遭受流動所導致之震動。流動所導致之震動在某些情況之下發生在滲漏流動狀態中、諸如經過一強加以微差壓力的狹窄通道之流動，在該情況之中，該通道包含該沸水式反應器(BWR)滑動接頭。

美國專利第3,378,456號揭示用於核子反應器之噴射泵機構。所揭示之組構係熟諳該技藝之人士所已知者。該噴射泵包含一噴嘴、一入口區段、一混合器區段、及一擴散器區段。

美國專利第4,285,770號揭示一噴射泵密封組構，以藉由修改該圓柱體設計且併入一迷宮式封環來減少滲漏。該迷宮式封環係呈一系列流動膨脹室之形式，該等流動膨脹室增加流動阻抗，且因此減少滲漏流動。該等膨脹室可藉由形成於該混合器滑動接頭表面或於該擴散器滑動接頭中之一系列隔開之環狀溝槽所提供。

美國專利第3,378,456號教導該混合器及該擴散器間之環狀間隙(流動通道)尺寸中由底部至頂部的增加。這是在經過該滑動接頭的滲漏流動之方向中。雖然這有助於方便將該頂部件放在該底部件中，這些部件在流動條件之下使滑動接頭處於不穩定狀態，而具有充分高之微差壓力。美國專利第4,285,770號教導藉由企圖在不變之壓力差下減少經過該滑動接頭的流量率，而企圖降低流動所導致之震動。

本發明之一目的係降低與該滑動接頭中之滲漏流動有關聯的噴射泵之震動，並改善在該滑動接頭之穩定性。

用於翻新改造沸水式反應器之方法被提供。該方法包含從藉由擴散器及混合室所界定之滑動接頭移除該混合室，該混合室具有一內部表面及一將流動引導至該擴散器之底部邊緣，使得在一至該滑動接頭之入口的再循環區域建立一用於進入該滑動接頭之滲漏流動的有效發散路徑。該方法亦包含提供一新的內部表面及新的底部邊緣，該新的內部表面及該新的底部邊緣被重新塑造，以減少該再循環區域之尺寸。

沸水式反應器之噴射泵亦被提供。該噴射泵包含一混合室及一定位在該混合室下方及在滑動接頭承納該混合室的擴散器，使得該混合室的外徑以可縱向地滑動之方式被承納於該擴散器的內徑中。水向上滲漏經過該滑動接頭。設計該混合室的內徑及底部邊緣之形狀，以減少在該滑動接頭之入口所形成的再循環區域之尺寸。

用於翻新改造沸水式反應器之另一方法亦被提供。該方法包含從滑動接頭移除一藉由擴散器及該混合室所界定之混合室，該混合室具有一將流動引導至該擴散器的內部表面、及界定該滑動接頭的一部份而在該擴散器中具有一插入深度的外部表面。該方法亦包含提供新的內部表面、新的外部表面、及新的插入深度之至少一者，以允許在該滑動接頭降低震動。

圖1概要地顯示沸水式核子反應器50的下方部份。反應器50包含一壓力容器14，其在下方端部藉由碗狀底封頭10所封閉。圍板26係徑向地位在壓力容器14之側面。降流管環帶4係位在壓力容器14的壁面及圍板26之間。一反應器核心燃料總成28被安置在圍板26內側，該燃料總成28包括燃料組件2。燃料組件2可被配置成四群組，使每一群組在燃料組件2的下方端部被附接至導引管12。導引管12的上方端部係藉由安裝越過圍板26之底部的水平底部柵板6所密封。多數噴射泵18周圍隔開地繞著圍板26被安裝在降流管環帶4中，該等噴射泵18之一者被概要地顯示於圖1中。

圖2顯示噴射泵總成40之立體視圖。噴射泵總成40包含藉由作動筒之頭部22耦接至升流管42的二個噴射泵18。水進入升流管42，通過作動筒之頭部22，及接著藉由驅動器噴嘴20被驅動往下進入一混合室30。混合室30在一滑動接頭16處與擴散器32合併，使混合室30係相對於擴散器32獨立地支撐，以致混合室30係可相對於擴散器32縱向地滑動。

圖3概要地顯示一傳統滑動接頭116之具體實施例，其中一混合室130之底部被定位至可在擴散器132的頂部內縱向地滑動。該混合室130之底部包含一藉由混合室130的外徑所界定之間隙形成部份138，該外徑延伸平行於擴散器132的內徑IDd，以致在滑動接頭116形成於混合室130及擴散器132之間的環狀間隙134之徑向距離，沿著環狀間隙134之長度具有恆定的寬度。在滑動接頭116處，其尺寸譬如被設計成0.008英吋(0.020公分)寬及具有至少1.0英吋(2.54公分)之高度h1以限制滲漏的環狀間隙134，被形成於混合室130的外徑之平行部份及擴散器132的內徑之間，以允許混合室130在擴散器132內滑動。混合室130具有大約6至8英吋(15.2公分至20.3公分)的內徑IDm，且擴散器132在滑動接頭116具有大約7至9英吋(17.8公分至22.9公分)的內徑IDd，使得該部份138之厚度係大約0.5英吋(1.27公分)。在間隙形成部份138之下方，混合室130包含引入部份136，以允許將混合室130輕易地插入擴 散器132。引入部份136具有0.25及0.5英吋(0.64公分至1.27公分)間之高度h2，且遍及引入部份136之寬度收歛朝向擴散器132的內徑IDd，以界定環狀間隙134之底部。當水被強迫往下經過混合室130進入擴散器132時，滲漏發生，並向上經過滑動接頭116，造成混合室130橫側地振盪，此振盪造成混合室130及擴散器132不利地震動及彼此潛在地撞擊。對於該滲漏，相對於引入部份136的高度中之變化，引入部份136的寬度中之變化係太大(亦即，直立地向上朝向擴散器132的引入部份136之斜面的角度係太大，其係譬如15度)，以致未能強迫混合室徑向地朝內及防止或限制該混合室130及擴散器132間之震動。

圖4顯示根據本發明之一具體實施例的滑動接頭216，其中一混合室230之底部係可滑動地定位在擴散器232之頂部內。該混合室230之底部包含一形成環狀間隙234之連續式錐形部份240，該環狀間隙234之尺寸於滑動接頭216的底部及頂部之間減少，以在流動條件之下穩定滑動接頭216。其結果是，滑動接頭216可沿著環狀間隙234之大體上整個長度由底部至頂部收歛，故環狀間隙234之各部份係比圖3所示之傳統環狀間隙134更寬廣。混合室230具有大約6至8英吋(15.2公分至20.3公分)的內徑IDm，且在滑動接頭216，擴散器232具有大約7至9英吋(17.8公分至22.9公分)的內徑IDd，使得該部份240之厚度在每一連續式錐形部份240的徑向外側部份242、或突起部係大約0.5英吋(1.27公分)。在滑動接頭216處，其尺寸譬如在徑向外側部份242被設計成0.008英吋(0.020公分)寬及具有譬如至少大約1.0英吋(2.54公分)之高度h3的環狀間隙234，被形成於錐形部份240及擴散器232的內徑IDd之間。在錐形部份240之下方，混合室230可包含一引入部份236，以允許將混合室230輕易地插入擴散器232。引入部份236可譬如具有0.15及0.4英吋(0.38公分至1.02公分)間之高度h4，且可遍及引入部份236之寬度在滑動接頭216收歛朝向擴散器232的內徑IDd。

在徑向地外側部份242之上方，混合室230向內地收歛朝向擴散器232，使得徑向地外側部份242係藉由二相反之截頭圓錐狀部份的突起部所形成，該等突起部大體上將會合至一點，以具有大約V字形。於其他具體實施例中，徑向地外側部份242可具有一大約U字形，或可包含一延伸平行於擴散器232的內徑IDd之部份。環狀間隙234之徑向寬度沿著錐形部份240之長度變化，譬如變化達大約1至5度、最佳地是達大約1至3度，故錐形部份240引導水進入環狀間隙234，以推動抵靠著混合室230及徑向地固持混合室230遠離擴散器232，以防止或限制混合室230及擴散器232彼此接觸。相對於傳統之環狀間隙134，該環狀間隙234之逐漸變化的寬度有利地造成滲漏，以施加一徑向力抵靠著混合室230，及有助於固持混合室230遠離擴散器232，並防止或降低震動，該震動可為如果混合室230及擴散器232彼此接觸之結果。

圖5顯示根據本發明之另一具體實施例的滑動接頭316，其中一混合室330之底部係可滑動地定位在擴散器332之頂部內。該混合室330之底部包含一形成環狀間隙334之連續式錐形部份340，該環狀間隙334之尺寸由引入部份336之頂部至混合室330的徑向地外側部份342減少，以在流動條件之下穩定滑動接頭316。錐形部份340係類似於錐形部份240所形成，大約1至5度、最佳地是1至3度地收歛，外加該錐形部份340係在錐形部份340的表面上形成有複數環狀溝槽338，以致錐形部份340包含迷宮式封環型特色。溝槽338可進一步有助於穩定混合室330藉由在錐形部份340中提供凹處，以承納來自通過環狀間隙334之水的額外力量。

圖6顯示根據本發明之一具體實施例的滑動接頭416，其中一混合室430之底部係可滑動地定位在擴散器432之頂部內。該混合室430之底部包含一形成環狀間隙434之階梯狀部份440，該環狀間隙434之尺寸由引入部份436之頂部至混合室430的徑向地外側部份442減少，以在流動條件之下穩定滑動接頭416。錐形部份440係類似於錐形部份240所形成，大約1至5度、最佳地是1至3度地收歛。

圖7顯示根據本發明之一具體實施例的滑動接頭516，其中一混合室530之底部係可滑動地定位在擴散器532之頂部內。該混合室530之底部係在環狀間隙534形成有一不變的外徑。然而，環狀間隙534之尺寸減少，因為擴散器532包含連續式錐形部份546，該錐形部份546之寬度由頂部至底部增加達大約1至5度、最佳地係1至3度，其可允許充分之水量進入環狀間隙534，以徑向地推動混合室530遠離擴散器532。環狀間隙534可有利地防止混合室530及擴散器532間之震動或使該震動減至最小。於其他具體實施例中，該混合室530及擴散器532兩者可由頂部至底部連續地為錐形。擴散器532的錐形部份546亦可包含類似於溝槽338(圖5)之溝槽，以致錐形部份546包含迷宮式封環型特色。於一較佳具體實施例中，滑動接頭516僅只於滑動接頭516之底部及環狀間隙534的頂部間之寬度中減少，且不包含在寬度中增加之任何部份。

圖8顯示一曲線圖，說明一滑動接頭中之理論壓力分佈圖，並比較一按照圖4至7所顯示之具體實施例而在1度收歛之錐形環狀間隙及一順著按照如圖3所顯示之傳統滑動接頭的平行路徑之環狀間隙。該曲線圖繪製壓力對離該環狀間隙之底部的距離，用於該錐形環狀間隙及該平行環狀間隙。如圖8中所顯示，比該傳統滑動接頭之平行環狀間隙，該錐形環狀間隙沿著該滑動接頭之長度產生一增加之壓力分佈圖。

圖9a顯示一根據本發明之具體實施例的混合室630。混合室630之底部係可滑動地定位在擴散器632之頂部內，使得混合室630的外部表面652及擴散器632的內部表面654形成一滑動接頭616，其中滲漏向上流動。混合室630的內部表面650相對於直立軸線為錐形的，該直立軸線延伸平行於混合室630的中心軸線CA，使得當混合室630由擴散器632向上延伸遠離且內部表面650具有截頭圓錐狀之形狀時，混合室630的內徑減少。混合室630的底部邊緣或尖部656大體上將會合至一點，使得該尖部656形成用於導引該滲漏流動之路徑的一葉片邊緣。混合室630的內部表面650之逐漸縮小及尖部656的形狀對經過滑動接頭616之滲漏流動路徑提供一更平緩的入口，並可防止或減輕震動，該震動可為藉由該滲漏流動所造成。混合室630的外部表面652係筆直的(亦即，平直的)，使得混合室630的外徑係沿著滑動接頭616之整個長度平行於中心軸線CA，且不包含一引入部份。於較佳具體實施例中，混合室630的內部表面650係錐形的，使得該內部表面650係相對於垂直面成大約1至5度之角度地朝向中心軸線CA。

圖9b顯示根據本發明之混合室630的另一具體實施例。該混合室630之底部係可滑動地定位在擴散器632之頂部內，以形成滑動接頭616。於此具體實施例中，混合室630的內部表面650係筆直的(亦即，平直的)，使得混合室630的內徑係平行於中心軸線CA。然而，外部表面652係相對於一直立軸線往外呈錐形的，該直立軸線延伸平行於混合室630的中心軸線CA，使得當混合室630向上延伸及外部表面652具有一截頭圓錐形狀時，混合室630的外徑增加。混合室630的尖部656大體上會合至一點，使得該尖部656形成一刀口邊緣，用於導引該滲漏流動之路徑。外部表面652係錐形的，使得在滑動接頭616，外部表面652之徑向地外側部份被定位在擴散器632的內部表面之頂部。於較佳具體實施例中，混合室630的外部表面652係錐形的，使得外部表面652係相對於垂直面成大約1至5度之角度地遠離中心軸線CA。

圖9c顯示根據本發明之混合室630的另一具體實施例。該混合室630之底部係可滑動地定位在擴散器632之頂部內，以形成滑動接頭616。於此具體實施例中，混合室630的內部表面650相對於一直立軸線為錐形的，該直立軸線延伸平行於混合室630的中心軸線CA，使得當混合室630向上延伸遠離擴散器632及內部表面650具有一截頭圓錐形狀時，混合室630的內徑減少。外部表面652係亦相對於一直立軸線往外呈錐形的，該直立軸線延伸平行於混合室630的中心軸線CA，使得當混合室向上延伸及外部表面652具有一截頭圓錐形狀時，混合室630的外徑增加。混合室630的尖部656大體上會合至一點，使得該尖部656形成一刀口邊緣，用於導引該滲漏流動之路徑。外部表面652係錐形的，使得在滑動接頭616，外部表面652之徑向地外側部份被定位在擴散器632的內部表面之頂部。於較佳具體實施例中，混合室630的外部表面652係錐形的，使得外部表面652係相對於垂直面成大約1至3度之角度地遠離中心軸線CA，且混合室630的內部表面650係錐形的，使得內部表面650係相對於垂直面成大約1至3度之角度地朝向中心軸線CA。

圖10a顯示用於混合室630之複數不同具體實施例的局部橫截面圖，其大部份包含混合室630之逐漸縮小的內部表面650及外部表面652兩者。在所有細節10a-1至10a-5中，混合室630的內部表面650係錐形的，且相對於直立面遍及該混合室630之底部形成大約3度之角度。內部表面650之錐形部份由混合室630的底部延伸一段距離d1，使在混合室的表面內側之其餘部份延伸平行於混合室630的中心軸線CA(圖9a至9c)。於第一詳細10a-1中，混合室630的外部表面652係筆直的(亦即，不是錐形的)，且相對於直立面形成大約0度之角度。於第二詳細10a-2中，混合室630的外部表面652係錐形的，且遍及該混合室630之底部相對於直立面形成大約0.5度之角度。於第三詳細10a-3中，混合室630的外部表面652係錐形的，且遍及該混合室630之底部相對於直立面形成大約1.0度之角度。於第四詳細10a-4中，混合室630的外部表面652係錐形的，且遍及混合室630之底部相對於直立面形成大約1.5度之角度。於第五詳細10a-5中，混合室630的外部表面652係錐形的，且遍及混合室630之底部相對於直立面形成大約2.0度之角度。外部表面652之錐形部份由該混合室630的底部延伸一段距離d2。

圖10b顯示詳細10a-5中所示混合室630的具體實施例之二視圖。詳細10b-1係混合室630之橫截面視圖，使混合室630之底部2.0具有一逐漸變小達3.0度的內徑。詳細10b-2係混合室630之側視圖，顯示該混合室630之底部具有一逐漸變小達2.0度的外徑。

圖11顯示一滑動接頭716，其辨識混合室730進入擴散器732之插入深度D_ins 。其已經過測試被發現混合室進入擴散器之插入深度D_ins 係藉由經過滑動接頭的滲漏流動所造成之震動大小的主要參數。更深的插入深度D_ins 、亦即該混合室730進一步往下延伸進入擴散器732可防止藉由經過滑動接頭716的滲漏流動所造成之震動。

按照本發明之進一步具體實施例，上面所敘述之具體實施例可被組合，以有效地降低藉由經過滑動接頭的滲漏流動所造成之震動。譬如，於一具體實施例中，該三種主要震動降低技術可被一起採用-混合室的內部表面可在該混合室之底部往外呈錐形的，該混合室的外部表面可在該混合室之底部朝內呈錐形的，及該混合室可比傳統所知者被更深地插入該擴散器。於該混合室的外徑已過份地逐漸變小，導致該混合室及該擴散器間之間隙在該滑動接頭的底部太大之狀態中，該混合室之更深地插入該擴散器可為有幫助的。於此一狀態中，該混合室於該擴散器中之插入深度可被增加，直至該等震動被減至最小至一可接受或穩定的位準。於其他具體實施例中，僅只該混合室的內部表面或該混合室的外部表面可為錐形的，且該混合室可比傳統所知者被更深地插入該擴散器。於甚至進一步之具體實施例中，該混合室的內部表面亦可為錐形，且該混合室的外部表面可為錐形，但該混合室可在傳統之插入深度被插入擴散器。

在該滑動接頭之震動已被決定為將藉由三個主要之有互相關連的參數所造成：(1)滑動接頭之微差壓力，(2)水溫，及(3)驅動器流動。使所有其他變數保持不變，這些參數的其中一者中之增加將增加該可能性，即該震動將被引起。混合室的內部表面在該混合室之底部往外逐漸縮小、該混合室的外部表面在該混合室之底部朝內逐漸縮小、及增加該混合室於該擴散器中之插入深度可被用來增加該等低限，這些三個參數在該等低限造成不穩定的震動。據此，變更該滑動接頭及增加該等低限消除流動造成的不穩定震動之可能性或使流動造成的不穩定震動之可能性減至最小。特別地是，如在此中所敘述地變更該混合室或擴散器可接著允許一核子反應器在一較高之滑動接頭微差壓力及/或驅動器流動下操作，有利地給予該核子反應器之操作員更多操作彈性。

譬如，圖12a至12c及13a至13c說明本發明之具體實施例如何增加一噴射泵之流動穩定性。圖12a至12c顯示壓力功率頻譜密度(公克-力量² /赫茲之單位)對頻率(赫茲)之圖表，而用於發生在四個樣本之滑動接頭的震動。第一樣本包含傳統樣本或混合室之基底殼體，其被切削加工至具有筆直的(亦即，平直的)內部及外部表面，且在一傳統插入深度被插入擴散器。第二樣本包含一混合室，其被切削加工至具有一與直立面在大約1度之角度的錐形外部表面及一筆直的內部表面，且在一傳統插入深度被插入擴散器。第三樣本包含一混合室，其被切削加工至具有一與直立面在大約3度之角度的錐形內部表面及一筆直的外部表面，且在一傳統插入深度被插入擴散器。第四樣本係一混合室，其被切削加工至具有筆直的內部及外部表面，但比傳統所知者被更深地插入擴散器。相對於圖12a至12c及13a至13c，如在此中所使用之不穩定性或不穩定的震動意指樣本遭受具有大於0.3公克-力量² /赫茲之單位的功率頻譜密度之震動。少於0.3公克-力量² /赫茲之單位的功率頻譜密度之樣本遭受震動被考慮為穩定的。圖12a顯示第二至第四樣本之所有樣本在75磅/平方英吋、109磅/平方英吋、及78磅/平方英吋之個別壓力下沒有不穩定的震動，同時該第一樣本正在77磅/平方英吋之壓力下遭受於大約580赫茲之強烈震動的形式中之不穩定性。相同地，圖12b顯示第二至第四樣本之所有樣本在64磅/平方英吋、71磅/平方英吋、及76磅/平方英吋之個別壓力下沒有遭受不穩定的震動，同時該第一樣本正在67磅/平方英吋之壓力下遭受大約520赫茲之不穩定的震動。於對比之下，圖12c顯示用於較低之壓力，該第一、第三及第四樣本在58磅/平方英吋、55磅/平方英吋、及51磅/平方英吋之個別壓力下沒有不穩定的震動，同時該第二樣本正在56磅/平方英吋之壓力下遭受大約480赫茲之不穩定的震動。

圖13a顯示該第一樣本之穩定性標圖，並繪製滑動接頭微差壓力之低限對流量率。直線901代表最大低限之曲線，使超過該等低限之滑動接頭微差壓力在該滑動接頭造成不穩定的震動。直線902代表最小低限之曲線。如果用於特別之流量率的滑動接頭微差壓力超過直線901之最大低限，且不穩定的震動開始，該滑動接頭微差壓力將必需減少至低於直線902之最小低限，以再次造成該等震動穩定的。

圖13b顯示該第二樣本之穩定性標圖，並繪製滑動接頭微差壓力之低限對流量率。直線903、904本質上形成不穩定性之島狀區。如果該滑動接頭微差壓力係大於直線903、但少於直線904，在該滑動接頭僅只導致不穩定性之結果，使直線903亦界定該最大流量率，不穩定的震動發生在該最大流量率處。用於該第二樣本，對於在藉由直線903、904所形成的島狀區外側之壓力及流量率，不穩定的震動不會發生。

圖13c顯示該第三與第四樣本之穩定性標圖，並繪製滑動接頭微差壓力之低限對流量率。如在圖13c中所顯示，對於在0至80磅/平方英吋的範圍中之滑動接頭微差壓力及在每分鐘0至4000加侖的範圍中之流量率，該第三及第四樣本不遭受任何不穩定的震動。據此，該第三及第四樣本係很穩定的，且具有所說明之範圍以外的最小低限。

本發明之一具體實施例係用於決定一混合室進入擴散器之最佳形狀及插入深度的方法。該方法包含操作一沸水式反應器，以藉由變化由該噴射泵中之驅動器噴嘴及/或該噴射泵的滑動接頭微差壓力所產生之驅動流動，決定用於該沸水式反應器之噴射泵的不穩定之震動低限。該方法接著包含變化該混合室之底部的形狀或該混合室之底部進入該擴散器的插入深度，以增加用於該噴射泵之不穩定的震動低限，以致該噴射泵可為在較高的驅動流動及/或較高的滑動接頭微差壓力下操作，而不會導致不穩定的震動。

圖14顯示傳統滑動接頭之橫截面圖，說明該滲漏流動如何建立一不穩定的環境，具有流動造成之不穩定的震動可發生之高度可能性。於該噴射泵的內部區域中，由混合室810至擴散器812的往下流量率係最高的，使該流量率於區域801中為最高的，且在較接近混合室810的內部表面之區域802、803、804中連續地減少。流動以循環方式於再循環區域805中再循環，進入該滑動接頭之驅動流動被強迫於再循環區域805及擴散器812間之發散的有效路徑中。其結果是，該發散的有效路徑在該滑動接頭造成不穩定性。如以圖9a至9c中所敘述之混合室630的具體實施例所顯示，逐漸縮小該內側表面及/或外側表面與使該混合室之底部邊緣變尖銳減少該再循環區域805之尺寸，並使進入該滑動接頭之流動路徑的有效發散度減至最小或消除。

本發明之一具體實施例係用於決定噴射泵中之混合室的最佳形狀之方法。該方法涉及變化該混合室的內部表面及該混合室之底部邊緣，以減少在至滑動接頭的入口所形成之再循環區域的尺寸，該滑動接頭藉由該混合室及擴散器所形成。當該混合室之底部邊緣具有一寬廣之表面且該混合室的內部表面係筆直的時，在滑動接頭之入口的再循環區域可為大的，造成該滲漏流動經過一小路徑進入該滑動接頭，該滲漏流動立即發散，導致不穩定性。該混合室之底部邊緣越寬，則該再循環區域及該不穩定性越大。藉由切削加工該混合室來減少該混合室之底部邊緣的寬度將減少該再循環區域之尺寸，使該滲漏流動之有效路徑的發散度減至最小，及增加該滑動接頭之穩定性。

於較佳具體實施例中，噴射泵18可被翻新改造，以防止不穩定的震動或使不穩定的震動減至最小。噴射泵18之翻新改造可藉由翻新改造傳統混合室130以形成混合室230、330、430、630或藉由翻新改造傳統的擴散器132以形成擴散器532所達成。這可藉著從由擴散器132及混合室130所界定之傳統滑動接頭116移除混合室130、且接著由混合室130(亦即，間隙形成部份138及引入部份136或混合室130的內部表面之各部份)或擴散器132移除材料被達成，譬如藉由放電切削加工。藉由切削加工具有現存環狀間隙134之現存滑動接頭116，界定新的環狀間隙234、334、434、534之新的滑動接頭216、316、416、516被提供。噴射泵18亦可藉由從噴射泵總成40移除傳統之混合室130或傳統的擴散器132、且接著將混合室230、330、430、630或擴散器532、或其一部份放置於噴射泵總成40中被翻新改造。於混合室130或擴散器532被移除及替換之具體實施例中，在混合室230、330、430、630的製造期間，錐形部份240、340、階梯狀部份440與內部表面650、及尖部656可被形成於個別之混合室230、330、430、630中、或可在製造之後於其中被切削加工，且錐形部份546可在擴散器532的製造期間被形成於擴散器532中、或可在製造之後於其中被切削加工。

於該前述之說明書中，本發明已參考特定之示範具體實施例及其範例被敘述。然而，其將為明顯的是各種修改及變化可被對其作成，而不會由本發明之更寬廣的精神及範圍脫離，如在隨後的申請專利範圍中所提出者。該說明書及圖面據此被視為說明性之方式而非限制之意義。

2‧‧‧燃料組件

4‧‧‧降流管環帶

6‧‧‧底部柵板

10‧‧‧底封頭

12‧‧‧導引管

14‧‧‧壓力容器

16‧‧‧滑動接頭

18‧‧‧噴射泵

20‧‧‧驅動器噴嘴

22‧‧‧作動筒之頭部

26‧‧‧圍板

28‧‧‧反應器核心燃料總成

30‧‧‧混合室

32‧‧‧擴散器

40‧‧‧噴射泵總成

42‧‧‧升流管

50‧‧‧沸水式核子反應器

116‧‧‧滑動接頭

130‧‧‧混合室

132‧‧‧擴散器

134‧‧‧環狀間隙

136‧‧‧引入部份

138‧‧‧間隙形成部份

216‧‧‧滑動接頭

230‧‧‧混合室

232‧‧‧擴散器

234‧‧‧環狀間隙

236‧‧‧引入部份

240‧‧‧錐形部份

242‧‧‧徑向地外側部份

316‧‧‧滑動接頭

330‧‧‧混合室

332‧‧‧擴散器

334‧‧‧環狀間隙

336‧‧‧引入部份

338‧‧‧環狀溝槽

340‧‧‧錐形部份

342‧‧‧徑向地外側部份

416‧‧‧滑動接頭

430‧‧‧混合室

432‧‧‧擴散器

434‧‧‧環狀間隙

436‧‧‧引入部份

440‧‧‧階梯狀部份

442‧‧‧徑向地外側部份

516‧‧‧滑動接頭

530‧‧‧混合室

532‧‧‧擴散器

534‧‧‧環狀間隙

546‧‧‧錐形部份

616‧‧‧滑動接頭

630‧‧‧混合室

632‧‧‧擴散器

650‧‧‧內部表面

652‧‧‧外部表面

654‧‧‧內部表面

656‧‧‧尖部

716‧‧‧滑動接頭

730‧‧‧混合室

732‧‧‧擴散器

801‧‧‧區域

802‧‧‧區域

803‧‧‧區域

804‧‧‧區域

805‧‧‧再循環區域

810‧‧‧混合室

812‧‧‧擴散器

901‧‧‧直線

902‧‧‧直線

903‧‧‧直線

904‧‧‧直線

本發明係相對於該等圖面顯示，其中：圖1概要地顯示沸水式核子反應器的下方部份；圖2顯示噴射泵總成之立體視圖；圖3顯示傳統滑動接頭之具體實施例；圖4顯示根據本發明之第一具體實施例的滑動接頭；圖5顯示根據本發明之第二具體實施例的滑動接頭；圖6顯示根據本發明之第三具體實施例的滑動接頭；圖7顯示根據本發明之第四具體實施例的滑動接頭；圖8顯示一曲線圖，說明滑動接頭中之壓力分佈圖；圖9a至9c顯示根據本發明之進一步具體實施例的混合室；圖10a顯示本發明之複數不同具體實施例的局部橫截面圖；圖10b顯示圖10a所示混合室的具體實施例之一的二視圖；圖11顯示一滑動接頭，且辨識混合室進入擴散器之插入深度；圖12a至12c顯示壓力功率頻譜密度對用於發生在四樣 本之滑動接頭的震動之頻率的圖表；圖13a至13c顯示該四樣本之穩定性標圖，並繪製滑動接頭微差壓力之低限對流量率；及圖14顯示傳統滑動接頭之橫截面，說明該流動如何建立一不穩定的環境。

616‧‧‧滑動接頭

630‧‧‧混合室

632‧‧‧擴散器

650‧‧‧內部表面

652‧‧‧外部表面

654‧‧‧內部表面

656‧‧‧尖部

Claims (21)

1. 一種用於翻新改造沸水式反應器之方法，包括：從藉由擴散器及混合室所界定之滑動接頭移除該混合室，該混合室具有一內部表面及一將流動引導至該擴散器之底部邊緣，使得在通至該滑動接頭之入口的再循環區域建立一用於進入該滑動接頭之滲漏流動的有效發散路徑；及提供新的內部表面及新的底部邊緣，該新的內部表面及該新的底部邊緣被重新塑造，以減少該再循環區域之尺寸。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該提供步驟包含提供新的混合室或該混合室之新的區段，以形成該新的內部表面及該新的底部邊緣。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該提供步驟包含切削加工該混合室，以移除材料。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該提供步驟包含切削加工該混合室，以移除該混合室的一部份，且當該混合室及該擴散器被再接合時，該新的內部表面係逐漸縮小地遠離該滑動接頭，使得該新的內部表面向上收歛及該新的底部邊緣形成一點。
5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該切削加工為放電切削加工。
6. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該切削加工包含修改該混合室的內徑，使得該內徑在該混合室之底部由直 立面收歛1至5度。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中提供該新的底部邊緣包含修改該底部邊緣的內徑及外徑之至少一者，使得該混合室之新的底部邊緣形成一刀口邊緣，用於導引該滲漏流動的路徑。
8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中提供該新的底部邊緣包含修改該底部邊緣的內徑及外徑兩者，使得該混合室之新的底部邊緣形成該刀口邊緣，用於導引該滲漏流動的路徑。
9. 一種沸水式反應器之噴射泵，包括：一混合室；及一擴散器，其定位在該混合室之下方及在一滑動接頭承納該混合室，使得該混合室的外徑係以可縱向地滑動之方式被承納於該擴散器的內徑中，水向上滲漏經過該滑動接頭，該混合室的內徑及底部邊緣之形狀被設計成使在該滑動接頭之入口處所形成的再循環區域之尺寸減至最小。
10. 如申請專利範圍第9項之噴射泵，其中當該混合室的內部表面由該混合室之底部延伸且該底部邊緣形成一點時，該混合室的內徑之尺寸減少。
11. 如申請專利範圍第10項之噴射泵，其中當該內部表面由該混合室之底部延伸時，該混合室的內徑由直立面變化達大約1至5度。
12. 如申請專利範圍第10項之噴射泵，其中當該內部表面由該混合室之底部延伸時，該混合室的內部表面係朝內 逐漸縮小。
13. 如申請專利範圍第10項之噴射泵，其中該混合室的外部表面平行於該擴散器的內部表面由該混合室之底部邊緣延伸至該滑動接頭的頂部。
14. 如申請專利範圍第10項之噴射泵，其中該混合室的外部表面係由該混合室之底部邊緣往外逐漸縮小至該滑動接頭的頂部。
15. 如申請專利範圍第9項之噴射泵，其中該混合室係逐漸縮小的，使得該混合室的外部表面之至少一者係呈某一角度地遠離該混合室的中心軸線，且該混合室的內部表面係逐漸縮小的，使得內部表面係呈某一角度地朝向該中心軸線，使得該混合室之底部邊緣形成一刀口邊緣，用於導引該滲漏流動的路徑。
16. 如申請專利範圍第15項之噴射泵，其中該混合室係逐漸縮小的，使得該混合室的外部表面之至少一者係相對於直立面呈大約0.5至3度之角度地遠離該混合室的中心軸線，且該混合室的內部表面係逐漸縮小，使得該內部表面係相對於直立面呈大約1至3度之角度地朝向該中心軸線。
17. 如申請專利範圍第15項之噴射泵，其中該混合室係逐漸縮小的，使得該混合室的外部表面係呈某一角度地遠離該混合室的中心軸線，且該混合室的內部表面係逐漸縮小的，使得內部表面係呈某一角度地朝向該中心軸線，使得該混合室之底部邊緣形成一刀口邊緣，用於導引該滲漏流動的路徑。
18. 如申請專利範圍第17項之噴射泵，其中該混合室係逐漸縮小的，使得該混合室的外部表面係相對於直立面呈大約0.5至3度之角度地遠離該混合室的中心軸線，且該混合室的內部表面係逐漸縮小，使得該內部表面係相對於直立面呈大約1至3度之角度地朝向該中心軸線。
19. 一種用於翻新改造沸水式反應器之方法，包括：從藉由擴散器及混合室所界定之滑動接頭移除該混合室，該混合室具有一將流動引導至該擴散器的內部表面，及一界定該滑動接頭的一部份及在該擴散器中具有一插入深度的外部表面；及提供新的內部表面、新的外部表面、與新的插入深度之至少一者，以允許在該滑動接頭處降低震動。
20. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該提供步驟包含提供新的內部表面、新的外部表面、與新的插入深度之至少二者，以允許在該滑動接頭處降低震動。
21. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該提供步驟包含提供新的內部表面、新的外部表面、與新的插入深度，以允許在該滑動接頭處降低震動。