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CN201927363U - 低压降燃料组件上管座 - Google Patents

低压降燃料组件上管座 Download PDF

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CN201927363U
CN201927363U CN2011200115755U CN201120011575U CN201927363U CN 201927363 U CN201927363 U CN 201927363U CN 2011200115755 U CN2011200115755 U CN 2011200115755U CN 201120011575 U CN201120011575 U CN 201120011575U CN 201927363 U CN201927363 U CN 201927363U
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China
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holes
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pressure drop
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Application number
CN2011200115755U
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English (en)
Inventor
吕先锋
周跃民
李伟才
禹文池
任啟森
郭严
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China General Nuclear Power Corp
China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
Lingao Nuclear Power Co Ltd
Original Assignee
China General Nuclear Power Corp
China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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Abstract

本实用新型涉及一种低压降燃料组件上管座，包括顶板、安装在顶板下侧的围板、以及安装在围板下侧的匹配板。匹配板的中心位置处开设有仪表管孔，并且由里向外排布多个第一导向管固定孔、多个第二导向管固定孔。在匹配板上设置有若干流水孔。流水孔包括在仪表管孔和第一导向管固定孔的周围规则排布的第一流水孔和第二流水孔，及在匹配板的边缘排布有第三流水孔。通过将流水孔排布成相对于匹配板的横向、纵向中线和对角线对称排布，并将流水孔包围设置在仪表管孔和第一导向管固定孔的外围，从而获得应力的均匀分配，增加了匹配板的通透性，并在保持足够的机械强度情况下减小了匹配板的厚度，从而降低了水力损失，表现出较好的水力性能。

Description

低压降燃料组件上管座
技术领域
本实用新型涉及压力堆核电站燃料组件，更具体地说，涉及一种核电站压力堆的低压降燃料组件上管座。
背景技术
目前，压水堆核电站的堆芯由许多燃料组件组成。如图1所示，现有的核燃料组件由刚性骨架1和燃料棒2组成，燃料棒2在刚性骨架1中平行排列并被均匀分隔。刚性骨架1包括定位格架3、上管座6、下管座5和导向管4。
其中，定位格架3由规则排列的、用于容纳和夹持燃料棒2的栅元组成。导向管4比燃料棒2长，从燃料棒2束的端部伸出来，并固定在上管座6和下管座5上。下管座5位于燃料组件的下部，固定导向管4的下端。燃料组件的另一端，即组件上端的上管座6，包括一个横向的匹配板6a，有一些容纳和固定导向管4的孔道和流水孔6a3贯穿该配板。
如图2所示，现有技术中燃料组件上管座6由匹配板6a、围板6c和顶板6b组成。上管座6的顶板6b包括一些用来固定弹簧7的定位凸起，以及与吊装工具配合的接口、定位燃料组件的定位销孔和防错位孔。
如图3所示，匹配板6a的中心位置处开设有仪表管孔6a1，并且在仪表管孔6a1的周围按规则排布有导向管固定孔6a2。导向管4的端部被固定于各个圆形孔道中。同时，为了确保流过匹配板6a的冷却剂的水力损失尽可能小，提供了一系列孔道，作为流水孔6a3，这些孔道排列在紧固导向管4的孔道之间。如图所示，该流水孔6a3全为长条形，且流水孔6a3没有围绕导向管4进行对称布置。
现有技术中的流水孔6a3布局对称性不足，不利于流场分布。堆芯中高速（3m/s ~6m/s）的流体从匹配板6a流出后，其产生的横向流动容易对插在导向管4中的控制棒形成持续冲刷，更严重的情况下，该横向流会造成控制棒包壳失效和毒物泄漏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术流水孔对称性不足、流场分布不均匀的缺陷，提供一种流场分布合理的低压降燃料组件上管座。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种低压降燃料组件上管座，包括顶板、安装在所述顶板下侧的围板、以及安装在所述围板下侧的匹配板；所述匹配板的中心位置处开设有仪表管孔，并且在所述仪表管孔的周围均匀排布多个第一导向管固定孔、在所述第一导向管固定孔的周围按规则排布有多个第二导向管固定孔；在所述匹配板上设置有若干流水孔；
所述流水孔相对于所述匹配板的横向中线、纵向中线和对角线对称排布；所述流水孔包括设置在所述匹配板的中央部分、并在所述仪表管孔和第一导向管固定孔的周围规则排布的第一流水孔和第二流水孔，以及在所述匹配板的边缘排布有第三流水孔。
在本实用新型的低压降燃料组件上管座中，所述第二导向管固定孔的周围排布有所述第一流水孔、第二流水孔和第三流水孔。
在本实用新型的低压降燃料组件上管座中，所述第一流水孔为圆角矩形孔或直角矩形孔；
所述第二流水孔为圆形孔或方形孔；
所述第三流水孔包括按规则排列的、三种尺寸的圆角矩形孔或直角矩形孔。
在本实用新型的低压降燃料组件上管座中，所述匹配板的每个角上设有圆形孔或方形孔。
在本实用新型的低压降燃料组件上管座中，所述第一导向管固定孔的外围均匀排布有八个所述第一流水孔和三个所述第二流水孔。
在本实用新型的低压降燃料组件上管座中，所述仪表管孔的周围均匀排布有八个所述第一流水孔和四个所述第二流水孔。
在本实用新型的低压降燃料组件上管座中，相邻的所述第一导向管固定孔之间、所述仪表管孔与相邻的所述第一导向管固定孔之间设置的所述第一流水孔为共用的第一流水孔，设置的所述第二流水孔为共用的第二流水孔。
在本实用新型的低压降燃料组件上管座中，纵向设置的所述第一流水孔和第三流水孔的长度方向与所述匹配板的纵向中心线平行；
横向设置的所述第一流水孔和第三流水孔的长度方向与所述匹配板的横向中心线平行。
实施本实用新型具有以下有益效果：通过将流水孔排布成相对于匹配板的横向中线、纵向中线和对角线对称排布，并将流水孔包围设置在仪表管孔和第一导向管固定孔的外围，从而获得应力的均匀分配，增加了匹配板的通透性，并在保持足够的机械强度情况下减小了匹配板的厚度，从而降低了水力损失，表现出较好的水力性能，能够在使用寿命期内获得更好的性能。
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是现有技术的压水堆核电站的核燃料组件结构示意图；
图2是现有技术的燃料组件上管座的轴向剖视示意图；
图3是现有技术的燃料组件上管座的匹配板的平面示意图；
图4是本实用新型的低压降燃料组件上管座的匹配板的平面示意图。
具体实施方式
在本实用新型的低压降燃料组件上管座的一个实施例中，该上管座包括匹配板10、围板和顶板等。该围板固定安装在顶板的下侧，而匹配板10安装在围板的下侧，其安装方式可以采用现有的各种安装结构实现。
如图4所示，该匹配板10的中心位置处开设有仪表管孔11，用于固定安装仪表管的上端。在仪表管孔11的周围均匀排布设置多个第一导向管固定孔12，在第一导向管固定孔12的外测按规则排布有多个第二导向管固定孔13；通过第一导向管固定孔12和第二导向管固定孔13来固定导向管的上端。
该匹配板10上设有由若干流水孔，以供流体的通过。在本实施例中，该流水孔相对于匹配板10的横向中线、纵向中心和对角线均为对称排布，即四分之一对称分布，从而获得应力的均匀分配。
该流水孔包括在匹配板10的中央部分设置的第一流水孔14和第二流水孔15、以及在匹配板10的边缘排布的第三流水孔16。
该第一流水孔14和第二流水孔15设置在匹配板10的中央部分，并在仪表管孔11和第一导向管固定孔12的周围按规则排布。如图所示，在仪表管孔11的周围均匀排布有八个第一流水孔14和第二流水孔15；而在第一导向管固定孔12的外围均匀排布有八个第一流水孔14和三个第二流水孔15。从图中可以看到，相邻的第一导向管固定孔12之间、仪表管孔11与相邻的第一导向管固定孔12之间设置的第一流水孔14为共用的第一流水孔14，设置的第二流水孔15为共用的第二流水孔15。
进一步的，第三流水孔16设置在匹配板10的边缘，可以根据第二导向管固定孔13的分布，设置三种尺寸的流水孔。在第二导向管固定孔13的周围排布有第一流水孔14、第二流水孔15和第三流水孔16。
进一步的，纵向设置的第一流水孔14和第三流水孔16的长度方向与匹配板10的纵向中心线平行；横向设置的第一流水孔14和第三流水孔16的长度方向与匹配板10的横向中心线平行。
进一步的，还可以在匹配板10的每个角落处设置圆形孔或方形孔17，以增加流通能力。当然，也可以根据需要取消角落处的圆形孔或方形孔。
在本实施例中，该第一流水孔14和第三流水孔16采用圆角矩形孔，而第二流水孔15采用圆形孔。可以理解的，该第一流水孔14和第三流水孔16采用直角矩形孔，而第二流水孔15采用方形孔。
由于流水孔的更合理的分布，有效地增加匹配板10的通透性，并且在保持足够的机械强度情况下，增加3%的匹配板10流通面积，并减小匹配板10的厚度，匹配板10对冷却剂的水力阻力减少5%，从而限制了水力损失。

Claims (8)

1.一种低压降燃料组件上管座，包括顶板、安装在所述顶板下侧的围板、以及安装在所述围板下侧的匹配板；所述匹配板的中心位置处开设有仪表管孔，并且在所述仪表管孔的周围均匀排布多个第一导向管固定孔、在所述第一导向管固定孔的周围按规则排布有多个第二导向管固定孔；在所述匹配板上设置有若干流水孔；
其特征在于，所述流水孔相对于所述匹配板的横向中线、纵向中线和对角线对称排布；所述流水孔包括设置在所述匹配板的中央部分、并在所述仪表管孔和第一导向管固定孔的周围规则排布的第一流水孔和第二流水孔，以及在所述匹配板的边缘排布有第三流水孔。
2.根据权利要求1所述的低压降燃料组件上管座，其特征在于，所述第二导向管固定孔的周围排布有所述第一流水孔、第二流水孔和第三流水孔。
3.根据权利要求1或2所述的低压降燃料组件上管座，其特征在于，所述第一流水孔为圆角矩形孔或直角矩形孔；
所述第二流水孔为圆形孔或方形孔；
所述第三流水孔包括按规则排列的、三种尺寸的圆角矩形孔或直角矩形孔。
4.根据权利要求3所述的低压降燃料组件上管座，其特征在于，所述匹配板的每个角上设有圆形孔或方形孔。
5.根据权利要求3所述的低压降燃料组件上管座，其特征在于，所述第一导向管固定孔的外围均匀排布有八个所述第一流水孔和三个所述第二流水孔。
6.根据权利要求5所述的低压降燃料组件上管座，其特征在于，所述仪表管孔的周围均匀排布有八个所述第一流水孔和四个所述第二流水孔。
7.根据权利要求6所述的低压降燃料组件上管座，其特征在于，相邻的所述第一导向管固定孔之间、所述仪表管孔与相邻的所述第一导向管固定孔之间设置的所述第一流水孔为共用的第一流水孔，设置的所述第二流水孔为共用的第二流水孔。
8.根据权利要求3所述的低压降燃料组件上管座，其特征在于，纵向设置的所述第一流水孔和第三流水孔的长度方向与所述匹配板的纵向中心线平行；
横向设置的所述第一流水孔和第三流水孔的长度方向与所述匹配板的横向中心线平行。
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