复合式下管座及核反应堆燃料组件制造技术

本发明专利技术公开一种复合式下管座，包括套筒、下堆芯板、下层下管座及上层下管座，下层下管座包括框板及防异物板，防异物板开设有过滤孔，防异物板开设有螺孔，防异物板焊接于框板的下端，套筒呈啮合的穿过螺孔；下堆芯板包括板体，板体上开设水流孔，板体具有凸伸出与套筒对应的定位销，定位销上开设有胀接凹槽，定位销对应穿过套筒，并藉由胀接器实现套筒与胀接凹槽的胀接连接；导向管与上层下管座连接；胀接连接使得防异物板与下堆芯板复合为一体式结构，防异物板所受到的冷却水的水力载荷会直接传递到下堆芯板上，从而显著减小燃料组件承受的水力载荷，大大减小燃料组件的弯曲风险。另，本发明专利技术还公开了一种具有该复合式下管座的核反应堆燃料组件。

【技术实现步骤摘要】
复合式下管座及核反应堆燃料组件
本专利技术涉及一种核反应堆部件，尤其涉及一种核反应堆燃料组件及其复合式下管座。
技术介绍
一定数量的燃料棒按照一定间隔排列(如：15×15或17×17等)并被固定成一束，称为核反应堆燃料组件，核反应堆燃料组件主要由上管座、下管座、定位格架、导向管和燃料棒组成。一般核反应堆燃料组件在核反应堆中使用3-5年的时间，由于其处于强中子场中，需经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时需承受裂变产物化学作用和复杂的机械载荷，因此工作条件十分苛刻。众所周知，对核反应堆设置多层防护的主要目的在于确保核反应堆发生爆炸等意外事故后，使得核反应堆内的放射性物质不会大量的泄露至外界，而确保核反应堆不发生爆炸的决定性因素，就是控制核反应堆内链式反应速度和温度，因此核反应堆燃料组件内起慢化剂和冷却剂的冷却水的流量控制就事关重要，故核反应堆燃料组件的下管座的结构对于冷却水的流通性就变的尤为重要；同时下管座必须具有与放置燃料棒的定位格架匹配的板面，为了能够让冷却水通过并同时进行过滤，因此设有防异物板(或过滤栅格)，并且该防异物板上开设有若干让冷却水通过并同时进行过滤的过滤孔，使得通过过滤孔过滤后的冷却水能直接进入定位格架内对燃料棒进行冷却，为了能够支撑装有燃料棒的定位格架的重量及高速水流的冲刷，因此，下管座在确保有足够多的过滤孔的前提下还必须具有足够的强度。现有的下管座，在反应堆运行时，防异物板所受到的冷却水的水力载荷会传递到整个核反应堆燃料组件中，增加核反应堆燃料组件弯曲风险；同时在设计防异物板时，在保证越好的过滤效果的前提下，在冷却水流过时会使防异物板产生较大的压降，因此，冷却水通过防异物板时，防异物板将承受非常大的水力载荷，由于防异物板直接与核反应堆燃料组件的定位格架相连接，从而使核反应堆燃料组件本身承受更大的水力载荷，进一步增加核反应堆燃料组件弯曲风险。由于现有的下管座的防异物板与核反应堆燃料组件相连接，在安装、拆卸或修改下管座、导向管和下部连接部位时，由于该防异物板的存在，增加了上述操作的复杂性；另，还由于现有的防异物板与核反应堆燃料组件相连接，因此防异物板无论是否损坏，其使用寿命与核反应堆燃料组件相同，无法重复使用，产品利用率不高。因此，亟需一种能将水力载荷转移至下堆芯板上、能有效防止核反应堆燃料组件弯曲及降低核反应堆燃料组件制造难度并复合下堆芯板为一体的复合式下管座。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能将水力载荷转移至下堆芯板上、能有效防止核反应堆燃料组件弯曲及降低核反应堆燃料组件制造难度并复合下堆芯板为一体的复合式下管座。本专利技术的另一目的在于提供一种核反应堆燃料组件，所述核反应堆燃料组件的复合式下管座能将水力载荷转移至下堆芯板上、能有效防止核反应堆燃料组件弯曲及降低核反应堆燃料组件制造难度并复合下堆芯板为一体。为实现上述目的，本专利技术提供了一种复合式下管座，用于承载并定位核反应堆燃料组件并与核反应堆燃料组件的导向管连接，其包括套筒、下堆芯板、下层下管座及上层下管座，所述套筒呈中通结构且外侧设有外螺纹；所述下层下管座包括框板及防异物板，所述框板呈中通结构，所述中通结构形成用于吊装和拆卸的操作区，所述防异物板贯穿开设有若干过滤孔，所述防异物板开设有两个呈对角线布置的螺孔，所述防异物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈啮合的穿过所述螺孔并伸入所述操作区内；所述下堆芯板包括板体，所述板体上均匀开设水流孔，所述板体具有凸伸出与所述套筒对应的定位销，所述定位销上开设有胀接凹槽，所述定位销对应穿过所述套筒，并藉由外界胀接器实现所述套筒与所述胀接凹槽的胀接连接；所述核反应堆燃料组件的定位格架的下端与所述上层下管座匹配连接，所述上层下管座开设有与所述定位销对应的定位孔，穿过所述套筒的定位销对应插设于所述定位孔中。较佳地，所述胀接凹槽环绕所述定位销一周；该种结构的胀接凹槽，使得套筒在胀接器的作用下所形成的与该胀接凹槽紧密贴合的凹陷部也为一周，使得将下堆芯板与下层下管座和套筒固定所形成的复合结构更加稳固，进一步的确保了防异物板所受到的冷却水的水力载荷会直接传递到下堆芯板上。较佳地，所述定位销的自由端呈锥台结构；呈锥台结构的自由端利于定位销插入套筒及定位孔中，并且不会对套筒及定位孔造成损伤，结构简单且实用。较佳地，所述框板的上端的相对两侧朝所述操作区内延伸形成吊装部。较佳地，所述吊装部呈水平状。较佳地，所述过滤孔为方形、圆形、三角形、菱形中的一种或多种的任意组合。较佳地，所述过滤孔为不规则形状。本专利技术提供的一种核反应堆燃料组件，包括复合式下管座、上管座、定位格架、导向管及燃料棒，所述燃料棒及导向管分别插设于所述定位格架中，所述导向管的上端与所述上管座连接，所述导向管的下端与所述复合式下管座连接，所述复合式下管座包括套筒、下堆芯板、下层下管座及上层下管座，所述套筒呈中通结构且外侧设有外螺纹；所述下层下管座包括框板及防异物板，所述框板呈中通结构，所述中通结构形成用于吊装和拆卸的操作区，所述防异物板贯穿开设有若干过滤孔，所述防异物板开设有两个呈对角线布置的螺孔，所述防异物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈啮合的穿过所述螺孔并伸入所述操作区内；所述下堆芯板包括板体，所述板体上均匀开设水流孔，所述板体具有凸伸出与所述套筒对应的定位销，所述定位销上开设有胀接凹槽，所述定位销对应穿过所述套筒，并藉由外界胀接器实现所述套筒与所述胀接凹槽的胀接连接；所述核反应堆燃料组件的导向管与所述上层下管座连接，所述上层下管座开设有与所述定位销对应的定位孔，穿过所述套筒的定位销对应插设于所述定位孔中。与现有技术相比，由于本专利技术的复合式下管座将下堆芯板与下层下管座通过定位销与套筒的胀接连接而复合呈一体，并且下层下管座包括框板及防异物板，防异物板具有能够让冷却水通过并同时进行过滤的过滤孔，防异物板通过开设的螺孔与套筒进行啮合的固定连接，下堆芯板上的定位销穿过套筒后藉由外界胀接器，将套筒与定位销上的胀接凹槽进行胀接连接，从而实现将防异物板复合于下堆芯板上并形成一体式结构，拆卸时通过破坏上述胀接连接点即可拆分开具有防异物板的下层下管座与下堆芯板，在反应堆运行时，冷却水通过防异物板的过滤孔时，由于防异物板复合于下堆芯板上并形成一体式结构，所以防异物板所受到的冷却水的水力载荷会直接传递到下堆芯板上，从而显著减小核反应堆燃料组件及定位格架所承受的水力载荷，大大减小核反应堆燃料组件的弯曲风险，由于本专利技术的复合式下管座中的防异物板能从核反应堆燃料组件中拆分出来单独的制造并安装于下堆芯板上，使核反应堆燃料组件下部机械结构简化，降低制造核反应堆燃料组件的难度，还可大大减小安装、拆卸或修理下部连接时的复杂程度；在设计该防异物板时，无需考虑防异物板对核反应堆燃料组件所受水力载荷的影响，增加了防异物板设计的灵活性；另，该防异物板可从下堆芯板上拆卸下并能独立于核反应堆燃料组件，因此防异物板可一直使用，直到寿命期限，无需与核反应堆燃料组件同寿命，增加了产品利用率。附图说明图1是本专利技术复合式下管座的结构示意图。图2是本专利技术复合式下管座的框板的俯视图结构示意图。图3是沿图2中A-A线的剖视图。图4是本专利技术复合式下管座的防异物板的俯视图结构示意图。图5是沿图4中B-B线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合式下管座，用于承载并定位核反应堆燃料组件并与核反应堆燃料组件的导向管连接，其特征在于，包括：套筒，所述套筒呈中通结构且外侧设有外螺纹；下层下管座，所述下层下管座包括框板及防异物板，所述框板呈中通结构，所述中通结构形成用于吊装和拆卸的操作区，所述防异物板贯穿开设有若干过滤孔，所述防异物板开设有两个呈对角线布置的螺孔，所述防异物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈啮合的穿过所述螺孔并伸入所述操作区内；下堆芯板，所述下堆芯板包括板体，所述板体上均匀开设水流孔，所述板体具有凸伸出与所述套筒对应的定位销，所述定位销上开设有胀接凹槽，所述定位销对应穿过所述套筒，并藉由外界胀接器实现所述套筒与所述胀接凹槽的胀接连接；及上层下管座，所述核反应堆燃料组件的导向管与所述上层下管座连接，所述上层下管座开设有与所述定位销对应的定位孔，穿过所述套筒的定位销对应插设于所述定位孔中。

【技术特征摘要】
1.一种复合式下管座，用于承载并定位核反应堆燃料组件并与核反应堆燃料组件的导向管连接，其特征在于，包括：套筒，所述套筒呈中通结构且外侧设有外螺纹；下层下管座，所述下层下管座包括框板及防异物板，所述框板呈中通结构，所述中通结构形成用于吊装和拆卸的操作区，所述防异物板贯穿开设有若干过滤孔，所述防异物板开设有两个呈对角线布置的螺孔，所述防异物板焊接于所述框板的下端，所述套筒呈啮合的穿过所述螺孔并伸入所述操作区内；下堆芯板，所述下堆芯板包括板体，所述板体上均匀开设水流孔，所述板体具有凸伸出与所述套筒对应的定位销，所述定位销上开设有胀接凹槽，所述定位销对应穿过所述套筒，并藉由外界胀接器实现所述套筒与所述胀接凹槽的胀接连接，使所述防异物板复合于所述下堆芯板上并形成一体式结构，且所述防异物板与所述下堆芯板直接接触；及上层下管座，所述核反应堆燃料组件的导向管与所述上层下管座连接，所述上层下管座开设有与所述定位销对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢志威，周跃民，李伟才，禹文池，庞铮铮，陈晓明，
申请(专利权)人：中科华核电技术研究院有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44