一种桁架式流量分配装置及堆内构件制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种桁架式流量分配装置及堆内构件，涉及核电技术领域。本发明专利技术提供一种桁架式流量分配装置，包括压力容器、堆芯下支撑板、桁架支撑结构及流量分配隔板。堆芯下支撑板设有多个第一导流孔，堆芯下支撑板与压力容器连接，且堆芯下支撑板与压力容器之间设置有流量通道，流量通道与压力容器的下腔室连通。桁架支撑结构设置于压力容器的下腔室内，并分别与压力容器和堆芯下支撑板连接。流量分配隔板安装于桁架支撑结构上。本发明专利技术还提供一种堆内构件。本发明专利技术提供的桁架式流量分配装置及堆内构件结构简单、加工和安装简单、维修方便、可靠性高。同时，其具有涡流抑制效果好、流量分配效果好及支撑效果好等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种桁架式流量分配装置及堆内构件
本专利技术涉及核电
，具体而言，涉及一种桁架式流量分配装置及堆内构件。
技术介绍
核电站的压水型反应堆本体包括反应堆压力容器、堆内构件、堆芯组件和堆芯仪表等部件，反应堆压力容器、堆内构件及燃料组件结构本身一起为冷却堆芯的冷却剂提供合理的流道。一般压水型核反应堆由2-4个冷却剂环路构成，在每一冷却剂环路中，冷却剂经由压力容器上的进口接管进入压力容器，绝大部分冷却剂沿堆芯吊篮和压力容器之间的下降段向下流动，直至进入压力容器下腔室后改变方向，然后向上流经堆芯下支撑板进入堆芯后冷却反应堆堆芯，被加热后的冷却剂进入上腔室，再经由压力容器上的出口接管流出压力容器。但是，由于压力容器的下封头一般为球形或碟形，其与堆芯下支撑板所围成的下腔室近似半球形，当冷却剂从吊篮环段与压力容器内壁形成的下降混合环腔进入下腔室时，就会因流道急剧变化而在下腔室内产生大量涡流。下腔室内形成的涡流，一方面会导致进入堆芯内流经不同位置的燃料组件的冷却剂流量不均匀，从而导致冷却效果不一致；另一方面会增加堆内构件因漩涡而产生松动或脱落的风险。因此，在设计核反应堆堆内构件时，通常会在堆芯下方设置涡流抑制或消除和流量分配的装置，一方面通过涡流抑制或消除装置先对下腔室中形成的涡流进行搅混，使冷却剂保持一定的稳定程度；另一方面通过流量分配装置(如过水围栏和堆芯下支撑板)对进入堆芯的冷却剂进行多次均匀分配，使流经堆芯内燃料组件的冷却剂保持更高的均匀度。另外，为应对堆芯下坠事故，在设计核反应堆堆内构件时，通常会在堆芯下方设置二次支撑装置，为堆芯组件提供辅助支撑。现有的流量分配装置主要有1)半球形、碟形或环形多孔围栏，这种结构流量分配效果较好，但加工较为复杂，阻力系数相对较高；2)一层或多层孔板式结构，这种结构流量分配效果不理想，而且结构和安装相对复杂，不便于维修，阻力系数也相对较高；3)由一个加工了大量流水孔的流量分配环和一块涡流抑制板相配合而成的分离结构，这种结构流量分配相对理想，但流量分配环焊接固定在压力容器上，维修相当困难。现有的堆芯二次支撑装置主要由若干次级堆芯支撑柱和支撑板组成，次级支撑柱通过螺栓与堆芯下支撑板固定在一起，这种装置结构和安装较为复杂，而且容易存在较大的漩涡脱落风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种桁架式流量分配装置，其结构简单、加工和安装简单、维修方便、可靠性高。同时，其具有涡流抑制效果好、流量分配效果好及支撑效果好等特点。本专利技术的另一目的在于提供一种堆内构件，其结构简单、加工和安装简单、维修方便、可靠性高。同时，其具有涡流抑制效果好、流量分配效果好及支撑效果好等特点。本专利技术提供一种技术方案：一种桁架式流量分配装置，用于对冷却剂进行流量分配。桁架式流量分配装置包括压力容器、堆芯下支撑板、桁架支撑结构及流量分配隔板。堆芯下支撑板有多个第一导流孔，堆芯下支撑板与压力容器连接，且堆芯下支撑板与压力容器之间设置有流量通道，流量通道与压力容器的下腔室连通，以使冷却剂经流量通道进入压力容器的下腔室。桁架支撑结构设置于压力容器的下腔室内，并分别与压力容器和堆芯下支撑板连接。流量分配隔板安装于桁架支撑结构上，以使冷却剂通过流量分配隔板，并由第一导流孔流入堆芯。进一步地，上述桁架支撑结构包括第一桁架结构和第二桁架结构，第一桁架结构与第二桁架结构连接，第一桁架结构远离第二桁架结构的一端与压力容器连接，第二桁架结构远离第一桁架结构的一端与堆芯下支撑板连接，流量分配隔板安装于第二桁架结构上。进一步地，上述第二桁架结构包括多个正四面体桁架单元，多个正四面体桁架单元依次连接，且正四面体桁架单元的一端与堆芯下支撑板连接，另一端与第一桁架结构连接，正四面体桁架单元的其中三个面均设置有流量分配隔板。进一步地，上述正四面体桁架单元远离堆芯下支撑板的三个面均设置有流量分配隔板。进一步地，上述压力容器设置有与第一桁架结构配合的第一安装槽。进一步地，上述堆芯下支撑板上设置有与第二桁架结构配合的第二安装槽。进一步地，上述压力容器设置有能量缓冲台，能量缓冲台抵持于压力容器和桁架支撑结构之间。进一步地，上述压力容器还设置有多个与堆芯下支撑板卡接的支撑座。进一步地，上述支撑座上设置有第一卡接部，堆芯下支撑板靠近支撑座的一侧设置有第二卡接部，第一卡接部与第二卡接部卡接。一种堆内构件，包括桁架式流量分配装置。桁架式流量分配装置包括压力容器、堆芯下支撑板、桁架支撑结构及流量分配隔板。堆芯下支撑板有多个第一导流孔，堆芯下支撑板与压力容器连接，且堆芯下支撑板与压力容器之间设置有流量通道，流量通道与压力容器的下腔室连通，以使冷却剂经流量通道进入压力容器的下腔室。桁架支撑结构设置于压力容器的下腔室内，并分别与压力容器和堆芯下支撑板连接。流量分配隔板安装于桁架支撑结构上，以使冷却剂通过流量分配隔板，并由第一导流孔流入堆芯。相比现有技术，本专利技术提供的桁架式流量分配装置及堆内构件的有益效果是：冷却剂通过流量通道进入压力容器的下腔室，由于流速大等原因，冷却剂在压力容器的下腔室中会产生涡流。连接于堆芯下支撑板和压力容器之间的桁架支撑结构可以将涡流部分消除。同时，安装于桁架支撑结构上的流量分配隔板，在冷却剂经过时，可以对冷却剂进行分流和进一步消除涡流。冷却剂经过流量分配隔板后通过堆芯下支撑板上的第一导流孔流入堆芯。本专利技术提供的桁架式流量分配装置及堆内构件结构简单、加工和安装简单、维修方便、可靠性高。同时，其具有涡流抑制效果好、流量分配效果好及支撑效果好等特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术的第一实施例提供的桁架式流量分配装置的结构示意图；图2为本专利技术的第一实施例提供的桁架支撑结构的结构示意图；图3为本专利技术的第一实施例提供的第一安装槽的结构示意图；图4为本专利技术的第一实施例提供的压力容器的结构示意图；图5为本专利技术的第一实施例提供的堆芯下支撑板的结构示意图。图标：100-桁架式流量分配装置；110-压力容器；111-第一安装槽；112-支撑座；1121-第一卡接部；120-堆芯下支撑板；121-第一导流孔；122-第二安装槽；123-第二卡接部；130-桁架支撑结构；131-第一桁架结构；132-第二桁架结构；140-流量分配隔板；141-第二导流孔；150-能量缓冲台；160-流量通道。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桁架式流量分配装置，用于对进入堆芯的冷却剂进行流量分配，其特征在于，所述桁架式流量分配装置包括压力容器、堆芯下支撑板、桁架支撑结构及流量分配隔板；所述堆芯下支撑板设有多个第一导流孔，所述堆芯下支撑板与所述压力容器连接，且所述堆芯下支撑板与所述压力容器之间设置有流量通道，所述流量通道与所述压力容器的下腔室连通，以使所述冷却剂经所述流量通道进入所述压力容器的下腔室；所述桁架支撑结构设置于所述压力容器的下腔室内，并分别与所述压力容器和所述堆芯下支撑板连接；所述流量分配隔板设有多个第二导流孔，所述流量分配隔板安装于所述桁架支撑结构上，以使所述冷却剂通过所述第二导流孔，并由所述第一导流孔进入所述堆芯。

【技术特征摘要】
1.一种桁架式流量分配装置，用于对进入堆芯的冷却剂进行流量分配，其特征在于，所述桁架式流量分配装置包括压力容器、堆芯下支撑板、桁架支撑结构及流量分配隔板；所述堆芯下支撑板设有多个第一导流孔，所述堆芯下支撑板与所述压力容器连接，且所述堆芯下支撑板与所述压力容器之间设置有流量通道，所述流量通道与所述压力容器的下腔室连通，以使所述冷却剂经所述流量通道进入所述压力容器的下腔室；所述桁架支撑结构设置于所述压力容器的下腔室内，并分别与所述压力容器和所述堆芯下支撑板连接；所述流量分配隔板设有多个第二导流孔，所述流量分配隔板安装于所述桁架支撑结构上，以使所述冷却剂通过所述第二导流孔，并由所述第一导流孔进入所述堆芯。2.根据权利要求1所述的桁架式流量分配装置，其特征在于，所述桁架支撑结构包括第一桁架结构和第二桁架结构，所述第一桁架结构与所述第二桁架结构连接，所述第一桁架结构远离所述第二桁架结构的一端与所述压力容器连接，所述第二桁架结构远离所述第一桁架结构的一端与所述堆芯下支撑板连接，所述流量分配隔板安装于所述第二桁架结构上。3.根据权利要求2所述的桁架式流量分配装置，其特征在于，所述第二桁架结构包括多个正四面体桁架单元，多个所述正四面体桁架单元依...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文强，李松，李彦，韩怀邦，冉仁杰，李飞，赵玉东，刘启虞，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51