本實用新型涉及核電領域,更具體地說,涉及一種燃料組件及其管座和應用于管座的防異物組件。
背景技術:
燃料組件一般由骨架和燃料棒組成。其中骨架包含上管座、下管座、定位格架、導向管等。冷卻劑經由下管座流入,向上經燃料棒從上管座流出。在反應堆運行過程中,冷卻劑中容易混入螺釘、螺母、金屬屑等異物,這些異物會對燃料棒的包殼造成磨蝕破損。作為冷卻劑進入堆芯的入口,下管座除了對冷卻劑進行流量分配,還有防止異物進入燃料組件的作用。另外,為了保證燃料組件壓降合理,應盡可能減小下管座的阻力系數。
在現有的下管座設計中,防異物板采用單層小方格設計,壓降較大;另外,連接板采用大流水孔設計防異物板有被大尺寸異物劃破風險。
相關技術中的下管座采用設有大流水孔的連接板和設有小流水孔的防異物板結構,該設計中防異物板采用小方格設計,可以有效防止大尺寸異物進入燃料組件,但是小流水孔容易造成下管座的壓降增大。
另外,大流水孔的連接板設計會增加大尺寸異物劃破防異物板的可能。
為了進一步降低下管座壓降及減少防異物板有被大尺寸異物劃破的風險,在現有下管座的基礎上,提出一種錯位防異物的下管座。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題在于,提供一種改進的燃料組件及其管座和應用于管座的防異物組件。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種應用于管座的防異物組件,所述管座包括孔板,所述孔板上設有供冷卻劑流通的流通孔,所述防異物組件包括第一防異物板、第二防異物板;
所述第一防異物板、第二防異物板層疊設置,所述第一防異物板上分布有與所述流通孔連通的第一防異物孔,所述第二防異物板上分布有與所述流通孔連通的第二防異物孔,且所述第一防異物孔與所述第二防異物孔錯位設置。
優(yōu)選地,所述第一防異物板包括若干并排設置的第一防異物單元,每一所述第一防異物單元與至少一個所述流通孔位置對應,所述第一防異物單元上形成有至少一個所述第一防異物孔;
所述第二防異物板包括若干并排設置的第二防異物單元,每一所述第二防異物單元與至少一個所述流通孔位置對應,所述第二防異物單元上形成有至少一個所述第二防異物孔。
優(yōu)選地,所述第一防異物單元包括第一框體以及連接在所述第一框體的內框之間的第一隔離肋、第二隔離肋,所述第一隔離肋、第二隔離肋的方向不同,交叉設置形成若干所述第一防異物孔;
所述第二防異物單元包括第二框體以及連接在所述第二框體的內框之間的第三隔離肋、第四隔離肋,所述第三隔離肋、第四隔離肋交叉設置形成若干所述第二防異物孔。
優(yōu)選地,所述第一框體、第二框體呈方形,所述第一框體的縱向兩相對側邊之間連接有至少一根所述第一隔離肋,所述第一框體的橫向兩相對側邊之間連接有至少一根所述第二隔離肋,
所述第二框體的縱向兩相對側邊之間連接有至少一根所述第三隔離肋,所述第二框體的橫向兩相對側邊之間連接有至少一根所述第四隔離肋。
優(yōu)選地,各所述第一防異物單元呈矩陣式排列,相鄰的所述第一框體相互連接,各所述第二防異物單元呈矩陣式排列,相鄰的所述第二框體相互連接。
優(yōu)選地,所述孔板上還分布有供導向管安裝的安裝孔,所述第一防異物板、第二防異物板上分別設有與所述安裝孔對應的第一避讓孔、第二避讓孔。
優(yōu)選地,所述第一框體的角落設有第一缺口,所述第一避讓孔由相鄰的所述第一框體上的第一缺口拼接形成;
所述第二框體的角落設有第二缺口,所述第二避讓孔由相鄰的所述第二框體上的第二缺口拼接形成。
優(yōu)選地,所述第一避讓孔形成于相鄰的所述第一框體之間,所述第二避讓孔形成于相鄰的所述第二框體之間。
優(yōu)選地,所述第一避讓孔形成于所述第一框體上;所述第二避讓孔形成于所述第二框體上。
優(yōu)選地,對應位置的所述第一防異物孔、第二防異物孔兩相對的端面之間間隔設置。
本實用新型還構造一種管座,包括孔板,所述孔板上設有供冷卻劑流通的流通孔,還包括所述的防異物組件,所述防異物組件設置于所述孔板的上側或下側。
本實用新型還構造一種燃料組件,包括所述的管座。
實施本實用新型的燃料組件及其管座和應用于管座的防異物組件,具有以下有益效果:本實用新型燃料組件及其管座和應用于管座的防異物組件通過層疊設置的第一防異物板、第二防異物板設置在管座的孔板上側或下側,并讓第一防異物板的第一防異物孔與第二防異物板的第二防異物孔錯位設置,可以用網孔較大的兩個部件層疊形成網孔較小的防異物組件,能很好的防止異物穿過孔板的流通孔,但層疊后的第一防異物板、第二防異物板還不會減少冷卻劑在不同軸向位置橫斷面上的流通的面積,減小了冷卻劑流通通過時的壓降。
附圖說明
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明,附圖中:
圖1是本實用新型實施例中的燃料組件的結構示意圖;
圖2是圖1中下管座的仰視方向結構示意圖;
圖3是下管座上層疊的第一防異物板、第二防異物板的A區(qū)域的第一防異物單元、第二防異物單元層疊后的局部示意圖;
圖4是圖2中的層疊設置的第一防異物單元、第二防異物單元的放大示意圖;
圖5是圖3中的第一防異物板的局部正面示意圖;
圖6是圖5中的第一防異物板的第一防異物單元的示意圖;
圖7是圖3中的第二防異物板的局部正面示意圖;
圖8是圖7中的第二防異物板的第二防異物單元的示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解,現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。
如圖1所示,本實用新型一個優(yōu)選實施例中的燃料組件包括骨架和燃料棒1,燃料棒1在剛性骨架中平行排列并被均勻分隔。剛性骨架包括攪混格架2、定位格架3、上管座4、下管座5和導向管6。攪混格架2和定位格架3分別由規(guī)則排列的用于容納和夾持燃料棒1的柵元組成。定位格架3和攪混格架2在燃料棒1的軸向間隔設置,供燃料棒1穿設定位。導向管6比燃料棒1長,其從燃料棒1束的端部伸出來,并固定在上管座4和下管座5上。下管座5位于燃料組件的下部,具有一些支撐腿51和一個孔板52,孔板52上有一些用來固定導向管6的安裝孔521和供冷卻劑流通的流通孔522穿透該匹配板。燃料組件的另一端,即組件上端的上管座4,包括一個橫向的匹配板,有一些容納和固定導向管6的孔道和流水孔貫穿該配板。
如圖2、圖3所示,下管座5包括管座本體以及防異物組件。管座本體包括孔板52和設置在孔板52下側的支撐腿51,孔板52上設有供冷卻劑流通的流通孔522和供導向管安裝固定的安裝孔521。通常,孔板52上設有多個流通孔522,流通孔522陣列分布,保證冷卻劑均勻的流通。防異物組件設置于孔板52下側,對向上流動的冷卻劑進行過濾,防止異物進入到流通孔522,避免對燃料棒1、格架等部件造成損壞。在其他實施例中,冷卻劑也可為從上往下流動,防異物組件則要設置在上管座4對應的孔板上側。
結合圖5、圖7所示,防異物組件包括第一防異物板53、第二防異物板54,第一防異物板53、第二防異物板54層疊設置,第一防異物板53上分布有與流通孔522連通的第一防異物孔531,第二防異物板54上分布有與流通孔522連通的第二防異物孔541,且第一防異物孔531與第二防異物孔541錯位設置。
如圖3、圖4所示,第一防異物孔531與第二防異物孔541錯位設置可以用網孔較大的兩個部件層疊形成網孔較小的防異物組件,能很好的防止異物穿過下管座5,但層疊后的第一防異物板53、第二防異物板54還不會減少冷卻劑在不同軸向位置橫斷面上的流通的面積,減小了冷卻劑流通通過下管座5時的壓降。
如圖5、圖6所示,進一步地,第一防異物板53包括若干并排設置的第一防異物單元532,每一第一防異物單元532與四個流通孔522位置對應,第一防異物單元532上形成有多個第一防異物孔531。
在其他實施例中,每一第一防異物單元532也可與一個或相鄰的多個流通孔522位置對應,進一步地,第一防異物單元532上形成有多個第一防異物孔531,以對流通孔522進行遮擋。當第一防異物單元532只與一個流通孔522位置對應時,第一防異物單元532上可以設置一個第一防異物孔531,也可設置多個第一防異物孔531。
如圖7、圖8所示,在一些實施例中,第二防異物板54包括若干并排設置的第二防異物單元542,每一第二防異物單元542與四個流通孔522位置對應,第二防異物單元542上形成有多個第二防異物孔541。第一防異物孔531與第二防異物孔541的大小通常相當,錯位設置后,可在軸向上形成比第一防異物孔531、第二防異物孔541的外形小的孔供冷卻劑通過,并防止大的異物通過下管座5。
在其他實施例中,每一第二防異物單元542也可與一個或相鄰的多個流通孔522位置對應,進一步地,第二防異物單元542上形成有多個第二防異物孔541,以對流通孔522進行遮擋。當第二防異物單元542只與一個流通孔522位置對應時,第二防異物單元542上可以設置一個第二防異物孔541,也可設置多個第二防異物孔541。
如圖6所示,進一步地,第一防異物單元532包括第一框體5321以及連接在第一框體5321的內框之間的第一隔離肋5322、第二隔離肋5323,第一隔離肋5322、第二隔離肋5323的方向不同,交叉設置形成若干第一防異物孔531。優(yōu)選地,第一框體5321呈方形,第一框體5321的縱向兩相對側邊之間連接有所述第一隔離肋5322,橫向兩相對側邊之間連接有第二隔離肋5323,形成的第一防異物孔531也呈方形。第一隔離肋5322、第二隔離肋5323的數量可以為一根,也可為多根,根據需要設置,形成對應大小的第一防異物孔531。
方形的第一框體5321和縱橫交錯的第一隔離肋5322、第二隔離肋5323讓第一防異物孔531外形更加的規(guī)則,容易控制和第二防異物板54之間的錯位方式。在其他實施例中,第一框體5321也可為圓形、多邊形等其他形狀,以能讓第一防異物孔531和流通孔522對應即可。
如圖8所示,第二防異物單元542包括第二框體5421以及連接在第二框體5421的內框之間的第三隔離肋5422、第四隔離肋5423,第三隔離肋5422、第四隔離肋5423交叉設置形成若干第二防異物孔541。優(yōu)選地,第二框體5421呈方形,第二框體5421的縱向兩相對側邊之間連接有第三隔離肋5422,橫向兩相對側邊之間連接有第四隔離肋5423,形成的第二防異物孔541也呈方形。第三隔離肋5422、第四隔離肋5423的數量可以為一根,也可為多根,根據需要設置,形成對應大小的第二防異物孔541。
方形的第二框體5421和縱橫交錯的第三隔離肋5422、第四隔離肋5423讓第二防異物孔541外形更加的規(guī)則,容易控制和第一防異物板53之間的錯位方式。在其他實施例中,第二框體5421也可為圓形、多邊形等其他形狀,以能讓第二防異物孔541和流通孔522對應即可。
如圖3、圖5、圖7所示,在一些實施例中,各第一防異物單元532呈矩陣式排列,相鄰的第一框體5321相互連接,各第二防異物單元542呈矩陣式排列,相鄰的第二框體5421相互連接。方形的第一框體5321、第二框體5421在第一防異物單元532、第二防異物單元542排列后,讓第一防異物板53、第二防異物板54的結構更加緊湊。
為了減小冷卻劑在第一防異物孔531、第二防異物孔541之間流通時第一隔離肋5322、第二隔離肋5323、第三隔離肋5422、第四隔離肋5423產生的阻力,對應位置的第一防異物孔531、第二防異物孔541兩相對的端面之間間隔設置。形成的間隔可以保證冷卻劑流通的斷面面積不會陡然減小,盡量減小冷卻劑的壓降。優(yōu)選地,第一隔離肋5322、第二隔離肋5323與第三隔離肋5422、第四隔離肋5423之間間隔設置,在第一防異物孔531、第二防異物孔541的兩相對端之間形成間隔,讓冷卻劑順暢的通過。
由于孔板52上還分布有供導向管安裝的安裝孔521,第一防異物板53、第二防異物板54上分別設有與安裝孔521對應的第一避讓孔533、第二避讓孔543,保證第一防異物板53、第二防異物板54不會對導向管的安裝造成影響。
如圖5、圖6所示,為了避免第一避讓孔533和第一防異物孔531產生干涉,在第一框體5321的角落設有第一缺口5324,第一避讓孔533由相鄰的第一框體5321上的第一缺口5324拼接形成。優(yōu)選地,第一缺口5324可為四分之一圓孔,則與同一第一避讓孔533對應的四個第一框體5321的各角落可分別設有四分之一圓孔,拼接后形成完整的圓孔作為第一避讓孔533。若安裝孔521在第一防異物板53的邊緣位置或在第一防異物板53的角落位置,則對應位置的第一框體5321的角落的第一缺口5324為導向管的安裝提供避讓。在其他實施例中,第一缺口5324也可為斜切形成的缺口,或為其他形狀的缺口。
如圖7、圖8所示,對應的,為了避免第二避讓孔543和第二防異物孔541產生干涉,在第二框體5421的角落設有第二缺口5424,第二避讓孔543由相鄰的第二框體5421上的第二缺口5424拼接形成。優(yōu)選地,第一缺口5324可為四分之一圓孔,則與同一第二避讓孔543對應的四個第二框體5421的各角落可分別設有四分之一圓孔,拼接后形成完整的圓孔作為第二避讓孔543。若安裝孔521在第二防異物板54的邊緣位置或在第二防異物板54的角落位置,則對應位置的第二框體5421的角落的第二缺口5424為導向管的安裝提供避讓。在其他實施例中,第二缺口5424也可為斜切形成的缺口,或為其他形狀的缺口。
在其他實施例中,若安裝孔521的位置與第一框體5321、第二框體5421的邊框中部位置對應,則第一避讓孔533也可形成于相鄰的第一框體5321之間,第二避讓孔543形成于相鄰的第二框體5421之間。當然,第一避讓孔533也可形成于第一框體5321上;第二避讓孔543也可形成于第二框體5421上,滿足安裝孔521與導向管之間的安裝即可。
可以理解地,上述各技術特征可以任意組合使用而不受限制。
以上所述僅為本實用新型的實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。