專利名稱:一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置的制作方法
一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及壓水堆核電廠核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)，具體涉及一種壓水核反應(yīng)堆流量分 配裝置。
背景技術(shù)：
[0002]核反應(yīng)堆是核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)(NSSS)的重要組成部分，核燃料在這里維持可控的鏈 式裂變反應(yīng)，核裂變產(chǎn)生的能量使流經(jīng)反應(yīng)堆的冷卻劑溫度升高，然后通過(guò)冷卻劑循環(huán)回 路將熱能從堆芯導(dǎo)出。反應(yīng)堆冷卻劑在堆芯內(nèi)分布的均勻程度將直接影響到堆芯的溫度分 布，同時(shí)對(duì)熱管因子，DNBR等堆芯關(guān)鍵安全參數(shù)產(chǎn)生重要的影響。[0003]在進(jìn)入堆芯前，冷卻劑的均勻程度具有重要的意義，它關(guān)系到堆芯熱量能否及時(shí) 順利的導(dǎo)出，直接決定了堆芯熱點(diǎn)的位置和熱管因子的大小，而熱管因子直接關(guān)系到整個(gè) 核反應(yīng)堆乃至整個(gè)核電廠的安全，同時(shí)影響到核蒸汽的經(jīng)濟(jì)性。[0004]同時(shí)在核電廠安全評(píng)估方面，假設(shè)在嚴(yán)重事故工況下發(fā)生堆芯熔融(以下簡(jiǎn)稱: IVR)，堆芯以下所有堆內(nèi)構(gòu)件金屬熔化成液態(tài)，同壓力容器內(nèi)壁接觸，將堆芯熱量導(dǎo)出。該 事故工況下，需要有足夠體積的金屬和壓力容器內(nèi)壁接觸，從而增大傳熱面積，以保證壓力 容器不被熔穿。[0005]鑒于冷卻劑均勻程度以及核電廠安全評(píng)估的重要性，一種設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的堆流量 分配裝置對(duì)核反應(yīng)堆的安全及經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。[0006]要保證進(jìn)入堆芯的冷卻劑能夠均勻分布，關(guān)鍵是在冷卻劑進(jìn)入堆芯前對(duì)其進(jìn)行均 勻的分配，而且要盡量減少流量分配過(guò)程中渦流的產(chǎn)生，以減少冷卻劑壓力的損失和振動(dòng) 的產(chǎn)生。[0007]傳統(tǒng)的流量分配裝置多為孔板式結(jié)構(gòu)，由一層或多層孔板通過(guò)一定的支撐疊加而 成，這種結(jié)構(gòu)流量分配效果不理想，而且結(jié)構(gòu)和安裝相對(duì)復(fù)雜，不便于維修，而且阻力系數(shù) 相對(duì)較高。[0008]國(guó)外新型的流量分配裝置采用了分離結(jié)構(gòu)，由一個(gè)加工了大量流水孔的流量分配 環(huán)和一塊渦流抑制板相配合而成，這種結(jié)構(gòu)流量分配相對(duì)理想，但流量分配環(huán)焊接固定在 壓力容器上，維修相當(dāng)困難。
發(fā)明內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能較好的滿足壓力容器下腔室流場(chǎng)的相關(guān)要求、 具有便于維修檢查、降低堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)的壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置。[0010]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案:一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其為球碗形 網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，分配裝置底部下方固定有若干塊支撐筋板；在分配裝置球碗周向側(cè)壁中上部呈 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布置多排等直徑的圓形開(kāi)孔，每排圓形開(kāi)孔包括若干個(gè)周向均布的圓形孔；在分 配裝置球碗周向側(cè)壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設(shè)置了三排方形流水孔，每排方形 流水孔包括若干個(gè)周向布置的方形孔，在有支承筋板處不開(kāi)方形孔；在分配裝置球碗底部中心區(qū)域開(kāi)設(shè)有若干個(gè)圓形流水孔。
如上所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，所述的支撐筋板有八塊，通過(guò)連接螺釘固定連接在分配裝置底部下方。
本實(shí)用新型的效果在于:
本實(shí)用新型所述的流量分配裝置采用了加工了大量流水孔的球碗形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能較好的滿足壓力容器下腔室流場(chǎng)的相關(guān)要求，且能在堆芯嚴(yán)重事故工況下提供足夠的金屬填充以滿足堆芯熔融的相關(guān)要求。同時(shí)該結(jié)構(gòu)還具有便于維修檢查、降低堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的核反應(yīng)堆流量分配裝置主要功能是使從壓力容器進(jìn)口進(jìn)入的冷卻劑，通過(guò)環(huán)腔后，進(jìn)入壓力容器下腔室流量分配裝置后，沿著壓力容器下封頭圓弧面和流量分配裝置底部流水孔實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，期間通過(guò)其側(cè)面和底部流水孔，來(lái)自四周和底面的冷卻劑在流量分配裝置內(nèi)進(jìn)行一定程度的攪混后進(jìn)入堆芯。由于有八個(gè)支承筋板連接固定，使整個(gè)流量分配裝置具有很好的剛性，足夠抵御冷卻劑的橫向沖擊和水力提升力。
通過(guò)變更流量分配裝置側(cè)面和底部流水孔的大小、數(shù)量、形狀、位置來(lái)調(diào)節(jié)冷卻劑進(jìn)入堆芯前的分配效果和沿程阻力損失，以滿足鄰近組件的入口流量分配偏差允許值、最大平均流量，壓降等指標(biāo)。整個(gè)裝置的金屬體積能較好的滿足IVR相關(guān)要求。


圖1為本實(shí)用新型所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置剖視圖。
圖2為流量分配體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-反應(yīng)堆壓力容器底封頭，2-防斷底板，3-流量分配裝置，4-能量吸收裝置，6-圓形孔，7-連接螺釘，8-方形孔，9-圓形流水孔，10-支承筋板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置作進(jìn)一步描述。
如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其為球碗形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，分配裝置底部下方固定有八塊支撐筋板10，八塊支撐筋板10通過(guò)連接螺釘7固定連接在分配裝置底部下方。
在分配裝置球碗周向側(cè)壁中上部呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布置10排圓形開(kāi)孔，每排圓形開(kāi)孔包括100個(gè)周向均布的圓形孔6,各排開(kāi)孔直徑不同，從上到下依次是66mm、64mm、62mm、60mm、58mm、56mm、54mm、52mm、50mm 和 48mmn
在分配裝置球碗周向側(cè)壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設(shè)置了 3排方形流水孔，從外到內(nèi)每排周向布置的方形流水孔8的數(shù)量分別為56個(gè)、40個(gè)和24個(gè)，在有支承筋板10處不開(kāi)方形孔。
在分配裝置球碗底部中心區(qū)域開(kāi)設(shè)有9個(gè)直徑為80_的圓形流水孔9。
在本實(shí)用新型中可以在分配裝置球碗周向側(cè)壁中上部呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布置多排等直徑的圓形開(kāi)孔，每排圓形開(kāi)孔包括若干個(gè)周向均布的圓形孔6 ;在分配裝置球碗周向側(cè)壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設(shè)置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干個(gè)周向布置的方形孔8 ;在分配裝置球碗底部中心區(qū)域開(kāi)設(shè)有若干個(gè)圓形流水孔9。通過(guò)變更流 量分配裝置側(cè)面和底部流水孔的大小、數(shù)量、形狀、位置來(lái)調(diào)節(jié)冷卻劑進(jìn)入堆芯前的分配效 果和沿程阻力損失，以滿足鄰近組件的入口流量分配偏差允許值、最大平均流量，壓降等指 標(biāo)。[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型所述核反應(yīng)堆流量分配裝置3采用球碗形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，具有 設(shè)計(jì)流量分配均勻，IVR金屬體積充足，便于維修檢查和降低堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)等特點(diǎn)。該流量 分配裝置3的外形輪廓根據(jù)下腔室內(nèi)流體的流動(dòng)特征采用適當(dāng)?shù)牧骶€形設(shè)計(jì)，以有利于下 腔室流場(chǎng)的均勻和穩(wěn)定。流量分配裝置3和堆內(nèi)構(gòu)件防斷底板2有一定的間隙，保證堆芯跌 落事故下能量吸收裝置4能較好的實(shí)現(xiàn)功能。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)金屬體積較大，故能較好的滿 足IVR相關(guān)要求。該流量分配裝置加工完成后，該裝置作為堆內(nèi)構(gòu)件獨(dú)立的一部分，工作時(shí) 固定在反應(yīng)堆壓力容器底封頭I上，流量分配裝置和支承筋板通過(guò)螺釘連接，為可拆卸式， 便于對(duì)流量分配裝置進(jìn)行檢查維修。
權(quán)利要求
1.一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其特征在于:該核反應(yīng)堆流量分配裝置為球碗形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，分配裝置底部下方固定有若干塊支撐筋板(10)； 在分配裝置球碗周向側(cè)壁中上部呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布置多排圓形開(kāi)孔，每排圓形開(kāi)孔包括若干個(gè)周向均布的圓形孔(6);在分配裝置球碗周向側(cè)壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設(shè)置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干個(gè)周向布置的方形孔(8)，在有支承筋板(10)處不開(kāi)方形孔；在分配裝置球碗底部中心區(qū)域開(kāi)設(shè)有若干個(gè)圓形流水孔(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其特征在于:所述的支撐筋板(10 )有八塊，通過(guò)連接螺釘(7 )固定連接在分配裝置底部下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其特征在于:在分配裝置球碗周向側(cè)壁中上部呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布置(10)排圓形開(kāi)孔,每排圓形開(kāi)孔包括100個(gè)周向均布的圓形孔(6),各排開(kāi)孔直徑不同，從上到下依次是66mm、64mm、62mm、60mm、58mm、56mm、54mm、52mm、50mm 和 48mm n
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其特征在于:在分配裝置球碗周向側(cè)壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設(shè)置了 3排方形流水孔，從外到內(nèi)每排周向布置的方形流水孔(8)的數(shù)量分別為56個(gè)、40個(gè)和24個(gè)，在有支承筋板10處不開(kāi)方形孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其特征在于:在分配裝置球碗底部中心區(qū)域開(kāi)設(shè)有9個(gè)直徑為80mm的圓形流水孔(9)。
專利摘要
本實(shí)用新型提供一種壓水核反應(yīng)堆流量分配裝置，其為球碗形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，分配裝置底部下方固定有若干塊支撐筋板；在分配裝置球碗周向側(cè)壁中上部呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布置多排等直徑的圓形開(kāi)孔，每排圓形開(kāi)孔包括若干個(gè)周向均布的圓形孔；在分配裝置球碗周向側(cè)壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設(shè)置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干個(gè)周向布置的方形孔，在有支承筋板處不開(kāi)方形孔；在分配裝置球碗底部中心區(qū)域開(kāi)設(shè)有若干個(gè)圓形流水孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)能較好的滿足壓力容器下腔室流場(chǎng)的相關(guān)要求，且能在堆芯嚴(yán)重事故工況下提供足夠的金屬填充以滿足堆芯熔融的相關(guān)要求。同時(shí)該結(jié)構(gòu)還具有便于維修檢查、降低堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G21C15/14GKCN203070788 U發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 201320016807
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月14日
發(fā)明者林紹萱, 余凡, 丁宗華, 劉彬, 朱焜, 陳惠亮, 李源 申請(qǐng)人:上海核工程研究設(shè)計(jì)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan