堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶，條帶沿長度方向間隔設(shè)有側(cè)向向外凸起用于對穿設(shè)格架的燃料棒進(jìn)行夾持支撐的支撐結(jié)構(gòu)，兩相鄰的支撐結(jié)構(gòu)之間設(shè)有提升條帶的屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶通過在條帶的平整結(jié)構(gòu)上設(shè)置提升條帶的屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)，提升了條帶的屈曲強度，防止在格架受到側(cè)向沖擊時造成格架變形，提升了安全指數(shù)，降低了安全隱患。
【專利說明】
堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及核電領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶。
【背景技術(shù)】
[0002]核燃料組件的核燃料棒3的格架10，包含了外條帶11和內(nèi)條帶12，橫排和豎排的內(nèi)條帶12相互交叉焊接形成網(wǎng)狀柵格，柵格最外圍則焊接有外條帶11。
[0003 ]格架1的外條帶11上設(shè)有與外圈柵格對應(yīng)的剛凸111，剛凸111在外條帶11上間隔設(shè)置，兩相鄰柵格的剛凸111之間的外條帶11通常為平整結(jié)構(gòu)A，平整結(jié)構(gòu)A在燃料棒3的軸線方向形成直線貫通區(qū)，減小了格架10的屈曲強度，當(dāng)格架10受到水平外力時，平整的直線貫通區(qū)容易造成彎曲失穩(wěn)。
[0004]根據(jù)安全要求，反應(yīng)堆堆芯要能承受規(guī)定的四類工況(極限事故工況)，即假定冷卻劑失水事故(LOCA)和安全停堆地震(SSE)同時發(fā)生，在LOCA和SSE兩種載荷下，反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的運動會使堆芯產(chǎn)生橫向位移，堆芯的橫向位移又會使核燃料組件發(fā)生橫向位移，而在目前壓水堆堆芯中，通常并排布置有數(shù)百個具有相同結(jié)構(gòu)的燃料組件，從而會使燃料組件之間以及燃料組件與堆芯圍板之間在格架10位置產(chǎn)生碰撞。
[0005]在四類工況下，對反應(yīng)堆堆芯而言，主要的準(zhǔn)則就是確保反應(yīng)堆能緊急停堆，如保證安全注入系統(tǒng)正常運行和有足夠數(shù)量的控制棒插入反應(yīng)堆堆芯等。通用的設(shè)計準(zhǔn)則通常為不會出現(xiàn)格架10的永久變形、導(dǎo)向管保持軸向穩(wěn)定以及燃料組件結(jié)構(gòu)滿足應(yīng)力準(zhǔn)則。因此，需要設(shè)計合理的具有規(guī)定強度的格架10和燃料組件結(jié)構(gòu)，從而防止格架10的永久變形和燃料組件結(jié)構(gòu)的破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種改進(jìn)的堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種格架的條帶，所述條帶沿長度方向間隔設(shè)有側(cè)向向外凸起用于對穿設(shè)格架的燃料棒進(jìn)行夾持支撐的支撐結(jié)構(gòu)；
[0008]兩相鄰的支撐結(jié)構(gòu)之間設(shè)有提升所述條帶的屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，所述加強結(jié)構(gòu)包括在所述條帶表面內(nèi)凹設(shè)置的凹槽和/或凸出設(shè)置的凸條。
[0010]優(yōu)選地，所述加強結(jié)構(gòu)包括在所述條帶的表面壓合形成的壓合部。
[0011]優(yōu)選地，所述壓合部內(nèi)凹于一側(cè)面形成凹槽，并向另一側(cè)面凸出設(shè)置形成凸條。
[0012]優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)包括向所述條帶的一側(cè)凸起設(shè)置的剛凸，所述加強結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述條帶長度方向兩相鄰的剛凸之間的區(qū)間。
[0013]優(yōu)選地，所述加強結(jié)構(gòu)分別與兩相鄰的所述支撐結(jié)構(gòu)在所述條帶的長度方向交錯設(shè)置。
[0014]優(yōu)選地，所述加強結(jié)構(gòu)凸出的一側(cè)與所述支撐結(jié)構(gòu)位于同一側(cè)，且凸出的高度不高于所述支撐結(jié)構(gòu)的高度。
[0015]優(yōu)選地，所述加強結(jié)構(gòu)的凹槽、凸條分別呈直線延伸、弧形、S形、交叉結(jié)構(gòu)中的一種或組合。
[0016]優(yōu)選地，所述加強結(jié)構(gòu)在所述條帶的縱向兩側(cè)邊緣、及所述條帶的中間至少一處位置上設(shè)置。
[0017]本發(fā)明還構(gòu)造一種格架，包括沿第一方向并排設(shè)置的至少兩個第一條帶和沿第二方向并排設(shè)置的至少兩個第二條帶，所述第一條帶、第二條帶交叉設(shè)置，其中至少位于所述格架外圍的所述第一條帶、第二條帶由所述的條帶。
[0018]本發(fā)明還構(gòu)造一種燃料組件，包括所述的格架。
[0019]本發(fā)明還構(gòu)造一種堆芯，包括所述的燃料組件。
[0020]實施本發(fā)明的堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶，具有以下有益效果:本發(fā)明的堆芯及其燃料組件、格架和格架的條帶通過在條帶的兩相鄰柵格的剛凸之間的平整結(jié)構(gòu)上設(shè)置提升條帶的屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)，提升了條帶的屈曲強度，防止在格架受到側(cè)向沖擊時造成格架變形，提升了安全指數(shù)，降低了安全隱患。
【附圖說明】
[0021]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0022]圖1是本發(fā)明實施例中的燃料組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實施例中的格架穿設(shè)有燃料棒時的俯視方向示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實施例中的格架的外條帶的正面示意圖；
[0025]圖4是圖3中的外條帶的側(cè)向示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明其他實施例中的格架的外條帶的正面示意圖；
[0027]圖6是圖5中的外條帶的側(cè)向示意圖；
[0028]圖7是本發(fā)明實施例中的條帶上的加強結(jié)構(gòu)與長度方向上兩相鄰的剛凸在條帶的長度方向交錯設(shè)置時的示意圖；
[0029]圖8是其他實施例中條帶上的加強結(jié)構(gòu)與長度方向上兩相鄰的剛凸在條帶的長度方向未交錯設(shè)置時的示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中的壓水堆核電站的堆芯由許多燃料組件組成，燃料組件并排設(shè)置。燃料組件包括剛性骨架和燃料棒3組成，燃料棒3在剛性骨架中平行排列并被均勻分隔。剛性骨架包括若干格架10、上管座5、下管座6和導(dǎo)向管7。格架10通常包括定位格架1、攪混格架4，各格架10分別由規(guī)則排列的用于容納和夾持燃料棒3的柵元組成。格架10在燃料棒3的軸向間隔設(shè)置，供燃料棒3穿設(shè)定位。導(dǎo)向管7比燃料棒3長，其從燃料棒3束的端部伸出來，并固定在上管座5和下管座6上。下管座6位于燃料組件的下部，具有一些支撐腿和一個下孔板，下孔板上有一些用來固定導(dǎo)向管7的孔道和冷卻劑流道穿透該下孔板。燃料組件的另一端，即組件上端的上管座5，包括一個橫向的上孔板，上孔板上有一些容納和固定導(dǎo)向管7的孔道和流水孔貫穿該上孔板。燃料組件位于反應(yīng)堆的堆芯上下板之間，冷卻劑通過堆芯板預(yù)留的板孔，流經(jīng)燃料棒3，帶走反應(yīng)熱。
[0032]如圖2所示，格架10包含沿第一方向并排設(shè)置的多個第一條帶和沿第二方向并排設(shè)置的多個第二條帶，第一條帶、第二條帶交叉設(shè)置，位于格架10外圍的第一條帶、第二條帶為格架10的外條帶11，位于外圍內(nèi)圈的第一條帶、第二條帶為格架10的內(nèi)條帶12，第一條帶、第二條帶相互交叉焊接形成網(wǎng)狀柵格，外條帶11位于柵格最外圍。
[0033]結(jié)合圖2、圖3所示，格架10的外條帶11上設(shè)有與外圈柵格對應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)在外條帶11上沿長度方向間隔設(shè)置，向柵格內(nèi)凸起，用于對穿設(shè)外圈柵格的燃料棒3進(jìn)行夾持支撐。支撐結(jié)構(gòu)包括向所述條帶的一側(cè)凸起設(shè)置的剛凸111，剛凸111對穿設(shè)外圈柵格的燃料棒3進(jìn)行支撐。在其他實施例中，支撐結(jié)構(gòu)也可為其他形式的凸起結(jié)構(gòu)，能對燃料棒3夾持支撐即可。
[0034]兩相鄰柵格的剛凸111之間的外條帶11通常為表面平整的平整結(jié)構(gòu)A，為了提升外條帶11的屈曲強度，防止在格架10受到側(cè)向沖擊時造成格架10變形，在縱向兩相鄰的剛凸111之間的平整結(jié)構(gòu)A區(qū)間設(shè)有提升外條帶11的屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)13。在其他實施例中，當(dāng)外條帶11上沒有設(shè)置剛凸111時，也可在外條帶11上沿長度方向設(shè)置提升屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)13。
[0035]如圖3、圖4所示，加強結(jié)構(gòu)13包括在外條帶11的表面壓合形成的壓合部131。優(yōu)選地，壓合部131為沖壓形成，使得壓合部131內(nèi)凹于一側(cè)面形成凹槽，并向另一側(cè)面凸出設(shè)置形成凸條，沖壓的壓合部131相當(dāng)于在外條帶11上設(shè)置了加強肋，提升外條帶11的強度。在其他實施例中，壓合部131也可為在外條帶11的表面壓合的能提升強度的紋路等結(jié)構(gòu)，在外條帶11的表面形成交錯的紋路，讓強度得以提升。
[0036]進(jìn)一步地，加強結(jié)構(gòu)13的凸條凸出的一側(cè)與剛凸111位于同一側(cè)，可以防止凸條凸出部分不會對格架10外圍的其他部件產(chǎn)生干擾。另外，加強結(jié)構(gòu)13的凸條凸出的高度不高于剛凸111的高度，避免凸出的高度過高而影響到燃料棒3的插入。
[0037]在一些實施例中，加強結(jié)構(gòu)13設(shè)置在外條帶11的縱向兩側(cè)邊緣，如圖5、圖6所示，加強結(jié)構(gòu)13也可設(shè)置在外條帶11的中間位置。當(dāng)然，也可在外條帶11的縱向兩側(cè)邊緣及中間位置均設(shè)置加強結(jié)構(gòu)13，也可只在一側(cè)邊緣設(shè)置。加強結(jié)構(gòu)13可在平整結(jié)構(gòu)A上的任意位置設(shè)置，以能提升外條帶11的屈曲強度即可。
[0038]在其他實施例中，加強結(jié)構(gòu)13也可包括在外條帶11表面內(nèi)凹設(shè)置的凹槽和凸出設(shè)置的凸條。內(nèi)凹的凹槽可為在外條帶11的表面沖壓加工形成，凸條則可為焊接在外條帶11的表面部件。進(jìn)一步地，也可在外條帶11上單獨設(shè)置加工形成的凹槽和焊接的凸條中的一種。加工形成的凹槽和焊接的凸條能讓外條帶的壁厚有變化，使得不易彎曲變形，能起到提升屈曲強度的效果。
[0039]在一些實施例中，如圖3、圖5所示，加強結(jié)構(gòu)13的凹槽、凸條分別呈直線延伸，在其他實施例中，凹槽、凸條也可分別呈弧形，進(jìn)一步地，凹槽、凸條也可分別呈直線延伸、弧形、S形、交叉結(jié)構(gòu)中的一種或組合，以能提升條帶11的屈曲強度即可。
[0040]優(yōu)選地，如圖7所示，加強結(jié)構(gòu)13與長度方向上兩相鄰的剛凸111在外條帶11的長度方向交錯設(shè)置，讓凹槽、凸條與剛凸111交錯，避免在長度方向上沒有加強結(jié)構(gòu)13和剛凸Ill的區(qū)域形成如圖8所示的線狀的或較窄的窄帶形平整結(jié)構(gòu)A，防止窄帶形平整結(jié)構(gòu)A成為外條帶11彎曲失穩(wěn)的慣性軸。
[0041]優(yōu)選地，在其他實施例中，加強結(jié)構(gòu)13的凹槽、凸條可為其他不規(guī)則排列的方式，如縱橫交錯的排列方式，加強結(jié)構(gòu)13也可為其他不規(guī)則的外形，對應(yīng)的各個加強結(jié)構(gòu)13進(jìn)行對應(yīng)的交錯排列。
[0042]進(jìn)一步地，通常，內(nèi)條帶12上設(shè)有與對應(yīng)位置的柵格對應(yīng)的剛凸，剛凸在內(nèi)條帶上沿縱向間隔設(shè)置，向柵格內(nèi)凸起，用于對穿設(shè)柵格的燃料棒3進(jìn)行支撐。兩相鄰柵格的剛凸之間的內(nèi)條帶12通常也為表面平整的平整結(jié)構(gòu)。為了提升內(nèi)條帶12的屈曲強度，防止在格架10受到側(cè)向沖擊時造成格架10的內(nèi)條帶12變形，在縱向兩相鄰的剛凸之間的平整結(jié)構(gòu)區(qū)域也可設(shè)有提升內(nèi)條帶12的屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)，內(nèi)條帶12上的加強結(jié)構(gòu)可與外條帶11上的加強結(jié)構(gòu)相同，也可設(shè)置不同形式的加強結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，內(nèi)條帶12上也可不用設(shè)置加強結(jié)構(gòu)。
[0043]可以理解地，上述各技術(shù)特征可以任意組合使用而不受限制。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種格架的條帶，其特征在于，所述條帶沿長度方向間隔設(shè)有側(cè)向向外凸起用于對穿設(shè)格架(10)的燃料棒(3)進(jìn)行夾持支撐的支撐結(jié)構(gòu)； 兩相鄰的支撐結(jié)構(gòu)之間設(shè)有提升所述條帶的屈曲強度的加強結(jié)構(gòu)(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格架的條帶，其特征在于，所述加強結(jié)構(gòu)(13)包括在所述條帶表面內(nèi)凹設(shè)置的凹槽和/或凸出設(shè)置的凸條。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格架的條帶，其特征在于，所述加強結(jié)構(gòu)(13)包括在所述條帶的表面壓合形成的壓合部(131)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的格架的條帶，其特征在于，所述壓合部(131)內(nèi)凹于一側(cè)面形成凹槽，并向另一側(cè)面凸出設(shè)置形成凸條。5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的格架的條帶，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)包括向所述條帶的一側(cè)凸起設(shè)置的剛凸(111)，所述加強結(jié)構(gòu)(13)設(shè)置在所述條帶長度方向兩相鄰的剛凸(111)之間的區(qū)間。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的格架的條帶，其特征在于，所述加強結(jié)構(gòu)(13)分別與兩相鄰的所述支撐結(jié)構(gòu)在所述條帶的長度方向交錯設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的格架的條帶，其特征在于，所述加強結(jié)構(gòu)(13)凸出的一側(cè)與所述支撐結(jié)構(gòu)位于同一側(cè)，且凸出的高度不高于所述支撐結(jié)構(gòu)的高度。8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的格架的條帶，其特征在于，所述加強結(jié)構(gòu)(13)的凹槽、凸條分別呈直線延伸、弧形、S形、交叉結(jié)構(gòu)中的一種或組合。9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的格架的條帶，其特征在于，所述加強結(jié)構(gòu)(13)在所述條帶的縱向兩側(cè)邊緣、及所述條帶的中間至少一處位置上設(shè)置。10.—種格架(10)，其特征在于，包括沿第一方向并排設(shè)置的至少兩個第一條帶和沿第二方向并排設(shè)置的至少兩個第二條帶，所述第一條帶、第二條帶交叉設(shè)置，其中至少位于所述格架(10)外圍的所述第一條帶、第二條帶由權(quán)利要求1至9任一項所述的條帶形成。11.一種燃料組件，其特征在于，包括權(quán)利要求10所述的格架(10)。12.一種堆芯，其特征在于，包括權(quán)利要求11所述的燃料組件。
【文檔編號】G21C3/33GK105869682SQ201610378577
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】盧志威, 李偉才, 呂先鋒
【申請人】中廣核研究院有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司, 中國廣核電力股份有限公司