一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，包括四個外套片，外套片焊接形成正方形空腔結(jié)構(gòu)，在外套片的軸心上設(shè)置有內(nèi)固定環(huán)，在外套片內(nèi)側(cè)設(shè)置有四根加熱棒束，加熱棒束通過相鄰的兩個外套片與內(nèi)固定環(huán)相切固定；外套片的外側(cè)通過等距片固定在流道側(cè)壁上。本發(fā)明夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，使得加熱產(chǎn)生合理的擾動，避免出現(xiàn)局部的燒毀，整體結(jié)構(gòu)合理，適宜于棒束燃料組件的水工實驗，具有較強的可代替性，而且成本很低，相對于格架本身而言，成本僅為20%左右，保證了定位的可靠性。
【專利說明】
一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及反應(yīng)堆熱工水力實驗領(lǐng)域，具體是一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]水冷核動力反應(yīng)堆中，錯合金被用作核燃料元件包殼材料。反應(yīng)堆運行時元件芯體燃料會釋放出放射性裂變氣體，其中裂變產(chǎn)物碘(I)與應(yīng)力的作用會導(dǎo)致鋯合金包殼材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)，該現(xiàn)象稱為碘致應(yīng)力腐蝕開裂(1-SCC)，在1-SCC情況下鋯合金包殼會產(chǎn)生裂紋使其塑性降低，進而引起鋯包殼的脆斷破損、導(dǎo)致放射性物質(zhì)外泄，可能造成重大的安全隱患。
[0003]棒束燃料組件在核電站和核動力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，為了測定組件的摩阻系數(shù)、傳熱系數(shù)、格架特性、子通道交混特性以便滿足設(shè)計和安審要求，必須開展相關(guān)的實驗研究，對應(yīng)的實驗本體即棒束實驗本體。原型燃料組件的定位格架除了具有定位功能，一般帶有攪混翼以便改良燃料組件的熱工水力性能，實驗時一般需要設(shè)置相應(yīng)的定位格架。由于原型定位格架的復(fù)雜性，不僅加工難度很大、而且費用極其昂貴，使得實驗本體的加工難度大大增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用于一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，解決目前的棒束燃料組件在試驗中的定位困難、成本高的問題，達到保持實驗性能的同時，簡化結(jié)構(gòu)的目的。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，包括四個外套片，外套片焊接形成正方形空腔結(jié)構(gòu)，在外套片的軸心上設(shè)置有內(nèi)固定環(huán)，在外套片內(nèi)側(cè)設(shè)置有四根加熱棒束，加熱棒束通過相鄰的兩個外套片與內(nèi)固定環(huán)相切固定;外套片的外側(cè)通過等距片固定在流道側(cè)壁上。本發(fā)明的排列棒束定位結(jié)構(gòu)中，內(nèi)固定環(huán)與外套片形成穩(wěn)定的固定結(jié)構(gòu)，加熱棒束通過相鄰的兩個外套片與內(nèi)固定環(huán)相切固定，從而使得加熱棒束保持相對穩(wěn)定，同時又能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，使得加熱產(chǎn)生合理的擾動，避免出現(xiàn)局部的燒毀，整體結(jié)構(gòu)合理，適宜于棒束燃料組件的水工實驗，具有較強的可代替性，而且成本很低，相對于格架本身而言，成本僅為20%左右，保證了定位的可靠性。
[0006]所述的外套片包括一對長片和一對短片，短片垂直焊接在一對長片之間。通過長短外套片的組合，使得短片的兩端均處于平行焊接為情況，其焊接強度和穩(wěn)固性好于同樣長度的外套片依次焊接的結(jié)構(gòu)。
[0007]所述的外套片上設(shè)置有插孔，等距片上設(shè)置有與插孔相匹配的卡塊，卡塊與插孔匹配連接并焊接固定。通過在外套片上設(shè)置插孔，利用卡塊與插孔的配合提高等距片與外套片之間的穩(wěn)定關(guān)系，避免出現(xiàn)擾動時的變形，避免了加熱棒束的傾斜，使得加熱更加均勻。
[0008]所述的卡塊的長度為L，等距片的長度為h，且L:h=l:2?3。經(jīng)過
【申請人】的多次反復(fù)試驗和理論研究，得到了卡塊長度L與等距片整體長度h之間的最佳比例，在此比例范圍內(nèi)，具有較高的穩(wěn)定性，也便于機加工成型。
[0009]所述外套片的高度為H，且h:H=3?4:5。同樣的，經(jīng)過多次的實驗和理論研究，
【申請人】找到了外套片的高度為H與等距片整體長度h之間的最佳比例，在此比例范圍內(nèi)，可以起到很好的固定效果，同時又不影響流道的通暢性。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
I本發(fā)明一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，內(nèi)固定環(huán)與外套片形成穩(wěn)定的固定結(jié)構(gòu)，加熱棒束通過相鄰的兩個外套片與內(nèi)固定環(huán)相切固定，從而使得加熱棒束保持相對穩(wěn)定，同時又能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，使得加熱產(chǎn)生合理的擾動，避免出現(xiàn)局部的燒毀，整體結(jié)構(gòu)合理，適宜于棒束燃料組件的水工實驗，具有較強的可代替性，而且成本很低，相對于格架本身而言，成本僅為20%左右，保證了定位的可靠性；
2本發(fā)明一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，通過在外套片上設(shè)置插孔，利用卡塊與插孔的配合提高等距片與外套片之間的穩(wěn)定關(guān)系，避免出現(xiàn)擾動時的變形，避免了加熱棒束的傾斜，使得加熱更加均勻；
3本發(fā)明一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，經(jīng)過多次的實驗和理論研究，
【申請人】找到了外套片的高度為H與等距片整體長度h之間的最佳比例，在此比例范圍內(nèi)，可以起到很好的固定效果，同時又不影響流道的通暢性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明橫截面結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖2為本發(fā)明圖1的主視圖。
[0012]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:
I 一外套片，2—內(nèi)固定環(huán)，3—加熱棒束，4 一等距片，5—流道側(cè)壁，6—卡塊。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例
[0014]如圖1至2所示的原理圖，一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，包括四個外套片I，共有4片，外套片I包括一對長片和一對短片，短片垂直焊接在一對長片之間；外套片I中部開設(shè)矩形插孔，其高度H應(yīng)兼顧支撐強度和對流動的影響，不應(yīng)太小或太大，可取20?40mm之間；厚度固定為0.5mm，從而盡量減小對流場的阻礙，外套片I焊接形成正方形空腔結(jié)構(gòu)，在外套片I的軸心上設(shè)置有內(nèi)固定環(huán)2，在外套片I內(nèi)側(cè)設(shè)置有四根加熱棒束3，加熱棒束3通過相鄰的兩個外套片I與內(nèi)固定環(huán)5相切固定;外套片I的外側(cè)通過等距片4固定在流道側(cè)壁5上;等距片4上設(shè)置有與插孔相匹配的卡塊6，卡塊6與插孔匹配連接并焊接固定；卡塊6的長度為L，等距片4的長度為h，且L: h=l: 2?3;外套片I的高度為H，且h: H=3?4:5。
[0015]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括四個外套片(I)，外套片(I)焊接形成正方形空腔結(jié)構(gòu)，在外套片(I)的軸心上設(shè)置有內(nèi)固定環(huán)(2)，在外套片(I)內(nèi)側(cè)設(shè)置有四根加熱棒束(3)，加熱棒束(3)通過相鄰的兩個外套片(I)與內(nèi)固定環(huán)(2)相切固定;外套片(I)的外側(cè)通過等距片(4)固定在流道側(cè)壁(5)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的外套片(I)包括一對長片和一對短片，短片垂直焊接在一對長片之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的外套片(I)上設(shè)置有插孔，等距片(4)上設(shè)置有與插孔相匹配的卡塊(6)，卡塊(6)與插孔匹配連接并焊接固定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的卡塊(6)的長度為L，等距片(4)的長度為h，且L:h=l:2?3。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的一種反應(yīng)堆熱工水力實驗的排列棒束定位結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述外套片(I)的高度為H，且h: H=3?4:5。
【文檔編號】G21C3/336GK105895169SQ201610273561
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】周磊, 夾川, 昝元鋒, 閆曉, 黃彥平, 陳炳德
【申請人】中國核動力研究設(shè)計院