一種控制棒機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種控制棒機構(gòu)，包括固定桿、中子吸收材料、滑動反射層、驅(qū)動機構(gòu)以及耐壓殼，其中：所述固定桿是固定不動的；所述中子吸收材料均勻且分段布置在所述固定桿上；所述耐壓殼設置于所述固定桿的上端部；所述驅(qū)動機構(gòu)設置于所述耐壓殼上，用于驅(qū)動所述滑動反射層；所述滑動反射層套裝在所述固定桿的外圍，包括相互間隔的遮擋部和露空部，并且所述滑動反射層在所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下沿著所述固定桿上下滑動，從而將所述中子吸收材料遮擋或露出。本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的控制棒機構(gòu)，具有體積小，行程短，安全性高的優(yōu)點。
【專利說明】
一種控制棒機構(gòu)
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種控制棒機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]核反應堆工程中，反應性的控制是通過控制棒機構(gòu)來實現(xiàn)的。如圖5所示，傳統(tǒng)的控制棒機構(gòu)，其控制棒的棒束(通常由具有吸收中子能力的材料組成)對稱且均勻地插在燃料組件內(nèi)，控制棒機構(gòu)通過驅(qū)動控制棒的棒束整體上下移動，實現(xiàn)反應性的控制。傳統(tǒng)的控制棒機構(gòu)的設計，主要是為了實現(xiàn)在燃料組件內(nèi)部布置盡可能多的控制棒棒束，以提供足夠的負反應性，才能抵消燃料棒中核燃料的正反應性，從而保證反應堆的安全。但是，傳統(tǒng)的控制棒機構(gòu)存在著具有體積大，行程長的問題。
[0003]小型反應堆(電功率<300MWe)，其燃料棒的數(shù)量為常規(guī)的標準反應堆(電功率一般為I OOOMWe)的30 %或者更少，整個堆芯的反應性相對較低。因此，可以通過在燃料組件的外圍布置中子吸收材料，以實現(xiàn)控制反應性的目的。
[0004]另一方面，小型反應堆要求整個反應堆的體積更小，而如圖5所示的傳統(tǒng)的控制棒機構(gòu)的設計，是限制小型反應堆在高度方向縮小的制約因素之一。
[0005]因此，如何提供一種體積小，行程短，安全性高控制棒機構(gòu)成為了亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種控制棒機構(gòu)，所述控制棒機構(gòu)包括固定桿、中子吸收材料、滑動反射層、驅(qū)動機構(gòu)以及耐壓殼，其中:所述固定桿是固定不動的;所述中子吸收材料均勻且分段布置在所述固定桿上;所述耐壓殼設置于所述固定桿的上端部;所述驅(qū)動機構(gòu)設置于所述耐壓殼上，用于驅(qū)動所述滑動反射層;所述滑動反射層套裝在所述固定桿的外圍，包括相互間隔的遮擋部和露空部，并且所述滑動反射層在所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下沿著所述固定桿上下滑動，從而將所述中子吸收材料遮擋或露出。
[0007]優(yōu)選地，所述滑動反射層的遮擋部與所述中子吸收材料相適配，從而通過所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動使所述滑動反射層的遮擋部能夠恰好將所述中子吸收材料遮擋住。
[0008]優(yōu)選地，所述中子吸收材料的分段布置的數(shù)量是大于等于2段。
[0009]優(yōu)選地，所述固定桿的截面是圓形。
[0010]優(yōu)選地，所述固定桿的截面是方形。
[0011]優(yōu)選地，所述固定桿的截面是多邊形。
[0012]優(yōu)選地，所述固定桿的截面是十字形。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]1、本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的控制棒機構(gòu)，具有體積小，行程短，安全性高的優(yōu)點。
[0015]2、本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的控制棒機構(gòu)，相對于傳統(tǒng)的控制棒機構(gòu)，其長度整體減少70%以上。
[0016]3、本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的控制棒機構(gòu)，相比常見的控制棒機構(gòu)，顯著減小了驅(qū)動機構(gòu)和控制棒行程耐壓殼的高度，可適用于功率較小的核反應堆，使整個反應堆堆本體的高度顯著減小，同時增加了反應堆的安全性。
【附圖說明】
[0017]圖1為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例控制棒機構(gòu)在中子吸收材料處于露出以及遮蔽狀態(tài)下時的示意圖。
[0018]圖2為的符合本發(fā)明優(yōu)選實施例控制棒機構(gòu)在中子吸收材料處于露出以及遮蔽狀態(tài)下時的立體圖。
[0019]圖3為的符合本發(fā)明優(yōu)選實施例控制棒機構(gòu)在拆分狀態(tài)下的示意圖。
[0020]圖4為的符合本發(fā)明優(yōu)選實施例控制棒機構(gòu)在拆分狀態(tài)下的立體圖。
[0021 ]圖5為傳統(tǒng)的控制棒機構(gòu)的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0023]如圖1到圖4所示，本發(fā)明提供了一種控制棒機構(gòu)，所述控制棒機構(gòu)包括固定桿1、中子吸收材料2、滑動反射層3、驅(qū)動機構(gòu)(未示出)以及耐壓殼4，其中:所述固定桿I是固定不動的；
[0024]所述中子吸收材料2均勻且分段布置在所述固定桿I上；
[0025]所述耐壓殼4設置于所述固定桿I的上端部；
[0026]所述驅(qū)動機構(gòu)設置于所述耐壓殼4上，用于驅(qū)動所述滑動反射層3;
[0027]所述滑動反射層5套裝在所述固定桿I的外圍，包括相互間隔的遮擋部和露空部，并且所述滑動反射層5在所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下沿著所述固定桿I上下滑動，從而將所述中子吸收材料2遮擋或露出。傳統(tǒng)的控制棒沒有固定桿I，控制棒整體上下移動，而本發(fā)明公開的控制棒機構(gòu)具有固定桿I，固定桿I是固定不動的。
[0028]如圖1和圖2所示，優(yōu)選地，所述滑動反射層3的遮擋部與所述中子吸收材料4相適配，從而通過所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動使所述滑動反射層3的遮擋部能夠恰好將所述中子吸收材料2遮擋住。
[0029]優(yōu)選地，所述中子吸收材料2的分段布置的數(shù)量是大于等于2段。傳統(tǒng)的控制棒，中子吸收材料2是沿著控制棒通長布置的，本發(fā)明公開的布置方式是均勻地且分段布置的，分段的具體數(shù)量N多2
[0030]優(yōu)選地，所述固定桿I的截面是圓形。
[0031]優(yōu)選地，所述固定桿I的截面是方形。
[0032]優(yōu)選地，所述固定桿I的截面是多邊形。
[0033]優(yōu)選地，所述固定桿I的截面是十字形。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0035]1、本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的控制棒機構(gòu)，具有體積小，行程短，安全性高的優(yōu)點。
[0036]2、本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的控制棒機構(gòu)，相對于傳統(tǒng)的控制棒機構(gòu)，其長度整體減少70%以上。
[0037]3、本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的控制棒機構(gòu)，相比常見的控制棒機構(gòu)，顯著減小了驅(qū)動機構(gòu)和控制棒行程耐壓殼的高度，可適用于功率較小的核反應堆，使整個反應堆堆本體的高度顯著減小，同時增加了反應堆的安全性。
[0038]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0039]本領域技術(shù)人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。
[0040]顯然，本領域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種控制棒機構(gòu)，其特征在于，所述控制棒機構(gòu)包括固定桿、中子吸收材料、滑動反射層、驅(qū)動機構(gòu)以及耐壓殼，其中: 所述固定桿是固定不動的； 所述中子吸收材料均勻且分段布置在所述固定桿上； 所述耐壓殼設置于所述固定桿的上端部； 所述驅(qū)動機構(gòu)設置于所述耐壓殼上，用于驅(qū)動所述滑動反射層； 所述滑動反射層套裝在所述固定桿的外圍，包括相互間隔的遮擋部和露空部，并且所述滑動反射層在所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下沿著所述固定桿上下滑動，從而將所述中子吸收材料遮擋或露出。2.如權(quán)利要求1所述的控制棒機構(gòu)，其特征在于，所述滑動反射層的遮擋部與所述中子吸收材料相適配，從而通過所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動使所述滑動反射層的遮擋部能夠恰好將所述中子吸收材料遮擋住。3.如權(quán)利要求1所述的控制棒機構(gòu)，其特征在于，所述中子吸收材料的分段布置的數(shù)量是大于等于2段。4.如權(quán)利要求1所述的控制棒機構(gòu)，其特征在于，所述固定桿的截面是圓形。5.如權(quán)利要求1所述的控制棒機構(gòu)，其特征在于，所述固定桿的截面是方形。6.如權(quán)利要求1所述的控制棒機構(gòu)，其特征在于，所述固定桿的截面是多邊形。7.如權(quán)利要求1所述的控制棒機構(gòu)，其特征在于，所述固定桿的截面是十字形。
【文檔編號】G21C7/28GK105957561SQ201610523377
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月5日
【發(fā)明人】鄭明光, 邱忠明, 唐特
【申請人】上海核工程研究設計院