[发明专利]一种反应堆燃料组件固定导流装置

说明书

技术领域

本发明涉及快堆技术，具体涉及一种燃料组件固定导流装置。

背景技术

在快堆中，带组件外套管的燃料组件间隙之间会产生热量，需要一定的冷却剂流量流过燃料组件间隙将这部分热量带走。目前的反应堆设计中，主要有以下几种方案：

第一种是欧洲ALFRED组件下管脚开孔，从组件下方流入的部分冷却剂流量从孔隙中漏流到组件间隙，带走组件间隙的热量。但是开孔方式对于漏流量不能稳定控制，可能引起组件流致振动，危及反应堆安全运行。

第二种是中国实验快堆CEFR通过组件密封圈的少量漏流进入组件间隙，带走组件间隙的热量。但是密封圈的漏流量受组件冷却剂流量影响较大，这部分漏流量不能稳定控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应堆燃料组件固定导流装置，以解决现有技术中冷却剂流量不能稳定控制的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种反应堆燃料组件固定导流装置，包括燃料组件、流通通道、中空螺栓、组件下管脚、支撑板、外套管管脚和外套管。其中，燃料组件由组件下管脚、外套管管脚和外套管组成；外套管管脚壁厚大于外套管壁厚，外套管管脚外壁上设有多个流道；中空螺栓中空，流通通道由中空螺栓的中空结构和外套管管脚外壁上的流道共同构成；流通通道的两端分别为进液口和出液口，进液口位于支撑板的外部，出液口位于外套管管脚的外部；中空螺栓下部设有螺纹，与支撑板通过螺纹连接固定在一起；中空螺栓上部直径比燃料组件外套管管脚处的螺栓孔直径稍小，燃料组件自上而下放置在支撑板上时，外套管管脚处的螺栓孔对准套在中空螺栓上部，用以限制燃料组件的径向晃动；冷却剂从进液口流入，经过流通通道，从出液口流出到两个燃料组件之间的间隙中，并带走热量，实现冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制。

其中，设有流通通道进行导流。

其中，冷却剂经过流通通道，流入两个燃料组件之间的间隙中，带走组件间隙的热量。

其中，将用于燃料组件定位的螺栓设计为可流通冷却剂的中空螺栓，对现有技术改动少，结构简单，易于实现。

与现有技术方案相比，本发明的优点是：

1)本发明设计流通通道进行导流，实现了冷却剂循环路径和循环流量的稳定、可靠控制，有效避免了组件的流致振动；

2)本发明冷却剂经过流通通道，流入两个燃料组件之间的间隙中，带走组件间隙的热量，防止组件之间因局部热量聚集而危及反应堆运行安全；

3)本发明将用于燃料组件定位的螺栓设计为可流通冷却剂的中空螺栓，对现有技术改动少，结构简单，易于实现。

附图说明

图1为本发明一种反应堆燃料组件固定导流装置的结构示意图。

其中：1为燃料组件，2为流体通道，3为中空螺栓，4为组件下管脚，5为支撑板，6为外套管管脚，7为外套管。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种反应堆燃料组件固定导流装置，包括燃料组件1、流通通道2、中空螺栓3、组件下管脚4、支撑板5、外套管管脚6和外套管7。其中，燃料组件1由组件下管脚4、外套管管脚6和外套管7组成；外套管管脚6壁厚大于外套管7壁厚，外套管管脚6外壁上设有多个流道；中空螺栓3中空，流通通道2由中空螺栓3的中空结构和外套管管脚6外壁上的流道共同构成；流通通道2的两端分别为进液口和出液口，进液口位于支撑板5的外部，出液口位于外套管管脚6的外部。

具体的，流通通道2为反应堆堆芯冷却循环系统的一部分，其用于堆芯外冷却剂与堆芯内冷却剂的连通，流通通道2的长度与进液口和出液口的位置以及口径大小由分析计算和实验确定；中空螺栓3为固定燃料组件的连接部件，其主要用于燃料组件的定位和冷却剂的流通。

一种反应堆燃料组件固定导流装置，其安装方式如下：

中空螺栓3下部设有螺纹，与支撑板5通过螺纹连接固定在一起；中空螺栓3上部直径比燃料组件外套管管脚6处的螺栓孔直径稍小，燃料组件自上而下放置在支撑板5上时，外套管管脚6处的螺栓孔对准套在中空螺栓3上部，用以限制燃料组件的径向晃动。

一种反应堆燃料组件固定导流装置，其工作原理如下：