[实用新型]燃料组件及燃料组件的管座

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电站燃料组件，更具体地说，涉及一种燃料组件及燃料组件的管座。

背景技术

现有技术中的燃料组件结构由刚性骨架和燃料棒组成，如图1所示，燃料棒在刚性骨架中平行排列并被均匀分隔。刚性骨架包括搅混格架4、上管座5、下管座6和导向管7。搅混格架4，由规则排列的用于容纳和夹持燃料棒的栅元组成。定位格架10和搅混格架4在燃料棒的轴向间隔设置，供燃料棒穿设定位。导向管7比燃料棒长，其从燃料棒束的端部伸出来，并固定在上管座5和下管座6上。下管座6位于燃料组件的下部，具有一些支撑腿和一个孔板61，孔板61上有一些用来固定导向管7的孔道和冷却剂流道穿透该孔板61。燃料组件的另一端，即组件上端的上管座5，包括一个横向的孔板，孔板上有一些容纳和固定导向管7的孔道和流水孔贯穿该孔板。

通常，如图13所示，下管座由一个正方形孔板61和位于其四个角正下方带横梁式支撑肋板624的四个支撑柱625连接组成，该结构可让供冷却剂由孔板61上的孔流向燃料组件的空腔。下管座6一对角线上的两个支撑柱625有定位销孔，用于与下堆芯板上的定位销装配，以确保燃料组件在堆芯的准确定位。

由于支撑肋板624为长条形板状结构，采用有限元方法进行数值分析，在下管座6孔板61和支撑肋板624间存在截面急剧的变化，如图14所示，梁式下管座结构在直角处存在明显的应力集中，导致了在该处产生了局部突变的高应力，其应力峰值远大于构件整体的平均应力。由于该处的应力集中，将削弱组件下管座6的强度，降低下管座6的承载能力。2004年某月，日本某核电站涡轮所在建筑内连接3号反应堆的水管突然爆裂，该事故虽然并未导致核泄漏，但蒸汽爆发导致5名工人死亡，数十人受伤。事故原因是蒸汽发生器内细管的应力集中导致了管道裂纹，金属疲劳导致裂纹扩展。因此，应力集中对构件有严重的危害，有必要对存在应力集中潜在危害的下管座6进行优化设计，以克服、或降低应力集中削弱结构强度的影响。

另外，现在的下管座结构会导致堆芯板流出的冷却剂轴向速度不均匀，在现有技术采用的梁式肋板形成了一个大开口。该结构虽然对压降有利，但不利于流场均匀，将导致下管座6孔板61前的冷却剂存在的不均匀性。

进一步地，结合图15、图16所示，由于横梁式支撑肋板624截面变化在同一高度，当冷却剂冲刷肋板截面时，在梁腹位置突变，迎流截面的突变将引起横流激变。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的燃料组件及燃料组件的管座。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种燃料组件的管座，其特征在于，包括分布有通孔的孔板和设置在所述孔板一侧的支撑机构；所述支撑机构包括设置在所述孔板上的至少一个拱形肋板；所述拱形肋板远离所述孔板的一侧设置有拱形开口，且所述拱形开口的开口方向朝向远离所述孔板的一侧。

优选地，所述拱形肋板设置在所述孔板不同方向的外边之间。

优选地，所述拱形肋板包括分别沿第一方向和第二方向设置的拱形肋板。

优选地，所述第一方向的拱形肋板和所述第二方向的拱形肋板交叉设置。

优选地，所述第一方向包括并排设置的至少两个拱形肋板，所述第二方向包括并排设置的至少两个拱形肋板，各所述拱形肋板形成向所述孔板一侧拱起设置的穹顶结构。

优选地，所述支撑机构还包括对所述孔板进行支撑的支腿；

所述拱形肋板包括沿所述孔板的边缘设置在所述孔板周向上相邻的所述支腿之间的拱形肋板；和/或，

所述拱形肋板包括设置在所述孔板周向上不相邻的两所述支腿之间的拱形肋板。

优选地，所述拱形肋板为板状结构，与所述孔板、支腿对应的侧边分别与所述孔板、支腿连接。

优选地，设置在两所述支腿之间的所述拱形肋板与所述支腿为一体结构。

优选地，所述支撑机构与所述孔板为一体结构；或，所述支撑机构与所述孔板焊接形成一体结构。

优选地，至少两个所述支腿的底部设有锁孔。

优选地，设置在两所述支腿之间的所述拱形肋板相对对应的两所述支腿之间的中线对称。

优选地，所述孔板呈方形，所述支腿包括四个，分别位于所述孔板的四角；或，所述孔板呈多边形，所述支腿包括与所述孔板的边数对应的多条，且分别位于所述孔板的角落。

优选地，所述拱形开口的拱形外形由若干线段沿拱形方向依次连接形成。

优选地，所述拱形开口的拱形外形包括位于两端的弧形段以及连接在两端的所述弧形段之间的平直段。

优选地，所述平直段与所述孔板平行。