[发明专利]一种用于核燃料组件的定位格架

说明书

技术领域

本发明涉及燃料组件技术领域，特别是涉及一种用于核燃料组件的定位格架。

背景技术

一定数量的燃料棒按照一定间隔排列(如：15×15或17×17等)并被固定成一束，再加上各种结构零部件，称为反应堆燃料组件，反应堆燃料组件主要由管座、上下管座、定位格架、导向管和燃料棒组成。一般反应堆燃料组件在核反应堆中使用3-5年的时间，由于其处于强中子场中，需经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时需承受裂变产物化学作用和复杂的机械载荷，因此工作条件十分苛刻。

链式反应速度和温度是核反应堆的重要控制参数，因此燃料组件内起慢化剂和冷却剂的水的流量控制就事关重要。为了能够让水通过，现有技术中定位格架均设置了若干水流通道，同时为了能够支撑并定位燃料棒及承受高速水流的冲刷，定位格架还必须具有足够的强度。另，由于燃料组件具有很高的横向柔性，所以燃料组件的吊装只能垂直进行，防止发生过大的侧向变形，在实际的燃料组件装卸过程中，由于吊装时燃料组件之间只有很小的间距，大约为1mm，燃料组件很容易与已经就位的燃料组件发生干涉，干涉可能由于燃料组件辐照变形以及燃料组件与吊装设备的制造公差引起，所以定位格架的设计变得尤为重要，定位格架必须要有优良的导向功能，能对相邻燃料组件进行导向，使之相互通过，所以在定位格架上一般会设置导向翼，此时导向翼的形状、折弯角度、强度等参数会影响定位格架的导向功能。

然而，由于上述导向翼向格栅内部折弯，使得导向翼会在反应堆内冷却剂的流动方向上产生投影面积，从而使得冷却剂在流经格栅后产生较大的压力损失，使得压降增大，同时，搅混翼也会产生上述水力学影响；另一方面，对于相邻定位格架之间的区域，由于流动阻力较小，压降将明显小于内部格栅区域。定位格架外条带内外两侧差异较大的压降使得外条带长期处于水力学受力状态，该水力学力对定位格架造成的变形也会增加定位格架外条带钩挂的风险。

发明内容

针对上述现有技术中因为导向翼和搅混翼工作过程中所产生的水力学影响，以上水力学力对定位格架造成的变形也会增加定位格架外条带钩挂的风险的问题，本发明提供了一种用于核燃料组件的定位格架，该定位格架可有效缓解外条带所承受的水力作用力以减小外条带变形，从而达到降低定位格架钩挂风险的效果。

为解决上述问题，本发明提供的一种用于核燃料组件的定位格架通过以下技术要点来解决问题：一种用于核燃料组件的定位格架，包括外带条，所述外带条的上端还设置有导向翼，还包括设置于外带条上端的通孔，所述通孔贯穿外带条的内、外侧。

具体的，现有技术中的定位格架包括结构搅混格架、端部格架，定位格架包括位于外侧的外条带及设置于外条带内侧的内条带，所述外条带作为定位格架外部的边缘，所述内条带将定位格架的中部分割成格状，根据需要，一般在定位格架的上下侧均设置导向翼，在定位格架的上侧设置搅混翼。

本方案中，设置于外条带上端的通孔作为连接外条带内外侧的流体流通通道，在外条带的上端，无论是因为导向翼、搅混翼对流体的流动阻力，还是因为搅混翼对流体流动状态的改变，均会使得外条带的上端位置两侧压差最大，本方案中，将以上通孔的位置设置在定位格架外条带内外侧压差最大的位置，这样，以上通孔可作为外条带两侧的均压孔，这样，通过以上通孔，可实现缓解外条带所承受的水力作用力，达到减小因为水力作用力而导致的在外条带上产生的变形的目的，达到降低定位格架钩挂风险的效果；同时，以上通孔的位置由于位于外条带的边缘，这样，以上外条带上通孔的位置选择对外条带的刚度影响小。

进一步的技术方案为：

由于定位格架内外侧的流体流动方向为由下至上，作为一种在流体流经定位格架时，在初始位置就能够实现减小外条带内外侧水力压差的技术方案，所述外带条的下端设置有通孔。同时，本方案中设置在外条带下沿的通孔由于位于外条带的边缘，这样，以上外条带上通孔的位置选择对外条带的刚度影响小。

为利于定位格架的刚度，作为一种可利用刚凸对外条带进行开孔补强的技术方案，所述外带条上还设置有刚凸，所述通孔位于刚凸周围或位于刚凸上。进一步的，由于是利用刚凸完成定位格架内对燃料棒的刚性抵顶，故将所述通孔的位置限定在刚凸周围或位于刚凸上，这样可有效加速刚凸与燃料棒相互作用处流体的流速，这样，可有效缓解定位格架对应区域的应力腐蚀。

作为一种沿着通孔的周向方向，可最好利用刚凸进行开孔补强的技术方案，所述通孔均位于刚凸上。

本发明具有以下有益效果：