[发明专利]一种带有帽形引流的核反应堆堆内流量分配装置及导流板

说明书

本发明公开了一种带有帽形引流的核反应堆堆内流量分配装置及导流板，所述导流板包括第一引导部、第二引导部和第三引导部；所述第一引导部、第二引导部和第三引导部均为环形板且在竖直方向的截面均为圆弧结构，所述第一引导部、第二引导部和第三引导部上均设置有若干第一通孔，所述第一通孔分别与各个引导部的表面垂直，第二引导部设置在第一引导部内侧，所述第二引导部和第一引导部之间通过第二筋板连接，所述第三引导部设置在第二引导部内侧，所述第三引导部和第二引导部之间通过第三筋板连接。本发明所述分流板能改变冷却剂在下腔室的运动路径，预防冷却液在下腔室产生涡流，并使最终进入堆芯支承板时流量均匀，且具有结构简单的优点。

技术领域

本发明涉及压水堆核电站厂核反应堆技术领域，具体涉及一种带有帽形引流的核反应堆堆内流量分配装置及导流板。

背景技术

为了保证压水型反应堆热工水力的要求，满足反应堆整体的性能，进入堆芯的冷却液流量要分配均匀。下腔室内的流量分配装置主要作用是将进入下腔室的冷却液搅混消涡并进行流量分配，促使通过下腔室进入堆芯的冷却液流量分布均匀，以保证堆芯燃料组件能够得到充分的冷却。

由于压力容器的下封头多为球形，其与堆芯支承板所围的下腔室为半球形，当冷却液从压力容器入口管嘴流入，从环形下降腔进入下腔室时，就会因为流道的急剧变化且半球形封头深度较大而在下腔室内产生大量的涡流，导致进入堆芯的流量分配不均匀，为了解决该技术问题。现有的流量分配装置通常由流量分配板、消涡板和基础连接板等主要构件组成，这样的流量分配装置会造成结构复杂、压降较大、消涡效果不明显并且进入堆芯支承板的流量中间大，四周小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于核反应堆堆内流量分配的导流板，该分流板能改变冷却剂在下腔室的运动路径，预防冷却液在下腔室产生涡流，并使最终进入堆芯支承板时流量均匀。

此外，本发明还提供包括上述导流板的带有帽形引流的核反应堆堆内流量分配装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于核反应堆堆内流量分配的导流板，包括第一引导部、第二引导部和第三引导部；

所述第一引导部、第二引导部和第三引导部均为环形板，所述第一引导部、第二引导部和第三引导部在竖直方向的截面均为圆弧结构，所述第一引导部、第二引导部和第三引导部上均设置有若干第一通孔，所述第一通孔分别与各个引导部的表面垂直，所述第二引导部设置在第一引导部内侧，所述第二引导部和第一引导部之间通过第二筋板连接，所述第三引导部设置在第二引导部内侧，所述第三引导部和第二引导部之间通过第三筋板连接。

申请人在长期试验中发现，导致堆芯入口流量分配不均的原因主要有以下两点：

1)、根据反应堆的结构特点和堆内冷却剂流动的特性，堆芯入口流量分布呈现中心高边缘低的趋势，该趋势的原因为由于冷却剂惯性，冷却剂具有沿反应堆压力容器底部下腔室的内壁面下降、并向下腔室中央流动的趋势，冷却剂流动的这种趋势导致冷却剂流量在堆芯入口的中间部位的分布多于堆芯入口周边部分。

2)、此外，冷却剂从环形下降腔进入下腔室时，流道尺寸发生急剧的变化，因此在下腔室产生大量涡流，产生的涡流一方面使能耗增大，导致流量进一步分布不均匀另一方面涡流脱落导致螺栓等零部件振动，使零部件有松动脱落的潜在危险。

本发明所述导流板设有的三个引导部分层次的将四周向中间流动的冷却液进行引导分流，以此来减小过多的冷却液进入中间，从而减小了进入堆芯支承板中间的流量；除此之外，引导部设置为圆弧形，其具有缓慢改变冷却液运动方向的作用，因此冷却液不会因相互碰撞发生剧烈的运动转向，也不会产生涡流。

即本发明所述导流板同时具有涡流功能和分流功能，兼顾了现有流量分配板、消涡板的功能，简化了结构。

进一步地，第一引导部、第二引导部和第三引导部的高度呈逐渐递增的趋势。