CN106782683B - 燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件，管座包括孔板，孔板上设有供冷却剂流通的流通孔，防异物组件包括防异物板，防异物板上设有若干贯穿的防异物孔，防异物孔为非方形结构，且与流通孔的位置对应。本发明的防异物组件的防异物板采用非方形结构，不同方向的宽度则会不一样，可以在保证相同流通面积的前提下，让防异物孔变成不规则形状，减小防异物孔可供异物通过的外形尺寸，可以起到较好的过滤效果，增强下管座防异物性能；在防异物效能一定的情况下，可以让通过单位面积内的筋条更少，则可以让压降的沿程阻力更小，降低了降压。

Description

燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件

技术领域

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件。

背景技术

在目前的燃料组件的下管座设计过程中，下管座包括连接板和防异物板。下管座防异物板的设计采用纵横交错的直筋布置，其流水孔是通过在板材上采用电火花加工方式形成。该设计筋条的厚度较大，压降性能较差。同时流水孔采用方形设计，防异物性能较差。为了进一步降低压降和提高防异物能力，提出一种新型防异物板及相应的下管座。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用于管座的防异物组件，所述管座包括孔板，所述孔板上设有供冷却剂流通的流通孔，

所述防异物组件包括防异物板，所述防异物板上设有若干贯穿的防异物孔，所述防异物孔为非方形结构，且与所述流通孔的位置对应。

优选地，所述防异物孔包括两第一隔离边和两第二隔离边；

两所述第一隔离边沿第一方向设置并分别位于所述防异物孔的两相对侧，

两所述第二隔离边沿第二方向设置且分别位于所述防异物孔的两相对侧；

所述第一隔离边与所述第二隔离边呈倾斜夹角设置。

优选地，两相对的所述第一隔离边和两相对的所述第二隔离边围合形所述防异物孔。

优选地，所述防异物板包括第一框体以及连接在所述第一框体的内框之间的若干第一隔离肋和若干第二隔离肋；

若干所述第一隔离肋沿所述第一方向设置，且相互并排间隔，若干所述第二隔离肋沿所述第二方向设置，且相互并排间隔；

所述第一隔离肋、第二隔离肋的方向不同，交叉设置形成若干所述防异物孔；

所述第二隔离肋将所述第一隔离肋分割成形成所述防异物孔的若干第一隔离边，所述第一隔离肋将所述第二隔离肋分割成形成所述防异物孔的第二隔离边。

优选地，所述防异物孔的所述第一隔离边、所述第二隔离边中的至少一边为非直边。

优选地，所述防异物孔的所述第一隔离边、所述第二隔离边中的至少一边向对应的所述防异物孔内凸起。

优选地，所述第一隔离边、所述第二隔离边中向所述防异物孔内凸起的一边弯曲设置；和/或，所述第一隔离边、所述第二隔离边中向所述防异物孔内凸起的一边弯折设置。

优选地，所述第一隔离肋呈波浪形横向弯曲设置，所述第二隔离肋与所述第一隔离肋交叉，将所述第一隔离肋分割形成向所述防异物孔内凸起的第一隔离边。

优选地，波浪形的所述第一隔离肋形成在长度方向上交替设置、并分别向横向两相对侧拱起设置的波峰、波谷，各所述第二隔离肋沿排列方向交替地与所述第一隔离肋的波峰、波谷连接，且同一所述第二隔离肋与各所述第一隔离肋的波峰或波谷连接。

优选地，所述第一隔离肋的波峰、波谷位置分别设有第一卡口，所述第二隔离肋上沿长度方向设有分别与各所述第一隔离肋上的第一卡口卡合的第二卡口。

优选地，所述第一隔离肋、第二隔离肋均为带状，且宽度方向均沿所述防异物孔的轴向设置。

优选地，所述孔板上还分布有供导向管安装的安装孔，所述防异物板上设有与所述安装孔对应的第一避让孔。

优选地，所述防异物组件包括层叠设置的至少两个防异物板，各所述防异物板在周向上错位设置，且各所述防异物板的防异物孔位置对应。

本发明还构造一种管座，包括孔板，所述孔板上设有供冷却剂流通的流通孔，还包括所述的防异物组件，所述防异物组件设置于所述孔板的上侧或下侧。

本发明还构造一种燃料组件，包括所述的管座。

实施本发明的燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件，具有以下有益效果：本发明的防异物组件的防异物板采用非方形结构，不同方向的宽度则会不一样，可以在保证相同流通面积的前提下，让防异物孔变成不规则形状，减小防异物孔可供异物通过的外形尺寸，可以起到较好的过滤效果，增强下管座防异物性能；在防异物效能一定的情况下，可以让通过单位面积内的筋条更少，则可以让压降的沿程阻力更小，降低了降压。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中的燃料组件的结构示意图；

图2是图1中下管座的仰视方向结构示意图；

图3是图2中的防异物板的正面视图；

图4是图3中的防异物孔的放大示意图；

图5是图2中的防异物板的第一隔离肋、第二隔离肋交叉时的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明一个优选实施例中的燃料组件包括骨架和燃料棒1，燃料棒1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2、定位格架3、上管座4、下管座5和导向管6。搅混格架2和定位格架3分别由规则排列的用于容纳和夹持燃料棒1的栅元组成。定位格架3和搅混格架2在燃料棒1的轴向间隔设置，供燃料棒1穿设定位。导向管6比燃料棒1长，其从燃料棒1束的端部伸出来，并固定在上管座4和下管座5上。下管座5位于燃料组件的下部，具有一些支撑腿51和一个孔板52，孔板52上有一些用来固定导向管6的安装孔521和供冷却剂流通的流通孔522。燃料组件的另一端，即组件上端的上管座4，包括一个横向的匹配板，有一些容纳和固定导向管6的孔道和流水孔贯穿该配板。

结合图2、图3所示，下管座5包括管座本体以及防异物组件。管座本体包括孔板52和设置在孔板52下侧的支撑腿51，孔板52上设有供冷却剂流通的流通孔522和供导向管6安装固定的安装孔521。通常，孔板52上设有多个流通孔522，流通孔522阵列分布，保证冷却剂均匀的流通。防异物组件设置于孔板52下侧，对向上流动的冷却剂进行过滤，防止异物A进入到流通孔522，避免对燃料棒1、格架等部件造成损坏。在其他实施例中，冷却剂也可为从上往下流动，防异物组件则要设置在上管座4对应的孔板52上侧。

结合图4、图5所示，防异物组件包括防异物板53，防异物板53上设有若干贯穿的防异物孔531，防异物孔531为非方形结构，且与所述流通孔522的位置对应，让冷却液经防异物孔531向流通孔流动。采用非方形结构，可以在保证相同流通面积的前提下，让防异物孔531变成不规则形状，减小防异物孔531可供异物A通过的外形尺寸，可以起到较好的过滤效果，增强下管座5防异物A性能。

防异物板53包括第一框体532以及连接在第一框体532的内框之间的若干第一隔离肋533和若干第二隔离肋534。若干第一隔离肋533沿第一方向设置，且相互并排间隔，若干第二隔离肋534沿第二方向设置，且相互并排间隔。

进一步地，第一隔离肋533、第二隔离肋534的方向不同，交叉设置形成若干防异物孔531。在第一隔离肋533、第二隔离肋534交叉后，第二隔离肋534将第一隔离肋533分割成形成防异物孔531的若干第一隔离边5331，第一隔离肋533将第二隔离肋534分割成形成防异物孔531的第二隔离边5341。

优选地，第一隔离肋533、第二隔离肋534均为带状，且宽度方向均沿防异物孔531的轴向设置，在强度同等情况下，可以减小第一隔离肋533、第二隔离肋534的壁厚，增加防异物板53总的流通面积，减少压降。

两第一隔离边5331沿第一方向设置并分别位于防异物孔531的两相对侧，两第二隔离边5341沿第二方向设置且分别位于防异物孔531的两相对侧。两相对的第一隔离边5331和两相对的第二隔离边5341围合形防异物孔531，且第一隔离边5331与第二隔离边5341呈倾斜夹角设置，让防异物孔531的外形为不是方形，不同方向的宽度则会不一样，在保持流通面积不变的情况下，减小可供异物A通过的外形尺寸。

在其他实施例中，第一隔离边5331和第二隔离边5341之间也可连接有其他连接部件，让防异物孔531能减小可供异物A通过的外形尺寸即可。

进一步地，第一隔离肋533呈波浪形横向弯曲设置，第二隔离肋534与第一隔离肋533交叉，将第一隔离肋533分割形成向防异物孔531内凸起的第一隔离边5331。

波浪形的第一隔离肋533形成在长度方向上交替设置、并分别向横向两相对侧拱起设置的波峰、波谷，各第二隔离肋534沿排列方向交替地与第一隔离肋533的波峰、波谷连接，且同一第二隔离肋534与各第一隔离肋533的波峰或波谷连接。

该连接方式可使得同一防异物孔531的第一隔离边5331的外形相同，第一隔离边5331弯曲的形状，可以分别向同一第一隔离边5331对应的两相邻的防异物孔531内凸起，起到同时减小两相邻的防异物孔531外形的作用。

防异物孔531的四个边围合后形成类菱形的形状，在面积相等情况下，相比较方形流道，类菱形流道能通过的异物A有效尺寸更小，因此可显著提高异物A过滤效能。进一步地，在防异物效能一定的情况下，可以让通过单位面积内的筋条更少，则可以让压降的沿程阻力更小，降低了降压。

如图5所示，在一些实施例中，第一隔离肋533、第二隔离肋534相互组装，为了便于组装，并在组装后不会影响正常外形，第一隔离肋533的波峰、波谷位置分别设有第一卡口5332，第二隔离肋534上沿长度方向设有分别与各第一隔离肋533上的第一卡口5332卡合的第二卡口5342。第二卡口5342 与第一卡口5332卡合后焊接到一起，固定后第一隔离肋533、第二隔离肋534与防异物孔531的端面对应的边缘相互平齐，不会对外形产生影响。

进一步地，孔板52上还分布有供导向管6安装的安装孔521，防异物板53上设有与安装孔521对应的避让孔535，避免对导向管6的安装造成影响。

在一些实施例中，防异物组件包括层叠设置的两个或多于两个的防异物板53，各防异物板53在周向上错位设置，且各防异物板53的防异物孔531位置对应。既可以保证冷却液通过防异物孔531，还可保证在轴向上异物A可流通的面积更加的小，防止异物A通过。

在其他实施例中，防异物孔531的第一隔离边5331、第二隔离边5341中的至少一边为非直边，可以向防异物孔531内凸起后减小防异物孔531能通过异物A的能力。

优选地，防异物孔531的第一隔离边5331、第二隔离边5341中的至少一边向对应的防异物孔531内凸起，减小防异物孔531能通过异物A的能力。

第一隔离边5331、第二隔离边5341中向防异物孔531内凸起的一边弯曲设置，也可为，第一隔离边5331、第二隔离边5341中向防异物孔531内凸起的一边弯折设置，或者，同时向防异物孔531内弯曲和弯折。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种应用于管座的防异物组件，所述管座包括孔板(52)，所述孔板(52)上设有供冷却剂流通的流通孔(522)，其特征在于，

所述防异物组件包括防异物板(53)，所述防异物板(53)上设有若干贯穿的防异物孔(531)，所述防异物孔(531)为非方形结构，且与所述流通孔(522)的位置对应；

所述防异物孔(531)包括两第一隔离边(5331)和两第二隔离边(5341)；

两所述第一隔离边(5331)沿第一方向设置并分别位于所述防异物孔(531)的两相对侧，

两所述第二隔离边(5341)沿第二方向设置且分别位于所述防异物孔(531)的两相对侧；

所述第一隔离边(5331)与所述第二隔离边(5341)呈倾斜夹角设置。

2.根据权利要求1所述的防异物组件，其特征在于，两相对的所述第一隔离边(5331)和两相对的所述第二隔离边(5341)围合形所述防异物孔(531)。

3.根据权利要求2所述的防异物组件，其特征在于，所述防异物板(53)包括第一框体(532)以及连接在所述第一框体(532)的内框之间的若干第一隔离肋(533)和若干第二隔离肋(534)；

若干所述第一隔离肋(533)沿所述第一方向设置，且相互并排间隔，若干所述第二隔离肋(534)沿所述第二方向设置，且相互并排间隔；

所述第一隔离肋(533)、第二隔离肋(534)的方向不同，交叉设置形成若干所述防异物孔(531)；

所述第二隔离肋(534)将所述第一隔离肋(533)分割成形成所述防异物孔(531)的若干第一隔离边(5331)，所述第一隔离肋(533)将所述第二隔离肋(534)分割成形成所述防异物孔(531)的第二隔离边(5341)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的防异物组件，其特征在于，所述防异物孔(531)的所述第一隔离边(5331)、所述第二隔离边(5341)中的至少一边为非直边。

5.根据权利要求4所述的防异物组件，其特征在于，所述防异物孔(531)的所述第一隔离边(5331)、所述第二隔离边(5341)中的至少一边向对应的所述防异物孔(531)内凸起。

6.根据权利要求5所述的防异物组件，其特征在于，所述第一隔离边(5331)、所述第二隔离边(5341)中向所述防异物孔(531)内凸起的一边弯曲设置；和/或，所述第一隔离边(5331)、所述第二隔离边(5341)中向所述防异物孔(531)内凸起的一边弯折设置。

7.根据权利要求3所述的防异物组件，其特征在于，所述第一隔离肋(533)呈波浪形横向弯曲设置，所述第二隔离肋(534)与所述第一隔离肋(533)交叉，将所述第一隔离肋(533)分割形成向所述防异物孔(531)内凸起的第一隔离边(5331)。

8.根据权利要求7所述的防异物组件，其特征在于，波浪形的所述第一隔离肋(533)形成在长度方向上交替设置、并分别向横向两相对侧拱起设置的波峰、波谷，各所述第二隔离肋(534)沿排列方向交替地与所述第一隔离肋(533)的波峰、波谷连接，且同一所述第二隔离肋(534)与各所述第一隔离肋(533)的波峰或波谷连接。

9.根据权利要求8所述的防异物组件，其特征在于，所述第一隔离肋(533)的波峰、波谷位置分别设有第一卡口(5332)，所述第二隔离肋(534)上沿长度方向设有分别与各所述第一隔离肋(533)上的第一卡口(5332)卡合的第二卡口(5342)。

10.根据权利要求3、7至9任一项所述的防异物组件，其特征在于，所述第一隔离肋(533)、第二隔离肋(534)均为带状，且宽度方向均沿所述防异物孔(531)的轴向设置。

11.根据权利要求1至3、7至9任一项所述的防异物组件，其特征在于，所述孔板(52)上还分布有供导向管(6)安装的安装孔(521)，所述防异物板(53)上设有与所述安装孔(521)对应的第一避让孔(535)。

12.根据权利要求1至3、7至9任一项所述的防异物组件，其特征在于，所述防异物组件包括层叠设置的至少两个防异物板(53)，各所述防异物板(53)在周向上错位设置，且各所述防异物板(53)的防异物孔(531)位置对应。

13.一种管座，包括孔板(52)，所述孔板(52)上设有供冷却剂流通的流通孔(522)，其特征在于，还包括权利要求1至12任一项所述的防异物组件，所述防异物组件设置于所述孔板(52)的上侧或下侧。

14.一种燃料组件，其特征在于，包括权利要求13所述的管座。