一種壓水核反應堆流量分配裝置的製作方法
2023-06-01 07:34:51
專利名稱:一種壓水核反應堆流量分配裝置的製作方法
一種壓水核反應堆流量分配裝置技術領域：
[0001]本實用新型涉及壓水堆核電廠核反應堆設計，具體涉及一種壓水核反應堆流量分 配裝置。
背景技術：
[0002]核反應堆是核蒸汽供應系統(NSSS)的重要組成部分，核燃料在這裡維持可控的鏈 式裂變反應，核裂變產生的能量使流經反應堆的冷卻劑溫度升高，然後通過冷卻劑循環回 路將熱能從堆芯導出。反應堆冷卻劑在堆芯內分布的均勻程度將直接影響到堆芯的溫度分 布，同時對熱管因子，DNBR等堆芯關鍵安全參數產生重要的影響。[0003]在進入堆芯前，冷卻劑的均勻程度具有重要的意義，它關係到堆芯熱量能否及時 順利的導出，直接決定了堆芯熱點的位置和熱管因子的大小，而熱管因子直接關係到整個 核反應堆乃至整個核電廠的安全，同時影響到核蒸汽的經濟性。[0004]同時在核電廠安全評估方面，假設在嚴重事故工況下發生堆芯熔融(以下簡稱: IVR)，堆芯以下所有堆內構件金屬熔化成液態，同壓力容器內壁接觸，將堆芯熱量導出。該 事故工況下，需要有足夠體積的金屬和壓力容器內壁接觸，從而增大傳熱面積，以保證壓力 容器不被熔穿。[0005]鑑於冷卻劑均勻程度以及核電廠安全評估的重要性，一種設計性能優良的堆流量 分配裝置對核反應堆的安全及經濟性具有重要意義。[0006]要保證進入堆芯的冷卻劑能夠均勻分布，關鍵是在冷卻劑進入堆芯前對其進行均 勻的分配，而且要儘量減少流量分配過程中渦流的產生，以減少冷卻劑壓力的損失和振動 的產生。[0007]傳統的流量分配裝置多為孔板式結構，由一層或多層孔板通過一定的支撐疊加而 成，這種結構流量分配效果不理想，而且結構和安裝相對複雜，不便於維修，而且阻力係數 相對較高。[0008]國外新型的流量分配裝置採用了分離結構，由一個加工了大量流水孔的流量分配 環和一塊渦流抑制板相配合而成，這種結構流量分配相對理想，但流量分配環焊接固定在 壓力容器上，維修相當困難。
發明內容
[0009]本實用新型的目的在於提供一種能較好的滿足壓力容器下腔室流場的相關要求、 具有便於維修檢查、降低堆內構件振動等優點的壓水核反應堆流量分配裝置。[0010]實現本實用新型目的的技術方案:一種壓水核反應堆流量分配裝置，其為球碗形 網孔結構，分配裝置底部下方固定有若干塊支撐筋板；在分配裝置球碗周向側壁中上部呈 旋轉對稱布置多排等直徑的圓形開孔，每排圓形開孔包括若干個周向均布的圓形孔；在分 配裝置球碗周向側壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設置了三排方形流水孔，每排方形 流水孔包括若干個周向布置的方形孔，在有支承筋板處不開方形孔；在分配裝置球碗底部中心區域開設有若干個圓形流水孔。
如上所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置，所述的支撐筋板有八塊，通過連接螺釘固定連接在分配裝置底部下方。
本實用新型的效果在於:
本實用新型所述的流量分配裝置採用了加工了大量流水孔的球碗形網孔結構，該結構能較好的滿足壓力容器下腔室流場的相關要求，且能在堆芯嚴重事故工況下提供足夠的金屬填充以滿足堆芯熔融的相關要求。同時該結構還具有便於維修檢查、降低堆內構件振動等優點。
本實用新型的核反應堆流量分配裝置主要功能是使從壓力容器進口進入的冷卻劑，通過環腔後，進入壓力容器下腔室流量分配裝置後，沿著壓力容器下封頭圓弧面和流量分配裝置底部流水孔實現轉向，期間通過其側面和底部流水孔，來自四周和底面的冷卻劑在流量分配裝置內進行一定程度的攪混後進入堆芯。由於有八個支承筋板連接固定，使整個流量分配裝置具有很好的剛性，足夠抵禦冷卻劑的橫向衝擊和水力提升力。
通過變更流量分配裝置側面和底部流水孔的大小、數量、形狀、位置來調節冷卻劑進入堆芯前的分配效果和沿程阻力損失，以滿足鄰近組件的入口流量分配偏差允許值、最大平均流量，壓降等指標。整個裝置的金屬體積能較好的滿足IVR相關要求。
圖1為本實用新型所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置剖視圖。
圖2為流量分配體結構示意圖。
圖中:1-反應堆壓力容器底封頭，2-防斷底板，3-流量分配裝置，4-能量吸收裝置，6-圓形孔，7-連接螺釘，8-方形孔，9-圓形流水孔，10-支承筋板。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置作進一步描述。
如圖1所示，本實用新型所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置，其為球碗形網孔結構，分配裝置底部下方固定有八塊支撐筋板10，八塊支撐筋板10通過連接螺釘7固定連接在分配裝置底部下方。
在分配裝置球碗周向側壁中上部呈旋轉對稱布置10排圓形開孔，每排圓形開孔包括100個周向均布的圓形孔6,各排開孔直徑不同，從上到下依次是66mm、64mm、62mm、60mm、58mm、56mm、54mm、52mm、50mm 和 48mmn
在分配裝置球碗周向側壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設置了 3排方形流水孔，從外到內每排周向布置的方形流水孔8的數量分別為56個、40個和24個，在有支承筋板10處不開方形孔。
在分配裝置球碗底部中心區域開設有9個直徑為80_的圓形流水孔9。
在本實用新型中可以在分配裝置球碗周向側壁中上部呈旋轉對稱布置多排等直徑的圓形開孔，每排圓形開孔包括若干個周向均布的圓形孔6 ;在分配裝置球碗周向側壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干個周向布置的方形孔8 ;在分配裝置球碗底部中心區域開設有若干個圓形流水孔9。通過變更流 量分配裝置側面和底部流水孔的大小、數量、形狀、位置來調節冷卻劑進入堆芯前的分配效 果和沿程阻力損失，以滿足鄰近組件的入口流量分配偏差允許值、最大平均流量，壓降等指 標。[0025]如圖1所示，本實用新型所述核反應堆流量分配裝置3採用球碗形網孔結構，具有 設計流量分配均勻，IVR金屬體積充足，便於維修檢查和降低堆內構件振動等特點。該流量 分配裝置3的外形輪廓根據下腔室內流體的流動特徵採用適當的流線形設計，以有利於下 腔室流場的均勻和穩定。流量分配裝置3和堆內構件防斷底板2有一定的間隙，保證堆芯跌 落事故下能量吸收裝置4能較好的實現功能。由於整個結構金屬體積較大，故能較好的滿 足IVR相關要求。該流量分配裝置加工完成後，該裝置作為堆內構件獨立的一部分，工作時 固定在反應堆壓力容器底封頭I上，流量分配裝置和支承筋板通過螺釘連接，為可拆卸式， 便於對流量分配裝置進行檢查維修。
權利要求
1.一種壓水核反應堆流量分配裝置，其特徵在於:該核反應堆流量分配裝置為球碗形網孔結構，分配裝置底部下方固定有若干塊支撐筋板(10)； 在分配裝置球碗周向側壁中上部呈旋轉對稱布置多排圓形開孔，每排圓形開孔包括若干個周向均布的圓形孔(6);在分配裝置球碗周向側壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干個周向布置的方形孔(8)，在有支承筋板(10)處不開方形孔；在分配裝置球碗底部中心區域開設有若干個圓形流水孔(9)。
2.根據權利要求
1所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置，其特徵在於:所述的支撐筋板(10 )有八塊，通過連接螺釘(7 )固定連接在分配裝置底部下方。
3.根據權利要求
1所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置，其特徵在於:在分配裝置球碗周向側壁中上部呈旋轉對稱布置(10)排圓形開孔,每排圓形開孔包括100個周向均布的圓形孔(6),各排開孔直徑不同，從上到下依次是66mm、64mm、62mm、60mm、58mm、56mm、54mm、52mm、50mm 和 48mm n
4.根據權利要求
1所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置，其特徵在於:在分配裝置球碗周向側壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設置了 3排方形流水孔，從外到內每排周向布置的方形流水孔(8)的數量分別為56個、40個和24個，在有支承筋板10處不開方形孔。
5.根據權利要求
1所述的一種壓水核反應堆流量分配裝置，其特徵在於:在分配裝置球碗底部中心區域開設有9個直徑為80mm的圓形流水孔(9)。
專利摘要
本實用新型提供一種壓水核反應堆流量分配裝置，其為球碗形網孔結構，分配裝置底部下方固定有若干塊支撐筋板；在分配裝置球碗周向側壁中上部呈旋轉對稱布置多排等直徑的圓形開孔，每排圓形開孔包括若干個周向均布的圓形孔；在分配裝置球碗周向側壁下部、距離中心軸不同徑向距離處設置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干個周向布置的方形孔，在有支承筋板處不開方形孔；在分配裝置球碗底部中心區域開設有若干個圓形流水孔。本實用新型結構能較好的滿足壓力容器下腔室流場的相關要求，且能在堆芯嚴重事故工況下提供足夠的金屬填充以滿足堆芯熔融的相關要求。同時該結構還具有便於維修檢查、降低堆內構件振動等優點。
文檔編號G21C15/14GKCN203070788 U發布類型授權 專利申請號CN 201320016807
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月14日
發明者林紹萱, 餘凡, 丁宗華, 劉彬, 朱焜, 陳惠亮, 李源 申請人:上海核工程研究設計院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan