一種核反應堆下腔室流量分配裝置的製作方法
2023-05-28 10:07:27 2
本發明涉及壓水堆核電站領域，具體涉及一種用於壓水堆核電站的反應堆下腔室流量分配裝置。
背景技術：
目前運行的二代和二代改進型壓水型核反應堆中，堆芯中子通量測量探測器從壓力容器下封頭引出，因此在下封頭處設置了儀表套管及貫穿件等部件，這些儀表套管、貫穿件連同格架板、二次支承柱等結構可以對下腔室的冷卻劑流場進行攪混以抑制渦流的形成，同時對進入堆芯的流量進行均勻分配。然而，下封頭處貫穿件的存在，增加了下封頭潛在失效的風險，並且下腔室結構非常複雜。第三代壓水堆堆芯測量儀表由壓力容器上封頭引出，在很大程度上簡化了反應堆下腔室結構，但將導致堆芯入口區域流場產生不均勻性，因此，為滿足進入堆芯的冷卻劑均勻分配的要求，提升反應堆整體性能，需要在反應堆下腔室設置一種流量分配裝置。
技術實現要素：
本發明的要解決的技術問題是提供一種適用於堆芯測量儀表由壓力容器上封頭引出的反應堆，並能夠克服堆芯入口區域流場不均勻性，滿足進入堆芯的冷卻劑均勻分配要求的下腔室流量分配裝置。為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為，一種核反應堆下腔室流量分配裝置，其設置在壓力容器下封頭內的下腔室中，包括：流量分配板、連接板、基礎連接板；反應堆堆芯下支撐板、流量分配板、連接板、基礎連接板共軸線，並且自上而下依次布置。所述流量分配板為環形板，其外徑為1.5R~1.7R，內徑為R~1.3R，板厚為0.02~0.04R；其中，R為所述壓力容器內半徑。所述流量分配板上設有若干個軸向通透的流水孔。所述流水孔的周向延伸弧度為18°，其徑向寬度為0.08R~0.1R。所述流量分配板上表面與堆芯下支撐板的下表面的垂直距離為0.2R~0.4R。所述連接板為環形板，其上設置有若干個軸向通透的開口。所述連接板外徑為0.9R~1.1R，板厚為0.02~0.04R；所述連接板的上表面與所述堆芯下支撐板的垂直距離為0.43R~0.6R。所述基礎連接板為正方形板結構，其中央開有正方形透孔。所述基礎連接板的下表面與堆芯下支撐板的下表面的垂直距離為0.7R~0.9R；所述基礎連接板的下表面與壓力容器下封頭內表面的軸向距離為0.01R~0.03R。本發明的有益效果：（1）本發明簡化反應堆下腔室結構，提高穩定性和可靠性；（2）本發明實現反應堆下腔室冷卻劑流量的分配，克服了堆芯入口區域流場不均勻現象；（3）本發明結構簡單，降低了成本，並提高了經濟性。附圖說明圖1為本發明一種核反應堆下腔室流量分配裝置示意圖；圖2為本發明一種核反應堆下腔室流量分配裝置中流量分配板示意圖；圖3為本發明一種核反應堆下腔室流量分配裝置中連接板示意圖；圖4為本發明一種核反應堆下腔室流量分配裝置中基礎連接板示意圖；圖中：1-堆芯下支承板；2-連接柱；3-流量分配板；301-流水孔；302-連接柱連接孔；4-二次支承柱；5-連接板；6-能量吸收器；7-基礎連接板；8-壓力容器；9-下腔室；10-下降腔；11-徑向支撐件。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本發明做進一步描述。核電站反應堆包括壓力容器8，所述壓力容器8內設有吊籃組件，所述吊籃組件下端設置有堆芯下支撐板1，所述堆芯下支撐板1支撐在堆芯徑向支撐件11上，所述吊籃組件外壁與壓力容器8的內壁之間形成一個下降腔10；所述壓力容器8的下封頭內處於堆芯下支撐板1下部的區域為下腔室9；反應堆運行時，冷卻劑經冷管段進入壓力容器8，並經下降腔10流入所述下腔室9；冷卻劑在下腔室9內混合後向上穿過堆芯下支撐板1進入堆芯與堆芯內燃料組件進行流動換熱，最後經壓力容器8的熱管段流出壓力容器8；本發明一種核反應堆下腔室流量分配裝置，其設置在壓力容器8下封頭內的下腔室中，包括：流量分配板3、連接板5、基礎連接板7；所述流量分配板3、連接板5和基礎連接板7與反應堆堆芯下支撐板1共軸線；所述壓力容器下封頭的內半徑為2200mm；所述流量分配板3為環形板，所述環形板外徑為3400mm，內徑為2682mm；該環形板的軸向厚度為51.6mm；所述環形板上設有8個軸向通透的流水孔301；每個流水孔301的周向延伸弧度為18°，其徑向寬度為200mm；所述環形板上還設置有4個連接柱連接孔302，4個連接柱2一端通過螺釘固定在所述連接柱連接孔302上，另一端通過螺釘固定在堆芯下支撐板1的下表面；所述環形板上表面與堆芯下支撐板1的下表面的垂直距離為570mm；所述連接板5的外徑為2422mm，其整體呈圓板狀，且中心開有一個中心孔，中心孔與其外邊緣之間的板面開有4個開口；所述連接板5通過12根二次支承柱4連接到堆芯下支撐板1的下表面；所述12根二次支撐柱4一端通過螺釘與所述連接板5固定，另一端通過螺釘與所述堆芯下支撐板1的下表面固定；所述連接板5的上表面與所述堆芯下支撐板1的垂直距離為1066.8mm；所述連接板5的軸向厚度為51.6mm；所述基礎連接板7為正方形板結構，其中央開有一個正方形透孔；4個能量吸收器一端固定在所述基礎連接板7的上表面，另一端固定在所述連接板5的下表面；所述基礎連接板7的下表面與所述堆芯下支撐板1的下表面的垂直距離為1682.8mm；所述基礎連接板7的下表面外邊緣與所述壓力容器下封頭內表面的軸向距離為26.9mm；本發明的一種壓水型核反應堆下腔室流量分配裝置，大大簡化了反應堆下腔室結構，提高了結構穩定性和可靠性。使用該流量分配板3前後，下腔室9冷卻劑流量分配不均勻因子計算值明顯降低，滿足了熱工水力的要求，很好解決了下腔室9冷卻劑流量的分配不均的問題，顯著提升了反應堆整體性能。