一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管的製作方法

2023-05-22 21:52:16 2

專利名稱:一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種核反應堆燃料棒的包殼管，具體是指一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管。
背景技術：
以最常見的壓水堆核電站為例，核燃料採用的鈾是低濃縮鈾，其中含裂變材料鈾-235的含量為3% (稱為富集度，天然鈾的鈾-235富集度為0.714%)。核燃料的形式為由鈾混合物粉末燒結成的二氧化鈾陶瓷芯塊。陶瓷芯塊疊在一起裝入細長鋯合金材料套管內。
一般來說，一組(或一盒)燃料組件裝有很多燃料棒，為了使燃料棒得到充分的冷卻，將熱量帶走，需要將燃料棒相互隔開，維持燃料棒之間所規定的間隙。在壓水堆中，維持燃料棒間的正常間距由定位格架來承擔，定位格架保持燃料棒處于格架柵元中心位置，並提供橫向支撐，但當燃料棒的棒間距較小時，就很難使用定位格架對燃料棒進行徑向定位。

實用新型內容

本實用新型的目的在於提供一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，解決目前燃料棒難以在較小的間距內定位的目的。
本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，包括包殼管本體，包殼管本體整體呈圓筒狀，其內部為空腔結構，在所述包殼管本體的外部側壁上至少設置有一條凸出於其外表面的肋條，所述肋條和包殼管本體為一體結構。本實用新型的主體是包殼管本體，包殼管本體採用傳統結構，其整體為直筒形，其內部為空腔結構，用於放置燃料塊，採用在包殼管本體外側設置一條或者一條以上的肋條，通過包殼管本體上肋條與肋條的接觸就可以實現燃料棒之間的徑向定位；當肋條數量為兩條或兩條以上時，採用均勻間隔分布的方式，且其在包殼管本體的軸向上按照特定的長度分布，使得燃料棒的排布變得輕鬆，易於燃料棒的排布安裝；包殼管本體與肋條採用一體結構，即一體化製造，而相對於金屬繞絲的定位方式為:將圓形或橢圓形金屬絲按規定的螺距纏繞在燃料棒上，金屬絲的兩頭分別焊接到燃料棒的上、下端塞上，本實用新型的帶肋包殼管解決了反應堆中冷卻劑流速過高，金屬繞絲很可能由於冷卻劑的衝擊造成端部焊接固定失穩，最終可能成為冷卻劑中的異物，從而增加了燃料棒磨蝕可能性的問題，同時也解決了柵格定位中存在的顆粒屏障層問題，實現小間隙燃料棒間距的徑向定位，從而達到節省結構材料，提高燃料組件中子經濟性的作用；而且，通過合理布置肋的結構，可以最大限度降低冷卻劑的流程阻力。
所述肋條在包殼管本體的外側呈螺旋狀排布。
所述肋條的橫截面呈矩形或者梯形。具體地講，採用肋條的截面為矩形或者梯形，使得肋條與肋條的接觸為面接觸，增強了肋條的抗磨蝕性能，有利於提高壽命，作為簡單的替換，也可以是其它的幾何形狀，尤其以肋條與肋條之間呈面接觸為最佳。[0009]本實用新型與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果:
I本實用新型一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，採用在包殼管本體外側設置一條或者一條以上的肋條，同時，肋條呈螺旋狀纏繞在包殼管本體的外表面，通過包殼管本體上肋條與肋條的接觸就可以實現燃料棒之間的徑向定位；當肋條數量為兩條或兩條以上時，採用均勻間隔分布的方式，且其在包殼管本體的軸向上按照特定的長度分布，使得燃料棒的排布變得輕鬆，易於燃料棒的排布安裝；
2本實用新型一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，可以實現燃料棒的徑向定位，增強結構穩定性；節省結構材料，提高燃料體積所佔份額；促進流體攪混，增強冷卻劑的傳熱十生倉泛;
3本實用新型一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，解決了反應堆中冷卻劑流速過高，金屬繞絲很可能由於冷卻劑的衝擊造成端部焊接固定失穩，最終可能成為冷卻劑中的異物，從而增加了燃料棒磨蝕可能性的問題，同時解決柵格定位中存在的顆粒屏障層問題，以實現燃料棒的徑向定位，從而達到節省結構材料，提高燃料組件中子經濟性的作用；而且，通過合理布置肋的結構，可以最大限度降低冷卻劑的流程阻力。


圖1為本實用新型實施例一隻有一根肋條的結構示意圖；
圖2為本實用新型實施例二具有四根肋條的結構示意圖；
圖3為本實用新型實施例二橫截面結構示意圖；
圖4為本實用新型實施例二置換肋條結構後的變形結構示意圖。
附圖中標記及相應的零部件名稱:
1-包殼管本體，2-肋條。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。
實施例一
如圖1所示，本實用新型一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，包括包殼管本體1，包殼管本體為圓筒狀，其內部為空腔結構，用於安裝燃料芯塊，在包殼管本體I的外表面設置有一條肋條2，肋條2以包殼管本體I的軸線為旋轉軸，均勻地呈螺旋狀分布在包殼管本體I的外表面，肋條2的橫截面為矩形，根據加工工藝的特點，也可以是梯形，或者其它的形狀，例如由圓環狀的一部分，肋條2與包殼管本體I為一體結構，採用模具衝壓成形。
實施例二
如圖2至3所示，本實施例與實施例一的區別僅在於設置有四條肋條2，肋條2均勻分布在包殼管本體I外表面，肋條2的橫截面呈矩形；如圖4所示，肋條2的形狀可以隨工藝而改變，呈梯形結構。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求
1.一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，包括包殼管本體(1)，包殼管本體(I)整體呈圓筒狀，其內部為空腔結構，在所述包殼管本體(I)的外部側壁上至少設置有一條凸出於其外表面的肋條(2 )，其特徵在於:所述肋條(2 )和包殼管本體(I)為一體結構。
2.根據權利要求
1所述的一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，其特徵在於:所述肋條(2)在包殼管本體(I)的外側呈螺旋狀排布。
3.根據權利要求
1所述的一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，其特徵在於:所述肋條(2)的橫截面呈矩形或者梯形。
專利摘要
本實用新型公布了一種燃料棒徑向定位的帶肋包殼管，包括包殼管本體，包殼管本體整體呈圓筒狀，其內部為空腔結構，在所述包殼管本體的外部側壁上至少設置有一條凸出於其外表面的肋條，所述肋條和包殼管本體為一體結構。本實用新型可以實現小間隙燃料棒間距的徑向定位，增強結構穩定性；節省結構材料，提高燃料體積所佔份額；促進流體攪混，增強冷卻劑的傳熱性能。
文檔編號G21C3/12GKCN203055470SQ201320062613
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月4日
發明者朱發文, 雷濤, 蔣有榮, 龐華, 程華暘, 彭園, 尹春雨, 邢碩 申請人:中國核動力研究設計院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan