用于核燃料组件定位格架的燃料棒支撑插入件、定位格架和核燃料组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于核燃料组件定位格架(spacer grid)的燃料棒支撑插入件，所述定位格架包括限定了用于接收燃料棒的单元的格栅的交织条带，所述插入件适合被固定至在至少一个单元内延伸的所述条带，所述插入件沿着与单元的轴线平行的轴线延伸，并且包括两个轴向间隔开的用于将插入件连接至所述条带的端部以及至少一个细长的刀片状的弹簧，所述弹簧在用于支撑燃料棒的端部之间轴向延伸。
【背景技术】
[0002]EP O 750 318描述了一种燃料棒定位格架，该燃料棒定位格架包括两组交织条带的叠置架，交织条带限定了用于接收燃料棒和上述类型的插入件的单元的格栅，插入件包括被连接至条带的端部和叶子状的弹簧，该叶子状的弹簧在由中间间隙隔开的端部之间延伸。
【发明内容】
[0003]本发明的一个目的是提供一种插入件，该插入件能够更好地支撑燃料棒，也就是限制了插入件和燃料棒接触时磨损的风险。本发明的另一个目的是提高定位格架的翘曲阻力并降低了其压降。
[0004]为此目的，本发明提出一种上述类型的插入件，其中，弹簧在每个垂直于插入件轴线的平面内具有非直线横截面。
[0005]在其他实施例中，以单独或任何技术上可行的组合方式，插入件包括一个或多个如下特征:
[0006]-所述弹簧包括两个相邻的翼部，所述两个相邻的翼部沿着插入件轴线并排地延伸并且一个翼部相对于另一个翼部倾斜，所述翼部包括接触燃料棒的接触翼部和侧向延伸所述接触翼部的侧向翼部；
[0007]-所述侧向翼部为扁平的；
[0008]-所述接触翼部具有凸出的外表面；
[0009]-所述侧向翼部具有沿着所述弹簧的长度变化的宽度；
[0010]-所述接触翼部具有基本上不变的宽度；
[0011]-所述接触翼部在长度方向上呈拱形；
[0012]-所述插入件包括形成在一个接触壁和两个相邻连接壁中的弹簧对；
[0013]-所述插入件包括至少两个纵向的壁，所述壁一个相对于另一个倾斜，所述弹簧被形成在两个壁之间的连接处，所述接触翼部形成在接触壁上，所述侧向鼻部形成在相邻的连接壁上；
[0014]-所述插入件包括弹簧对，所述弹簧对具有形成在同一接触壁上的接触翼部，每个弹簧具有形成在各自相邻所述接触壁的连接壁上的侧向翼部；
[0015]-所述插入件为管状的，并且包括限定了多边形横截面的壁，弹簧被放置在所述多边形横截面的拐角，以及每个弹簧包括两个形成在两个相邻壁的纵向翼部；
[0016]-所述插入件包括形成在一个中心狭缝比两个侧向狭缝长的三个狭缝之间的插入件的弹簧对；
[0017]-所述中心狭缝具有自所述中心狭缝的轴端向其中间减小的宽度。
[0018]本发明还涉及用于核燃料组件的定位格架，所述定位格架包括限定了用于接收燃料棒的单元的格栅的交织条带，以及提供在所述条带交叉处的如上限定的支撑插入件，所述支撑插入件用于支撑通过所述单元延伸的燃料棒。
[0019]在一个实施例中，所述插入件的所述连接壁被插入提供在所述交织条带的下边缘上的连接狭缝中。
[0020]在一个实施例中，所述插入件通过焊点固定至所述条带。
[0021]本发明进一步涉及核燃料组件，该核燃料组件包括燃料棒束和用于支撑燃料棒的电枢，所述电枢包括至少一个如上限定的定位格架。
[0022]在一个实施例中，核燃料组件进一步包括至少一个中间混合格架，所述至少一个中间混合格架包括提供有混合叶片的交织条带且限定了用于接收燃料棒和管状插入件的单元的格栅，每个管状插入件在两个条带的交叉处的周围被提供以阻止通过所述单元延伸的燃料棒和混合叶片之间的接触。所述插入件例如通过至少一个焊点被固定至所述条带。
【附图说明】
[0023]在阅读仅通过举例的方式所给出的如下说明并参考附图的基础上，本发明及其优点将被更好地理解，其中:
[0024]图1为根据本发明的核燃料组件的示意性侧视图；
[0025]图2为图1的核燃料组件定位格架的部分仰视图；
[0026]图3为图2的定位格架插入件的俯视图；
[0027]图4为图3的插入件从IV方向的侧视图；
[0028]图5为图4的插入件沿V-V的横截面视图；
[0029]图6为图3的插入件的部分立体图；
[0030]图7为图2的定位格架插入件和交叉条带的分解图；
[0031]图8和9为示出的图2定位格架其他区域的部分俯视图；
[0032]图10和11为根据本发明替代的插入件的侧视图；
[0033]图12为根据本发明用于形成定位格架待交织的两个条带的主视图；
[0034]图13为根据本发明用于形成定位格架待交织的两个条带的主视图；
[0035]图14为具有插入件的中间混合格架的部分俯视图；
[0036]图15为图14的中间混合格架的插入件的立体图；和
[0037]图16为图14的中间混合格架沿XVl-XVl的横截面视图。
【具体实施方式】
[0038]图1的核燃料组件2适于用在压水反应堆(PWR)中。核燃料组件2包括核燃料棒4束和用于支撑核燃料棒4的电枢6。燃料组件2沿组件轴线L是细长的。
[0039]电枢6包括下管座8、上管座10、多个导向套管12和多个定位格架14。
[0040]管座8、10沿组件轴线L被隔开。导向套管12平行于组件轴线L延伸并将下管座8连接至上管座10。每个导向套管12向上开口通过上管座10用于允许控制棒(未示出)插入导向套管12中。
[0041]定位格架14沿导向套管12分布并且例如可通过焊接被固定。每个定位格架14横向于组件轴线L延伸。
[0042]可选地，如图1所示，燃料组件2包括一个或多个沿燃料组件2定位的中间混合格架15。每个混合格架15被定位于两个连续的定位格架14之间的跨度上。
[0043]每个中间混合格架15横向于组件轴线L延伸并且例如可通过焊接被固定至导向套管12。每个中间混合格架15被提供成将混合运动通过中间混合格架15赋予冷却剂流而不支撑燃料棒4。
[0044]燃料组件2可包括至少一个位于提供有至少一个混合格架15的两个连续的定位格架14之间的跨度(所述混合格架15定位在所述至少一个跨度内)，以及至少一个位于没有混合格架15的两个连续定位格架14之间的跨度。
[0045]燃料组件2可包括至少一个位于两个连续的定位格架14之间的跨度，定位格架14提供有数个定位在同一个所述跨度内的混合格架15，例如，两个混合格架15。
[0046]每个燃料棒4包括管状覆盖层，叠在覆盖层的内部的核燃料的粒料层和封闭覆盖层端部的罩(未示出)。每个燃料棒4通过定位格架14和中间混合格架15(如果有的话)平行于组件轴线L延伸，每个燃料棒4由定位格架14相对于组件轴线L横向地和纵向地支撑。
[0047]在操作中，燃料组件2被放置在核反应堆的芯部，核反应堆具有安置于芯部的底板16上的下管座8，且组件轴线L基本上是垂直的。如图1箭头F所示，冷却剂从底板16的入口、燃料棒4之间且通过管座8、10、定位格架14以及中间混合格架15向上流动。
[0048]在图1所表示的燃料组件2中，定位格架14彼此是相似的，将参考图2对其中一个定位格架14进行描述。
[0049]如图2所示，定位格架14包括交织的金属条带18，交织的金属条带18限定了多个用于接收燃料棒4和插入件22的单元20，插入件22被布置在用于支撑通过单元20延伸的燃料棒4的条带18的交叉处。条带18例如通过焊点23被固定在交叉的条带18的顶部边缘和底部边缘的交叉处46。条带18以直角交叉。
[0050]至少燃料组件2的一些定位格架14还包括特征(未示出)，例如混合叶片均衡水的流量以及通过引起冷却水的横向分布减少覆盖层上不同点的温度差。
[0051]每个单元20沿垂直于定位格架14的平面(图2的平面)的轴线A延伸。轴线A基本平行于组件轴线L。燃料棒4沿单元轴线A通过单元20延伸。单元20具有方形横截面。
[0052]图2示出了九个单元方形单位(3x3单元单位)和四个插在四条内部