一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构的制作方法
【专利摘要】本发明公布了一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，包括压力容器下封头、压力容器、以及固定在压力容器内的凸台，在凸台上安装有堆芯支撑板，在堆芯支撑板下方通过二次支承柱固定连接有连接板，连接板下方通过能量吸收器连接有基础连接板，在所述堆芯支撑板下方还通过连接柱安装有流量分配装置。本发明采用在堆芯支撑板下方安装流量分配装置的方式，适合于第三代的压力容器结构，可以在堆芯入口处形成均匀的冷却剂流场，满足压水堆生产工况的需求。
【专利说明】
一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构
技术领域
[0001]本发明涉及反应堆的下腔室内部结构，具体是一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构。
【背景技术】
[0002]在压水型反应堆中，冷却剂由压力容器入口接管进入压力容器，沿压力容器与吊篮之间的环腔，向下流至压力容器下封头，经下封头腔、堆芯支承板后进入堆芯，带走堆芯燃料棒产生的热量，冷却剂经上堆芯板，从压力容器出口接管流出。反应堆下腔室结构由堆芯支承板、二次支承柱、能量吸收器、新型反应堆下腔室流量分配结构及压力容器下封头等部件组成。为了维持整个堆芯适当且均匀的冷却，在堆芯入口处应该维持均匀的冷却剂流场。
[0003]目前运行的二代及二代改进型压水型反应堆中，将堆芯中子通量测量探测器从压力容器下封头引出，因此在下封头处设置了仪表套管及贯穿件等部件。这些仪表套管、格架板和二次支承柱等结构可以对下腔室的冷却剂流场进行搅混以抑制涡流的形成，同时对进入堆芯的流量进行重新分配。然而，下封头处贯穿件的存在，增加了下封头潜在失效的风险，并且下腔室结构非常复杂。
[0004]为了提高反应堆结构的安全性，降低事故工况下封头失效的概率，目前三代压水型反应堆均将堆芯测量探测器改为从压力容器顶盖引出，压力容器下封头不再设置贯穿件，所以需要取消下部堆内构件的仪表套管等部件，导致堆芯入口区域流场产生不均匀性，目前的结构已经不能满足安全性标准。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供应用于一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，解决目前的密封结构不能适用于新的压力容器下封头的结构的问题，使得在堆芯入口处形成均匀的冷却剂流场。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，包括压力容器下封头、压力容器、以及固定在压力容器内的凸台，在凸台上安装有堆芯支撑板，在堆芯支撑板下方通过二次支承柱固定连接有连接板，连接板下方通过能量吸收器连接有基础连接板，在所述堆芯支撑板下方还通过连接柱安装有流量分配装置。本发明采用在堆芯支撑板下方安装流量分配装置的方式，适合于第三代的压力容器结构，可以在堆芯入口处形成均匀的冷却剂流场，满足压水堆生产工况的需求。
[0007]所述的流量分配装置包括一个位于连接板上方且与连接板平行的流量分配板，流量分配板呈圆环状，在流量分配板上设置有流量分配孔，还包括一个连接在流量分配板外侧的流量分配罩，流量分配罩呈圆筒状，且与流量分配板同轴，在流量分配罩上设置有流水孔。具体地讲，流量分配装置是一个焊接结构，包括流量分配罩、流量分配板，通过连接柱与堆芯支承板连接，流量分配罩是一个开有多层流水孔的圆环结构，对进入下腔室的冷却剂进行均匀的流量分配，流量分配板是一个环板结构，除了与连接柱配合位置外，在其余位置开有不同规则的流量分配孔，对冷却剂进一步进行搅混及分配，连接板是两个环板通过筋板连接而成，通过二次支承柱与堆芯支承板连接;流量分配装置、连接柱、连接板与二次支承柱共同组成了下腔室的流量分配结构，可以抑制流场中大尺度涡流的形成，对进入堆芯入口的冷却剂进行流量分配从而更加均匀；可通过改变流量分配板上流量分配孔、流量分配罩上流水孔的大小、数量、形状和位置来调节冷却剂进入堆芯前的分配效果和阻力损失，以满足堆芯流量分配要求;可通过调整流量分配罩和流量分配板的角度、以及流量分配罩的高度，调整冷却剂进入流量分配装置的方向、速度、和沿程阻力情况。
[0008]在流量分配板的两侧分别设置有连接流量分配板与流量分配罩的筋板。进一步讲，通过筋板对流量分配罩进行结构补强，避免在冷却剂的冲击下发生松动变形。
[0009]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
本发明一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，流量分配装置是一个焊接结构，包括流量分配罩、流量分配板，通过连接柱与堆芯支承板连接，流量分配罩是一个开有多层流水孔的圆环结构，对进入下腔室的冷却剂进行均匀的流量分配，流量分配板是一个环板结构，除了与连接柱配合位置外，在其余位置开有不同规则的流量分配孔，对冷却剂进一步进行搅混及分配，连接板是两个环板通过筋板连接而成，通过二次支承柱与堆芯支承板连接;流量分配装置、连接柱、连接板与二次支承柱共同组成了下腔室的流量分配结构，可以抑制流场中大尺度涡流的形成，对进入堆芯入口的冷却剂进行流量分配从而更加均匀；可通过改变流量分配板上流量分配孔、流量分配罩上流水孔的大小、数量、形状和位置来调节冷却剂进入堆芯前的分配效果和阻力损失，以满足堆芯流量分配要求;可通过调整流量分配罩和流量分配板的角度、以及流量分配罩的高度，调整冷却剂进入流量分配装置的方向、速度、和沿程阻力情况;适合于第三代的压力容器结构，可以在堆芯入口处形成均匀的冷却剂流场，满足压水堆生产工况的需求。
【附图说明】
[0010]图1为本发明安装在压力容器中的半剖结构示意图；
图2为附图1的仰视图；
图3为本发明流量分配装置的结构示意图。
[0011]附图中标记及相应的零部件名称:
I 一堆芯支撑板，2—连接柱，4 一二次支承柱，5—连接板，6—能量吸收器，7—基础连接板，8-压力容器下封头，9 一流量分配罩，10—筋板，11-流量分配板，13-压力容器，14-凸台，15-流量分配孔，16-流水孔。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例
[0013]如图1至3所示的结构示意图，本发明一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，包括压力容器下封头8、压力容器13、以及固定在压力容器13内的凸台14，在凸台14上安装有堆芯支撑板I，在堆芯支撑板I下方通过二次支承柱4固定连接有连接板5，连接板5下方通过能量吸收器器6连接有基础连接板7，在堆芯支撑板I下方通过连接柱2安装有流量分配装置，流量分配装置是一个焊接结构，包括流量分配罩9、流量分配板11、以及筋板10，通过连接柱2与堆芯支承板I连接，流量分配罩9是一个开有多层流水孔16的圆环结构，对进入下腔室的冷却剂进行均匀的流量分配，流量分配板11是一个环板结构，除了与连接柱2配合位置外，在其余位置开有不同规则的流量分配孔15，对冷却剂进一步进行搅混及分配，连接板5是两个环板通过筋板10连接而成，通过二次支承柱4与堆芯支承板I连接;流量分配装置、连接柱2、连接板5、以及二次支承柱4共同组成了下腔室的流量分配结构，可以抑制流场中大尺度涡流的形成，对进入堆芯入口的冷却剂进行流量分配从而更加均匀；可通过改变流量分配板11上流量分配孔15、流量分配罩9上流水孔16的大小、数量、形状和位置来调节冷却剂进入堆芯前的分配效果和阻力损失，以满足堆芯流量分配要求;可通过调整流量分配罩9和流量分配板11的角度、以及流量分配罩的高度，调整冷却剂进入流量分配装置的方向、速度、和沿程阻力情况。
[0014]反应堆运行过程中，反应堆冷却剂由压力容器入口接管进入压力容器，沿压力容器与吊篮之间的下降环腔，向下流至压力容器下封头8，经流量分配结构的搅混和分配后，向上流过堆芯支承板I后进入堆芯，带走堆芯燃料棒产生的热量，冷却剂经上堆芯板，从压力容器出口接管流出；流量分配结构对压力容器下封头8的冷却剂进行搅混，并对进入堆芯的流量进行均匀分配，其中二次支承柱4通过螺栓连接将连接板5固定在堆芯支承板I上并防止其产生振动，连接板5的主要作用是对冷却剂进行搅混，抑制涡流的形成，而连接柱2通过螺栓连将流量分配板11固定在堆芯支承板I上并防止其产生振动，流量分配结构的作用主要是进入堆芯的流量进行均匀分配;通过流量分配结构进入堆芯的冷却剂能维持整个堆芯适当且均匀的冷却，从而保证整个堆芯的正常运行。
[0015]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，包括压力容器下封头(8)、压力容器(13)、以及固定在压力容器(13)内的凸台(14)，在凸台(14)上安装有堆芯支撑板(1)，在堆芯支撑板(I)下方通过二次支承柱(4)固定连接有连接板(5)，连接板(5)下方通过能量吸收器(6)连接有基础连接板(7)，其特征在于:在所述堆芯支撑板(I)下方还通过连接柱(2)安装有流量分配装置。2.根据权利要求1所述的一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，其特征在于:所述的流量分配装置包括一个位于连接板(5)上方且与连接板(5)平行的流量分配板(11)，流量分配板(11)呈圆环状，在流量分配板(11)上设置有流量分配孔(15)，还包括一个连接在流量分配板(11)外侧的流量分配罩(9)，流量分配罩(9)呈圆筒状，且与流量分配板(11)同轴，在流量分配罩(9)上设置有流水孔(16)。3.根据权利要求2所述的一种用于压水型反应堆下腔室的流量分配结构，其特征在于:在流量分配板(11)的两侧分别设置有连接流量分配板(11)与流量分配罩(9)的筋板(10)。
【文档编号】G21C15/12GK105895171SQ201610273539
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】赵伟, 李娜, 黄新东, 彭倩, 张翼, 王玮, 杜思佳, 何培峰, 饶琦琦, 李宁, 王尚武
【申请人】中国核动力研究设计院