下管座及轻水反应堆燃料组件的制作方法

本发明涉及一种轻水反应堆部件，尤其涉及一种轻水反应堆燃料组件及其下管座。

背景技术：

一定数量的燃料棒按照一定间隔排列(如：15×15或17×17等)并被固定成一束，称为反应堆燃料组件，反应堆燃料组件主要由管座、上下管座、定位格架、导向管和燃料棒组成。一般反应堆燃料组件在核反应堆中使用3-5年的时间，由于其处于强中子场中，需经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时需承受裂变产物化学作用和复杂的机械载荷，因此工作条件十分苛刻。

众所周知，对核反应堆设置多层防护的主要目的在于确保核反应堆发生爆炸等意外事故后，使得核反应堆内的放射性物质不会大量的泄露至外界，而确保核反应堆不发生爆炸的决定性因素，就是控制核反应堆内链式反应速度和温度，因此燃料组件内起慢化剂和冷却剂的轻水的流量控制就事关重要，故燃料组件的下管座的结构对于轻水的流通性就变的尤为重要；下管座必须具有与放置燃料棒的定位格架匹配的板面，为了能够让轻水通过，因此需要在板面上形成水流孔，同时为了能够支撑装有燃料棒的定位格架的重量及高速水流的冲刷，因此下管座在确保开设有足够多的水流孔的前提下还必须具有足够的强度；另，该水流孔根据自身尺寸的大小还能过滤相应的轻水中的异物。

现有的下管座的板面，通常在一块整板上根据实际情况开设若干水流孔和连接孔，为了确保板面具有足够的强度，因此孔与孔之间必须保持一定的间距，从而使得板面部分还具有较大面积的实体部分，从而使得水流通过下管座时，由于面板实体部分的阻碍，使得水流通过下管座后流速降低，因此下管座对水流产生了较大的压降，从而可能导致核反应堆发生险情；注，水流方向为从下向上，即从下管座的下端往上端方向流。

因此，亟需一种过滤能力强且使水流压降小的下管座。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种过滤能力强且使水流压降小的下管座。

本发明的另一目的在于提供一种轻水反应堆燃料组件，所述轻水反应堆燃料组件的下管座过滤能力强且使水流压降小。

为实现上述目的，本发明提供了一种下管座，其包括围板、连接柱、横向薄条及纵向薄条，所述围板呈贯穿的中空结构且底部具有向下凸伸的支腿，所述中空结构形成空腔，所述横向薄条等间距均匀的设置于所述空腔中并形成横向薄条层，所述纵向薄条等间距均匀的设置于所述空腔中并形成纵向薄条层，所述横向薄条与所述纵向薄条的两端均与所述围板固定连接，所述横向薄条位于所述纵向薄条的上方，所述横向薄条与所述纵向薄条在水平面的投影相交并形成交错的网格状，所述连接柱贯穿所述横向薄条及所述纵向薄条并与被所贯穿的所述横向薄条与所述纵向薄条固定。

较佳地，所述横向薄条的下端与所述纵向薄条的上端相互连接；所述横向薄条与所述纵向薄条相互连接，有效的加强了所述下管座的强度，使得下管座在承受定位格架的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行。

较佳地，所述横向薄条的下端与所述纵向薄条的上端之间具有间隙，所述间隙形成流道细分层；使得横向薄条与纵向薄条之间呈非接触分布，从而使得整个下管座形成三层水流通道，即：纵向流道层、流道细分层及横向流道层；纵向薄条层由纵向薄条等间隔均匀设置而成，相邻纵向薄条之间的间隔便成纵向流道层，同样，横向薄条层由横向薄条等间隔均匀设置而成，相邻横向薄条之间的间隔便成横向流道层；水流首先通过纵向流道层进入流道细分层，在从流道细分层进入横向流道层，最后从横向流道层进入定位格架内，纵向流道层、流道细分层及横向流道层形成独立的立体式的三层相互连通的水流通道，进一步提高了本发明下管座的过滤能力，同时使水流所受阻力大大的减小，有效的减小了水流压降的减小；另，由于所述流道细分层由横向薄条与纵向薄条之间的间隙形成，使得流道细分层区域内无任何实体部，形成了无障碍的水流传输区域，极大的减小了水流压降的减小，进一步确保了核反应的正常安全进行。

较佳地，所述连接柱位于所述网格状的交叉点处；所述连接柱将横向薄条与纵向薄条进一步的的连接形成一个整体，大大的加强了所述上管座的强度，使得上管座在承受定位格架的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行。

较佳地，所述连接柱、横向薄条及纵向薄条呈一体式结构；结构简单实用，且便于制造。

较佳地，所述横向薄条与所述纵向薄条在水平面的投影呈正交状。

较佳地，所述横向薄条与所述纵向薄条均呈波浪形结构，所述横向薄条的波峰与所述纵向薄条的波峰相对应；由于所述横向薄条的波峰与所述纵向薄条的波峰相对应，使得横向薄条的波谷与纵向薄条的波谷相对应，从而波谷与波谷之间形成横向和纵向跨度较大的供水流流动的通道，使得水流在通过本发明下管座时，水流所受阻力大大的减小，从而水流流过下管座后压力减少较少。

较佳地，所述连接柱与相邻的所述横向薄条或纵向薄条之间还连接一加强条；通过所述加强条使得相邻的三条横向薄条或纵向薄条进一步的连接在一起，有效的加强了所述下管座的强度，使得下管座在承受定位格架的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行。

较佳地，所述连接柱开设有供轻水反应堆燃料组件的导向管安装的连接孔，所述连接孔呈上小下大的阶梯孔。

本发明提供的一种轻水反应堆燃料组件，包括下管座、上管座、定位格架、导向管及燃料棒，所述燃料棒及导向管分别插设于所述定位格架中，所述定位格架的上端与所述上管座匹配连接，所述定位格架的下端与所述下管座匹配连接，其中，所述下管座包括围板、连接柱、横向薄条及纵向薄条，所述围板呈贯穿的中空结构且底部具有向下凸伸的支腿，所述中空结构形成空腔，所述横向薄条等间距均匀的设置于所述空腔中并形成横向薄条层，所述纵向薄条等间距均匀的设置于所述空腔中并形成纵向薄条层，所述横向薄条与所述纵向薄条的两端均与所述围板固定连接，所述横向薄条位于所述纵向薄条的上方，所述横向薄条与所述纵向薄条在水平面的投影相交并形成交错的网格状，所述连接柱贯穿所述横向薄条及所述纵向薄条并固定，所述连接柱开设有供轻水反应堆燃料组件的导向管安装的连接孔。

与现有技术相比，由于本发明的下管座的所述围板呈贯穿的中空结构且底部具有向下凸伸的支腿，所述中空结构形成空腔，所述横向薄条等间距均匀的设置于所述空腔中并形成横向薄条层，所述纵向薄条等间距均匀的设置于所述空腔中并形成纵向薄条层，所述横向薄条与所述纵向薄条的两端均与所述围板固定连接，所述横向薄条位于所述纵向薄条的上方，所述横向薄条与所述纵向薄条在水平面的投影相交并形成交错的网格状，使得整个下管座形成立体式的网格状水流通道，即：纵向流道层及横向流道层；纵向薄条层由纵向薄条等间隔均匀设置而成，相邻纵向薄条之间的间隔便成纵向流道层，同样，横向薄条层由横向薄条等间隔均匀设置而成，相邻横向薄条之间的间隔便成横向流道层；纵向流道层与横向流道层均呈细长的通槽状，但由于二者不在同一平面内，且在空间上纵横交错，因此便形成了立体式的网格状水流通道，水流通过纵向流道层进入横向流道层，最后从横向流道层进入定位格架内，水流在通过纵向流道层时，由于只有纵向薄条的阻碍，因此水流的压降减少较小，水流在通过横向流道层时，由于只有横向薄条的阻碍，因此水流的压降也减少很小，从而使得水流在通过本发明的下管座时，由于水流所受阻力大大的减小，从而使得水流流过下管座后压力减少较少(即，压降小)；另，由于横向薄条与纵向薄条呈立体网格状的位于围板内，从而大大的提高了下管座的的支撑强度，使得下管座在承受定位格架的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行；与此同时，由横向薄条与纵向薄条所形成的立体式的网格状水流通道，能有效的将水流中的异物阻隔并定位于纵向流道层内，有效的避免了水流中的异物流入横向流道层并进入定位格架内，阻碍正常工作，同时也将异物定位于纵向流道层内，使得异物无法乱漂移，造成水流的絮乱从而影响正常工作。

附图说明

图1是本发明下管座的结构示意图。

图2是本发明下管座另一角度的结构示意图。

图3是本发明轻水反应堆燃料组件的结构示意图。

图4a是本发明下管座的第一实施例的结构示意图。

图4b是沿图4a中A-A线的剖视图。

图4c是沿图4a中B-B线的剖视图。

图5a是本发明下管座的第二实施例的结构示意图。

图5b是沿图5a中A-A线的剖视立体图。

图5c是沿图5a中B-B线的剖视立体图。

图6是本发明下管座具有加强条的结构示意图。

图7a是本发明下管座的横向薄条的结构示意图。

图7b是本发明下管座的纵向薄条的结构示意图

图7c是本发明下管座的横向薄条与纵向薄条均呈波浪形结构的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1及图2所示，本发明的下管座100包括围板10、连接柱20、横向薄条30及纵向薄条40，所述围板10呈贯穿的中空结构且底部具有向下凸伸的支腿11，所述中空结构形成空腔，所述横向薄条30等间距均匀的设置于所述空腔中并形成横向薄条层，所述纵向薄条40等间距均匀的设置于所述空腔中并形成纵向薄条层，所述横向薄条30与所述纵向薄条40的两端均与所述围板10固定连接，所述横向薄条30位于所述纵向薄条40的上方，所述横向薄条30与所述纵向薄条40在水平面的投影相交并形成交错的网格状，所述连接柱20贯穿所述横向薄条30及所述纵向薄条40并与被所贯穿的所述横向薄条30与所述纵向薄条40固定，即所述连接柱20上端与所述横向薄条30固定，下端与所述纵向薄条40固定；具体地，所述连接柱20开设有供轻水反应堆燃料组件的导向管安装的连接孔21，所述连接孔21呈上小下大的阶梯孔，通过所述阶梯孔使得导向管400更加便于安装及固定于下管座100上。

如图3所示，本发明的轻水反应堆燃料组件600，包括下管座100、上管座200、定位格架300、导向管400及燃料棒500，所述燃料棒500及导向管400分别插设于所述定位格架300中，所述定位格架300的上端与所述上管座100匹配连接，所述定位格架300的下端与所述下管座100匹配连接，所述下管座100包括围板10、连接柱20、横向薄条30及纵向薄条40，所述围板10呈贯穿的中空结构且底部具有向下凸伸的支腿11，所述中空结构形成空腔，所述横向薄条30等间距均匀的设置于所述空腔中并形成横向薄条层，所述纵向薄条40等间距均匀的设置于所述空腔中并形成纵向薄条层，所述横向薄条30与所述纵向薄条40的两端均与所述围板10固定连接，所述横向薄条30位于所述纵向薄条40的上方，所述横向薄条30与所述纵向薄条40在水平面的投影相交并形成交错的网格状，所述连接柱20贯穿所述横向薄条30及所述纵向薄条40并固定，所述连接柱开设有供反应堆燃料组件600的导向管400安装的连接孔21，其中箭头F所指的方向为水流在轻水反应堆燃料组件600内的流动方向。以下结合图4a-图5c对本发明作进一步详细的说明：

如图4a-图4c所示，较佳者，所述横向薄条30的下端与所述纵向薄条40的上端相互连接；所述横向薄条30与所述纵向薄条40相互连接，有效的加强了所述下管座100的强度，使得下管座100在承受定位格架的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行.

结合图4a-图4c所示，由于横向薄条30等间距均匀的设置于所述空腔中并形成横向薄条层，所述纵向薄条40等间距均匀的设置于所述空腔中并形成纵向薄条层，所述横向薄条30与所述纵向薄条40的两端均与所述围板10固定连接，使得横向薄条30与所述纵向薄条40相交并形成交错的呈立体的网格状，使得整个下管座100形成立体式的网格状水流通道，即：纵向流道层41及横向流道层31；纵向薄条层由纵向薄条40等间隔均匀设置而成，相邻纵向薄条40之间的间隔便成所述纵向流道层41，同样，横向薄条层由横向薄条30等间隔均匀设置而成，相邻横向薄条30之间的间隔便成横向流道层31；纵向流道层41与横向流道层31均呈细长的通槽状，但由于二者不在同一平面内，且在空间上纵横交错，因此便形成了立体式的网格状水流通道，由于在使用时，水流方向为从下往上(如图3中箭头F所指方向)，即水流通过纵向流道层41进入横向流道层31，最后从横向流道层31进入定位格架300内，水流在通过纵向流道层41时，由于只有纵向薄条40的阻碍，因此水流的压降减少较小，水流在通过横向流道层31时，由于只有横向薄条30的阻碍，因此水流的压降也减少很小，从而使得水流在通过本发明的下管座100时，由于水流所受阻力大大的减小，从而使得水流流过下管座100后压力减少较少(即，压降小)；另，由于横向薄条30与纵向薄条40呈立体网格状的位于围板10内，从而大大的提高了下管座100的的支撑强度，使得下管座100在承受定位格架300的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行；与此同时，由横向薄条30与纵向薄条40所形成的立体式的网格状水流通道，能有效的将水流中的异物阻隔并定位于纵向流道层41内，有效的避免了水流中的异物流入横向流道层31并进入定位格架300内，阻碍正常工作，同时也将异物定位于纵向流道层431内，使得异物无法乱漂移，造成水流的絮乱从而影响正常工作。

结合图5a-图5c所示，较佳者，所述横向薄条30的下端与所述纵向薄条40的上端之间具有间隙，所述间隙形成流道细分层51；使得横向薄条30与纵向薄条40之间呈非接触分布，从而使得整个下管座100形成三层水流通道，即，按水流方向(图3中箭头F所指方向)依次：纵向流道层41、流道细分层51及横向流道层31；纵向薄条层41由纵向薄条40等间隔均匀设置而成，相邻纵向薄条40之间的间隔便成纵向流道层41，同样，横向薄条层由横向薄条30等间隔均匀设置而成，相邻横向薄条30之间的间隔便成横向流道层31；水流首先通过纵向流道层41进入流道细分层51，在从流道细分层51进入横向流道层31，最后从横向流道层31进入定位格架300内，纵向流道层41、流道细分层51及横向流道层31形成独立的立体式的三层相互连通的水流通道，进一步提高了本发明下管座100的过滤能力，同时使水流所受阻力大大的减小，从而使得水流流过下管座100后压力减少较少(即，压降小)；另，由于所述流道细分层51由横向薄条30与纵向薄条40之间的间隙形成，使得流道细分层51区域内无任何实体部，形成了无障碍的水流传输区域，极大的减小了水流压降的减小，进一步确保了核反应的正常安全进行。

较佳者，所述连接柱20位于所述网格状的交叉点处；所述连接柱20将横向薄条30与纵向薄条40进一步的的连接形成一个整体，大大的加强了所述上管座100的强度，使得上管座100在承受定位格架300的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行。

较佳者，所述连接柱20、横向薄条30及纵向薄条40呈一体式结构；使得本发明下管座100及具有该下管座100的轻水反应堆燃料组件600结构简单实用，且便于制造。

较佳者，所述横向薄条30与所述纵向薄条40在水平面的投影呈正交状，使得横向薄条30与纵向薄条40所形成的网格为呈立体的正方形状；进一步增强了本发明的过滤效果。

较佳者，所述横向薄条30与所述纵向薄条40的两端均与所述围板10呈垂直的固定连接；所述横向薄条30与所述纵向薄条40的两端均与所述围板10呈45°夹角的固定连接；可根据实际需要对横向薄条30与纵向薄条40相对于围板10的角度进行改变，以适合实际工作的需要。

结合图6所示，较佳者，所述连接柱20与相邻的所述横向薄条30或纵向薄条40之间还连接一加强条22；通过所述加强条22使得相邻的三条横向薄条30或纵向薄条40进一步的连接在一起，有效的加强了所述下管座100的强度，使得下管座100在承受定位格架的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行。

结合图7a-7c所示，较佳者，所述横向薄条30与所述纵向薄40条均呈波浪形结构，所述横向薄条30的波峰与所述纵向薄条40的波峰相对应；由于所述横向薄条30的波峰与所述纵向薄条40的波峰相对应，使得横向薄条30的波谷与纵向薄条40的波谷相对应，从而波谷与波谷之间形成横向和纵向跨度较大的供水流流动的通道，使得水流在通过本发明下管座100时，水流所受阻力大大的减小，从而水流流过下管座100后压力减少较少。

结合图1-图7可知，由于本发明的轻水反应堆燃料组件600及下管座100的围板10呈贯穿的中空结构且底部具有向下凸伸的支腿11，所述中空结构形成空腔，所述横向薄条30等间距均匀的设置于所述空腔中并形成横向薄条层，所述纵向薄条40等间距均匀的设置于所述空腔中并形成纵向薄条层，所述横向薄条30与所述纵向薄条40的两端均与所述围板10固定连接，所述横向薄条30位于所述纵向薄条40的上方，所述横向薄条30与所述纵向薄条40在水平面的投影相交并形成交错的网格状，使得整个下管座100形成立体式的网格状水流通道，即：纵向流道层41及横向流道层31；纵向薄条层由纵向薄条40等间隔均匀设置而成，相邻纵向薄条40之间的间隔便成纵向流道层41，同样，横向薄条层由横向薄条30等间隔均匀设置而成，相邻横向薄条30之间的间隔便成横向流道层31；纵向流道层41与横向流道层31均呈细长的通槽状，但由于二者不在同一平面内，且在空间上纵横交错，因此便形成了立体式的网格状水流通道，水流通过纵向流道层41进入横向流道层31，最后从横向流道层31进入定位格架300内，水流在通过纵向流道层41时，由于只有纵向薄条40的阻碍，因此水流的压降减少较小，水流在通过横向流道层31时，由于只有横向薄条30的阻碍，因此水流的压降也减少很小，从而使得水流在通过本发明的轻水反应堆燃料组件600及下管座100时，由于水流所受阻力大大的减小，从而使得水流流过下管座100后压力减少较少(即，压降小)；另，由于横向薄条30与纵向薄条40呈立体网格状的位于围板10内，从而大大的提高了下管座100的的支撑强度，使得下管座100在承受定位格架的重量及高速水流的冲刷时，仍能保持稳定的工作状态，确保了核反应的正常安全进行；与此同时，由横向薄条30与纵向薄条40所形成的立体式的网格状水流通道，能有效的将水流中的异物阻隔并定位于纵向流道层41内，有效的避免了水流中的异物流入横向流道层31并进入定位格架300内，阻碍正常工作，同时也将异物定位于纵向流道层41内，使得异物无法乱漂移，造成水流的絮乱从而影响正常工作。

另，本发明所涉及的上管座200、定位格架300、导向管400及燃料棒500的结构及其工作原理，均为本领域普通技术人员所熟知的，在此不再作详细的说明。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。