一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆的制作方法

本实用新型涉及核反应堆结构设计技术领域，具体涉及一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆。

背景技术：

反应堆冷却剂是一种将反应堆内因核裂变产生的热量导出至堆外的热载体，对反应堆的正常工作和反应堆运行的安全性均具有重要意义。

现有技术中，压水堆一回路的冷却剂流程一般包括：由主泵出口输出的冷却剂经过主管道到达压力容器的入口接管，且入口接管一般设置在压力容器靠上的位置，冷却剂在进入压力容器中后，由吊篮与压力容器之间的环形腔室向下流动，该流程段一般称为下降段，然后，冷却剂进入下腔室中(吊篮底部与压力容器下封头之间)，通过堆芯支撑板或堆芯下板进入堆芯区域。

进一步优化核反应堆的结构设计，以使得反应堆具有更好的热工水力性能，本领域技术人员对核反应堆进行结构创新和改造的重要方向。

技术实现要素：

针对上述提出的进一步优化核反应堆的结构设计，以使得反应堆具有更好的热工水力性能，本领域技术人员对核反应堆进行结构创新和改造的重要方向的技术问题，本实用新型提供了一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆，采用本方案提供的压水堆结构设计，可有效均匀下降段内冷却剂周向分布的均匀性，达到利于优化反应堆热工水力性能的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆，包括压力容器，还包括设置在压力容器内的吊篮组件，所述吊篮组件与压力容器之间围成下降段，所述下降段作为一回路冷却剂流至压力容器底部的流道，所述压力容器上还连接有用于引入所述冷却剂的入口接管，还包括设置在所述下降段内的折流件，所述折流件上设置有用于将所述冷却剂折流至入口接管正下侧的折流面。

在具体一回路冷却剂流程中，相较于压力容器的内径，由于压力容器入口接管出口端较小，为达到冷却和导热目的，以上入口接管出口端冷却剂流速较大，冷却剂冲击到堆芯吊兰围筒上后，围筒外形产生的折流效应导致从环状下降段进入下腔室的流量分布很不均匀：冷却剂向入口接管出口端轴线的左、右两侧分散，入口接管出口端下侧的冷却剂流量较小，这样，围筒外侧环形腔体中周向方向流量分布的不均匀性会影响到压力容器下腔室内的冷却剂流动状态，最终导致进入堆芯不同冷却剂入口的冷却剂流量差异较大。反应堆堆芯入口流量分配是影响反应堆热工水力性能的重要参数。为提高反应堆的热工水力性能，本方案旨在减小进入堆芯后每个冷却剂通道的流量差异。

本方案中，通过设置为还包括所述折流件，所述折流件上设置有用于将所述冷却剂折流至入口接管正下侧的折流面，在具体运用时，当冷却剂由连接在压力容器上的入口接管引入到下降段后，冷却剂冲刷至所述折流面上后，在所述折流面的作用下，将该部分冷却剂折流至流至入口接管的正下方，该部分冷却剂对入口接管正下方下降段内的流量补充可有效均匀下降段周向方向各点冷却剂流量的均匀性，区别于传统下降段完全的环形空腔式结构，以上孔板通过局部阻流和局部通流改变冷却剂在下降段周向方向上的分布，即，通过环形布置的通孔改善下降段内冷却剂周向分布的均匀性，达到利于优化反应堆热工水力性能的目的。

更进一步的技术方案为：

如上所述，当冷却剂由入口接管引入下降段后，大部分冷却剂以向左、右侧并向下的方式流至压力容器下封头位置，作为一种迎合大部分冷却剂流动方向的具体折流件设置方式，设置为：作为一种具体的折流件设置方式，在压力容器的周向方向上，入口接管与折流件设置在不同周向位置；

折流件位于入口接管的下侧，所述折流面为倾斜朝上的斜面。

作为一种结构简单、对下降段内冷却剂流动阻力影响小的技术方案，设置为：所述折流件为固定于压力容器或吊篮组件上的块状结构，所述折流面为折流件其中一侧的表面。

为利于折流件在压水堆内的连接可靠性，设置为：所述折流件焊接于压力容器上或吊篮组件上，所述折流件用于与压力容器或吊篮组件配合的表面为弧形面，所述弧形面与压力容器的内壁相贴或与吊篮组件的外壁相贴。

为使得各入口接管均匹配有用于均匀冷却剂周向流量分布的具体方案，设置为：所述入口接管为多个，各入口接管均匹配有折流件。

更为完整的，为使得冷却剂周向流量均匀分布，设置为：入口接管以环形均布的方式设置于压力容器上；

在压力容器的周向方向上，任意相邻两入口接管之间均设置有两个折流件，任意相邻两入口接管之间的折流件均相对于两入口接管之间中部位置左、右对称。

由于压力容器为一回路的边界，作为一种折流件运用不影响压力容器承压能力的技术方案，所述折流件固定于吊篮组件上。

作为一种连接方便且对下降段内流体流动阻力影响小的技术方案，设置为：所述折流件焊接于吊篮组件上。

考虑到为避免中子辐照弱化材料的结构特性，为便于对折流件的取材，减小压水堆工作对折流件所带来的影响，设置为：所述折流件设置在压水堆上堆芯的活性段区域以外。

作为一种在压力容器制备时，能够与压力容器同体制造的技术方案，设置为：所述折流件为与压力容器同体的整体式结构。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本方案中，通过设置为还包括所述折流件，所述折流件上设置有用于将所述冷却剂折流至入口接管正下侧的折流面，在具体运用时，当冷却剂由连接在压力容器上的入口接管引入到下降段后，冷却剂冲刷至所述折流面上后，在所述折流面的作用下，将该部分冷却剂折流至流至入口接管的正下方，该部分冷却剂对入口接管正下方下降段内的流量补充可有效均匀下降段周向方向各点冷却剂流量的均匀性，区别于传统下降段完全的环形空腔式结构，以上孔板通过局部阻流和局部通流改变冷却剂在下降段周向方向上的分布，即，通过环形布置的通孔改善下降段内冷却剂周向分布的均匀性，达到利于优化反应堆热工水力性能的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆一个具体实施例的结构示意图，用于展示压水堆内部的局部构造；

图2为本实用新型所述的一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆一个具体实施例的结构示意图，该示意图为用于展示部分零部件的相对位置关系，其中包括入口接管、吊篮组件及折流件；

图3为本实用新型所述的一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆一个具体实施例中，折流件的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1、压力容器，2、吊篮组件，3、入口接管，4、下降段，5、折流件，6、折流面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1至图3所示，一种可均匀下降段周向流量分布的压水堆，包括压力容器1，还包括设置在压力容器1内的吊篮组件2，所述吊篮组件2与压力容器1之间围成下降段4，所述下降段4作为一回路冷却剂流至压力容器1底部的流道，所述压力容器1上还连接有用于引入所述冷却剂的入口接管3，还包括设置在所述下降段4内的折流件5，所述折流件5上设置有用于将所述冷却剂折流至入口接管3正下侧的折流面6。

在具体一回路冷却剂流程中，相较于压力容器1的内径，由于压力容器1入口接管3出口端较小，为达到冷却和导热目的，以上入口接管3出口端冷却剂流速较大，冷却剂冲击到堆芯吊兰围筒上后，围筒外形产生的折流效应导致从环状下降段4进入下腔室的流量分布很不均匀：冷却剂向入口接管3出口端轴线的左、右两侧分散，入口接管3出口端下侧的冷却剂流量较小，这样，围筒外侧环形腔体中周向方向流量分布的不均匀性会影响到压力容器1下腔室内的冷却剂流动状态，最终导致进入堆芯不同冷却剂入口的冷却剂流量差异较大。反应堆堆芯入口流量分配是影响反应堆热工水力性能的重要参数。为提高反应堆的热工水力性能，本方案旨在减小进入堆芯后每个冷却剂通道的流量差异。

本方案中，通过设置为还包括所述折流件5，所述折流件5上设置有用于将所述冷却剂折流至入口接管3正下侧的折流面6，在具体运用时，当冷却剂由连接在压力容器1上的入口接管3引入到下降段4后，冷却剂冲刷至所述折流面6上后，在所述折流面6的作用下，将该部分冷却剂折流至流至入口接管3的正下方，该部分冷却剂对入口接管3正下方下降段4内的流量补充可有效均匀下降段4周向方向各点冷却剂流量的均匀性，区别于传统下降段4完全的环形空腔式结构，以上孔板通过局部阻流和局部通流改变冷却剂在下降段4周向方向上的分布，即，通过环形布置的通孔改善下降段4内冷却剂周向分布的均匀性，达到利于优化反应堆热工水力性能的目的。

实施例2：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上做进一步限定：

如上所述，当冷却剂由入口接管3引入下降段4后，大部分冷却剂以向左、右侧并向下的方式流至压力容器1下封头位置，作为一种迎合大部分冷却剂流动方向的具体折流件5设置方式，设置为：作为一种具体的折流件5设置方式，在压力容器1的周向方向上，入口接管3与折流件5设置在不同周向位置；

折流件5位于入口接管3的下侧，所述折流面6为倾斜朝上的斜面。

作为一种结构简单、对下降段4内冷却剂流动阻力影响小的技术方案，设置为：所述折流件5为固定于压力容器1或吊篮组件2上的块状结构，所述折流面6为折流件5其中一侧的表面。

为利于折流件5在压水堆内的连接可靠性，设置为：所述折流件5焊接于压力容器1上或吊篮组件2上，所述折流件5用于与压力容器1或吊篮组件2配合的表面为弧形面，所述弧形面与压力容器1的内壁相贴或与吊篮组件2的外壁相贴。

实施例3：

如图1至3所示，本实施例在实施例1的基础上做进一步限定：

为使得各入口接管3均匹配有用于均匀冷却剂周向流量分布的具体方案，设置为：所述入口接管3为多个，各入口接管3均匹配有折流件5。

更为完整的，为使得冷却剂周向流量均匀分布，设置为：入口接管3以环形均布的方式设置于压力容器1上；

在压力容器1的周向方向上，任意相邻两入口接管3之间均设置有两个折流件5，任意相邻两入口接管3之间的折流件5均相对于两入口接管3之间中部位置左、右对称。

实施例4：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上做进一步限定：

由于压力容器1为一回路的边界，作为一种折流件5运用不影响压力容器1承压能力的技术方案，所述折流件5固定于吊篮组件2上。

作为一种连接方便且对下降段4内流体流动阻力影响小的技术方案，设置为：所述折流件5焊接于吊篮组件2上。

实施例5：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上做进一步限定：

考虑到为避免中子辐照弱化材料的结构特性，为便于对折流件5的取材，减小压水堆工作对折流件5所带来的影响，设置为：所述折流件5设置在压水堆上堆芯的活性段区域以外。

实施例6：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上做进一步限定：

作为一种在压力容器1制备时，能够与压力容器1同体制造的技术方案，设置为：所述折流件5为与压力容器1同体的整体式结构。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。