通气式控制棒组件及其吸收棒的制作方法

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种通气式控制棒组件及其吸收棒。

背景技术：

1、传统控制棒组件的吸收棒的辐照效应如肿胀、释放辐照气体是影响吸收棒寿命的重要因素。部分类型的吸收棒俘获中子发生反应释放辐照气体，导致吸收棒内压增大及吸收棒肿胀，并由此带来落棒卡塞和吸收棒磨蚀的问题。吸收棒的辐照气体释放往往与温度相关，吸收棒温度越高辐照气体释放率越大。

2、常见的控制棒组件包括一种内部通水的控制棒，包括吸收体、以及设于吸收体两端的上端塞和下端塞，所述吸收体内设有液体流通通道，所述下端塞上设有进液孔，上端塞设有排液孔，反应堆内液体由控制棒进液孔流入液体流通通道、后经控制棒排液孔流出。

3、以上控制棒存在着以下问题点：

4、核燃料用内部通水的控制棒中，没有过滤液体中细微杂质的功能，吸收棒内部产生大量杂质，极易随水流到控制棒外，给反应堆的安全带来严重挑战；

5、通水的端塞通液孔较长，长径比较大，加工难以实现；

6、吸收体下端压在下通水孔上，将关闭下流水孔，难以实现水进入控制棒的功能。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种通气式控制棒组件及其吸收棒。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种吸收棒，包括包壳、以及分别设置在所述包壳的两端的上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯；

3、所述上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯上分布有供液体、气体流通，并过滤异物的吸附通道。

4、在一些实施例中，所述吸附通道为孔径范围为0.02mm至1mm的孔；或，所述吸附通道由间隙形成。

5、在一些实施例中，所述上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯为金属毡。

6、在一些实施例中，所述吸收棒还包括设置在所述上通气过滤滤芯和下通气过滤滤芯之间用于吸收中子的芯块，所述芯块与包壳的内壁面之间留有间隙，形成供冷却剂流过的流道。

7、在一些实施例中，所述吸收棒还包括用于对所述芯块在轴向进行弹性支撑的弹性支撑件。

8、在一些实施例中，所述弹性支撑件设置在所述上通气过滤滤芯和所述芯块之间；和/或,所述弹性支撑件设置在所述下通气过滤滤芯和所述芯块之间。

9、在一些实施例中，所述弹性支撑件为弹簧。

10、在一些实施例中，所述吸收棒还包括与所述上通气过滤滤芯远离所述包壳的一端连接的上端塞，以及与所述下通气过滤滤芯远离所述包壳的一端连接的下端塞。

11、在一些实施例中，所述包壳和所述上端塞分别套接在所述上通气过滤滤芯的两端，所述包壳和所述上端塞的两相对端之间间隔，以让所述上通气过滤滤芯外露，所述上端塞与所述上通气过滤滤芯焊接连接；

12、所述包壳和所述下端塞分别套接在所述下通气过滤滤芯的两端，所述包壳和所述下端塞的两相对端之间间隔，以让所述下通气过滤滤芯外露，所述下端塞与所述下通气过滤滤芯焊接连接。

13、本发明还构造一种控制棒组件，包括所述的吸收棒。

14、实施本发明的通气式控制棒组件及其吸收棒，具有以下有益效果：吸收棒的冷却剂通过上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯中的吸附通道流入、流出吸收棒，带走吸收棒内部的热量，在降低吸收棒的温度的同时，气体会排出，可以减小吸收体的肿胀，同时上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯还可过滤吸收棒内可能存在的异物，避免异物在吸收棒内积存。

技术特征：

1.一种吸收棒，其特征在于，包括包壳(11)、以及分别设置在所述包壳(11)的两端的上通气过滤滤芯(12)、下通气过滤滤芯(13)；

2.根据权利要求1所述的吸收棒，其特征在于，所述吸附通道为直径范围为0.02mm至1mm的孔；或，所述吸附通道由间隙形成。

3.根据权利要求1所述的吸收棒，其特征在于，所述上通气过滤滤芯(12)、下通气过滤滤芯(13)为金属毡。

4.根据权利要求1所述的吸收棒，其特征在于，所述吸收棒(10)还包括设置在所述上通气过滤滤芯(12)和下通气过滤滤芯(13)之间用于吸收中子的芯块(14)，所述芯块(14)与包壳(11)的内壁面之间留有间隙，形成供冷却剂流过的流道。

5.根据权利要求4所述的吸收棒，其特征在于，所述吸收棒(10)还包括用于对所述芯块(14)在轴向进行弹性支撑的弹性支撑件(15)。

6.根据权利要求5所述的吸收棒，其特征在于，所述弹性支撑件(15)设置在所述上通气过滤滤芯(12)和所述芯块(14)之间；和/或,所述弹性支撑件(15)设置在所述下通气过滤滤芯(13)和所述芯块(14)之间。

7.根据权利要求5或6所述的吸收棒，其特征在于，所述弹性支撑件(15)为弹簧。

8.根据权利要求1所述的吸收棒，其特征在于，所述吸收棒(10)还包括与所述上通气过滤滤芯(12)远离所述包壳(11)的一端连接的上端塞(16)，以及与所述下通气过滤滤芯(13)远离所述包壳(11)的一端连接的下端塞(17)。

9.根据权利要求8所述的吸收棒，其特征在于，所述包壳(11)和所述上端塞(16)分别套接在所述上通气过滤滤芯(12)的两端，所述包壳(11)和所述上端塞(16)的两相对端之间间隔，以让所述上通气过滤滤芯(12)外露，所述上端塞(16)与所述上通气过滤滤芯(12)焊接连接；

10.一种控制棒组件，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的吸收棒(10)。

技术总结
本发明涉及一种通气式控制棒组件及其吸收棒，吸收棒包括包壳、以及分别设置在包壳的两端的上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯；上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯上分布有供液体、气体流通，并过滤异物的吸附通道。吸收棒的冷却剂通过上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯中的吸附通道流入、流出吸收棒，带走吸收棒内部的热量，在降低吸收棒的温度的同时，气体会排出，可以减小吸收体的肿胀，同时上通气过滤滤芯、下通气过滤滤芯还可过滤吸收棒内可能存在的异物，避免异物在吸收棒内积存。

技术研发人员：任志立,李子熙,薛喆,鲁亚恒,张玉相,庞铮铮
受保护的技术使用者：中广核研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21