专利名称:导流箱的制作方法
技术领域：
本发明属于核反应堆技术领域：
，具体涉及一种导流箱。
技术背景
核反应堆的堆芯是核燃料发生核反应并释放能量的装置，无论是在反应堆正常运 行还是事故工况下，反应堆的堆芯都不能裸露。并且，堆芯中核燃料发生反应所产生的大量 热量需要及时输送出去，这就需要一种安全可靠、能够高效地冷却堆芯、并且能够将反应堆 水池中的轻水和其他介质隔绝的设备。
发明内容
(一)发明目的
本发明目的在于提供一种密封良好、安全可靠、便于冷却堆芯的设备。
( 二 )技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案
—种导流箱，包括上盖板、主筒体、下盖板、主回路入口接管，主筒体的上下端分别 与上盖板、下盖板通过焊接相连，下盖板装配在其下方的重水箱上法兰上；所述主筒体上部 还通过焊接装配有入口分配腔筒体，主回路入口接管和自然循环瓣阀接管装配在入口分配 腔筒体的圆周上；所述主筒体内设置有根安全棒导管外套管和复数根垂直孔道导管，所述 安全棒导管外套管和垂直孔道导管的上下端分别焊接连接在上盖板和下盖板上。
在所述主回路入口接管和主筒体之间焊接有入口挡板。
所述下盖板与重水箱上法兰之间设有单道金属密封圈和密封焊结构。
所述下盖板上焊接有氦气进出口接管。
所述主筒体的外壁上焊接有引压管及温度计保护套管。
所述上盖板的夹层中安装有小盖板组件，包括小盖板、支架、齿条、齿轮；所述齿轮 下端插入滑动轴承b，该轴承通过螺钉及垫圈固定，齿轮上端由与支架相装配的滑动轴承a 及弹簧卡锁装置共同固定。
所述小盖板上还设置有提手。
所述齿轮和支架上端设置有弹簧卡锁装置，通过支架支撑后将齿轮卡紧。
所述小盖板组件和上盖板之间的接触面上设有单道硅橡胶密封圈结构。
所述上盖板上设置有上楔形块，小盖板上设置有下楔形块，所述上楔形块和下楔 形块相配合实现小盖板组件的周向固定。
(三)有益效果
本发明公开的导流箱具有如下优点
1)安全冷却剂主筒体上入口分配腔筒体、入口挡板及主筒体壁上开设的排孔等 结构的设置，使主冷却剂流体在入口分配腔筒体内环绕后均勻分配，进入堆芯前减缓了流 速，保证了流场的均勻性，同时减少了对箱体内安装的其他堆内设备的冲击损坏。通过与反应堆主回路相连，形成闭环的冷却回路，带出堆芯热量；当反应堆丧失强迫循环冷却时，主 筒体壁设置的自然循环瓣阀接管自动开启，连同导流箱主筒体起到烟囱效应，参与自然循 环；从而保证在反应堆正常运行和事故工况下均能顺利地排出堆芯释热，以保证反应堆的 安全可靠，实现物理热工参数和密封性能的可监测性。
2)方便小盖板组件上设有快开齿轮锁紧结构，能保证堆上换料和更换堆内设备 时小盖板快速开启和关闭，使得在反应堆运行期间该设备具备了良好的安装、维修、更换的 可操作性。
3)密封性能好导流箱下盖板与重水箱上法兰装配结构处的单道金属密封圈及 密封焊的密封结构设计，实现了隔绝轻水和重水、氦气的作用；各垂直孔道导管及安全棒导 管外套管与上、下盖板的连接结构也采用了专门的焊接结构来实现各介质之间的密封。
图1为导流箱结构示意图，其中1上盖板、2主回路入口接管、3入口分配腔筒体、 4入口挡板、5安全棒导管外套管、6下盖板、7氦气进出口接管、8垂直孔道导管、9引压管及 温度计保护套管、10自然循环瓣阀接管、11主筒体、12小盖板组件；
图2为图1中I处的放大图，其中6下盖板、13重水箱上法兰、14密封面；
图3为导流箱的剖视图，其中2主回路入口接管、5安全棒导管外套管、7氦气进出 口接管、8垂直孔道导管、9引压管及温度计保护套管、10自然循环瓣阀接管；
图4是导流箱上盖板组件示意图，其中1上盖板、22密封圈、23齿条、M齿轮、2 滑动轴承、26小盖板、27提手、观支架、四弹簧卡锁装置、2 滑动轴承、30螺钉及垫圈、31 双头螺柱及垫圈；
图5是图4中M处的放大图，其中1上盖板、32上楔形块、26小盖板、34螺钉及垫 圈、35下楔形块；
图6是小盖板组件中卡锁机构简图，其中1上盖板、22密封圈、23齿条、M齿轮、 25a滑动轴承、26小盖板、观支架、25b滑动轴承、30螺钉及垫圈、31双头螺柱及垫圈、15螺 母、16圆盘、17弹簧、18插销；
图7是垂直孔道导管与导流箱上、下盖板装配图，其中1上盖板、8垂直孔道导管、 6下盖板；
图8是安全棒导管外套管与导流箱上、下盖板装配图，其中1上盖板、5安全棒导管 外套管、6下盖板。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明。
本实施例公开中国先进研究堆(CARR)中所采用的导流箱，该导流箱可在类似的 池式反应堆中应用。中国先进研究堆的堆本体主要由导流箱、重水箱、衰变箱和堆芯容器等 部件组成。
本实施例公开的导流箱结构如图2所示，包括上盖板1、主筒体11、下盖板6、小盖 板组件12、垂直孔道导管8、安全棒导管外套管5、入口分配腔筒体3、入口挡板4、主回路入 口接管2、自然循环瓣阀接管10、氦气进出口接管7、引压管及温度计保护套管9。[0033]所述主筒体11的上下端分别与上盖板1、下盖板6焊接相连。入口分配腔筒体3 也采用焊接形式装配在靠近上盖板1的主筒体11的上端部，其圆周上按特定角度装配有主 回路入口接管2和两个自然循环瓣阀接管10，在主回路入口接管2与主筒体11的间隙之间 焊接有入口挡板4，以起到减缓流体流速和对水流进行引导分配的作用。导流箱的设计为堆 芯容器提供冷却环境，将主冷却剂流体通过主回路入口接管2引入导流箱箱体内，并通过 入口分配腔筒体3将冷却剂流体均勻分配，以保证流体平稳流向堆芯，从而实现冷却堆芯 的目的。
在所述导流箱下盖板6上还设有单道金属环及舌缘焊密封结构，如图2，以保证轻 水和重水、氦气之间的严格密封。
所述上盖板1上设置有上楔形块，小盖板沈上设置有下楔形块，所述上楔形块和 下楔形块相配合实现小盖板组件的周向固定，以防止小盖板组件12在周向转动。
小盖板组件12上安装有齿轮齿条快开驱动机构，所述齿轮齿条快开驱动机构通 过螺栓固定在小盖板上，再装配在上盖板1的夹层中，在小盖板26和上盖板1之间的接触 面上设有单道硅橡胶密封结构2，如图4和6所示。除单晶硅垂直孔道导管焊接在导流箱主 筒体11外围的下盖板6圆周上外，其余垂直孔道导管8及2根安全棒导管外套管5均安装 在导流箱主筒体11内，其上下端分别与上盖板1及下盖板6焊接连接。氦气进出口接管7 及引压管及温度计保护套管9分别焊接在下盖板6及主筒体11的外壁上。
本实施例提供的池式反应堆冷却堆芯的导流箱，通过冷却剂入口接管将反应堆堆 水池内的冷却水引入，进入入口分配腔筒体3后，由腔体入口处的入口挡板4将其引导环绕 分配后再经主筒体11上开设的多层排孔流入箱体，在一定程度上减少了涡流，均勻分配了 流场，同时也减缓了流体的流速，避免了对堆内其他设备及构件的冲击损伤。主筒体11与 主回路入口接管2之间设置的入口挡板4及主筒体11上开设的多层排孔均经过了热工优 化计算分析，满足设备运行要求。并且，通过详细的力学计算确定出合理的主筒体及各导管 及套管壁厚，以保证在流体的冲击下有足够的机械强度。
入口分配腔筒体3上设置的自然循环瓣阀接管10，为自然循环的形成提供了必要 条件。
上盖板1平面上将安装垂直孔道及安全棒导管等设备。垂直孔道导管和安全棒导 管外套管与上、下盖板的装配处、主筒体与上下盖板的连接、及与其他连接处均采用了合理 的焊接及密封结构，保证了密封可靠性，减少了轻水和重水、氦气泄漏的可能。设计中采用 的合理结构使密封圈远离堆芯活性区，降低了密封结构的设计难度。
本实施例提供的导流箱为堆内的各种构件及设备提供了稳定的支撑定位，快开小 盖板组件的设计也为可更换设备如堆芯容器、堆内构件、燃料组件、控制棒吸收体及其导管 等提供了易操作、便利的运输通道。
导流箱内部的垂直孔道导管及倾斜的安全棒导管外套管均要贯穿导流箱主筒体， 为保证在堆上顺利装配，连接处采用了合理的焊接结构，尽可能减小导管直管段及其他结 构的焊接变形，保证了整体装配精度。
本实施例公开的导流箱已通过全堆芯流致振动试验进行了验证，完全可以起到冷 却堆芯排出堆芯余热的作用。
以上内容是结合优选的实施例对本发明所做的具体说明，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于这些说明。对本发明所属技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明 构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种导流箱，包括上盖板(1)、主筒体(11)、下盖板(6)、主回路入口接管( ，主筒体 (11)的上下端分别与上盖板(1)、下盖板(6)通过焊接相连，其特征在于下盖板(6)装配 在其下方的重水箱上法兰(1 上；所述主筒体(11)上部还通过焊接装配有入口分配腔筒 体(3)，主回路入口接管( 和自然循环瓣阀接管(10)装配在入口分配腔筒体(3)的圆周 上；所述主筒体(11)内设置有2根安全棒导管外套管( 和复数根垂直孔道导管(8)，所 述安全棒导管外套管( 和垂直孔道导管(8)的上下端分别焊接连接在上盖板(1)和下盖 板(6)上。
2.如权利要求
1所述的导流箱，其特征在于在所述主回路入口接管( 和主筒体 (11)之间焊接有入口挡板⑷。
3.如权利要求
2所述的导流箱，其特征在于所述下盖板(6)与重水箱上法兰(13)之 间设有单道金属密封圈和密封焊结构。
4.如权利要求
3所述的导流箱，其特征在于所述下盖板(6)上焊接有氦气进出口接 管⑵。
5.如权利要求
4所述的导流箱，其特征在于所述主筒体(11)的外壁上焊接有引压管 及温度计保护套管(9)。
6.如权利要求
1 5之一所述的导流箱，其特征在于所述上盖板(1)的夹层中安装 有小盖板组件(12)，包括小盖板( )、支架( )、齿条(23)、齿轮(24)；所述齿轮(24)下 端插入滑动轴承0恥)，该轴承通过螺钉及垫圈(30)固定，齿轮04)上端由与支架08)相 装配的滑动轴承(25a)及弹簧卡锁装置09)共同固定。
7.如权利要求
6所述的导流箱，其特征在于所述小盖板06)上还设置有提手(27)。
8.如权利要求
7所述的导流箱，其特征在于所述齿轮04)和支架08)上端设置有 弹簧卡锁装置( )，通过支架08)支撑后将齿轮24)卡紧。
9.如权利要求
8所述的导流箱，其特征在于所述小盖板组件(12)和上盖板(1)之间 的接触面上设有单道硅橡胶密封圈结构02)。
10.如权利要求
9所述的导流箱，其特征在于所述上盖板(1)上设置有上楔形块，小 盖板06)上设置有下楔形块，所述上楔形块和下楔形块相配合实现小盖板组件(1 的周 向固定。
专利摘要
本发明属于核反应堆技术领域：
，具体涉及一种导流箱，包括上盖板1、主筒体11、下盖板6、小盖板组件12、垂直孔道导管8、安全棒导管外套管5、入口分配腔筒体3、入口挡板4、主回路入口接管2、自然循环瓣阀接管10、氦气进出口接管7、引压管及温度计保护套管9。所述主筒体11的上下端分别与上盖板1、下盖板6焊接相连。小盖板组件12上安装有齿轮齿条快开驱动机构。本发明提供的导流箱具有安全、方便、密封性能好等优点，可以应用于池式核反应堆。
文档编号G21C15/00GKCN102063945SQ201010531080
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月29日
发明者孙林志, 张占利, 石辰蕾, 范月容, 郎瑞峰 申请人:中国原子能科学研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan