一种新型低压降压水堆燃料组件上管座

技术领域

本发明涉及核燃料导流技术领域，尤其涉及一种新型低压降压水堆燃料组件上管座。

背景技术

上管座是燃料组件的关键结构部件，是燃料组件骨架的重要组成部分，属于重要承载部件。上管座位于燃料组件最上端，起到横向定位燃料组件、承受和传递压紧力、为冷却剂提供出口空腔、为燃料组件吊装提供接口、防止燃料棒弹出等作用。此外，上管座对堆芯出口冷却剂流量分配的均匀性、燃料组件整体压降也有重要影响。

上管座主要由上管座基体和格板焊接构成，强度特性和阻力特性是其设计中所关注的重点性能指标。上管座阻力特性与上管座格板的流通面积、高度以及局部特征密切相关，其中格板流通面积是最为关键的影响因素，主要由流水孔的布置方式所决定。流水孔布置不佳，就会导致冷却剂流通面积比例比较低，上管座格板上下两侧的压降较大，需要较大主泵扬程的损耗才能达到足够的冷却效果，影响燃料组件的经济性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷或不足，本公开提供了一种新型低压降压水堆燃料组件上管座，能够实现流体流通面积增大，达到降低压降的效果，同时，均匀冷却剂流量分布降低通过上管座的横向流作用。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开的实施例提供了一种新型低压降压水堆燃料组件上管座，包括上管座格板和上管座基体，所述上管座格板位于上管座基体下方，所述上管座格板为框架结构，其内部设置有导向管孔和仪表管孔；

所述导向管孔之间以及导向管孔与仪表管孔之间均设置有连接筋条，导向管控与上管座格板边框之间以及仪表管孔与上管座格板边框之间均设置有框架筋条。

进一步地，所述导向管孔包括内圈导向管孔和外圈导向管孔，所述内圈导向管控和外圈导向管控均设有多个。

进一步地，多个内圈导向管孔均匀分布在上管座格板轴线处，多个外圈导向管孔排布在内圈导向管孔的外侧。

进一步地，所述连接筋条和框架筋条相对于上管座格板的横向中线、纵向中线和对角线对称排布。

进一步地，所述上管座格板内部设置有止弹筋条，所述止弹筋条为细长条状结构，边缘处设有圆角，所述止弹筋条包括第一止弹筋条、第二止弹筋条和第三止弹筋条。

进一步地，所述第一止弹筋条设置在导向管孔的外壁上，每个导向管孔的外壁上固定连接多个第一止弹筋条。

进一步地，多个第一止弹筋条呈对称排列，且排列方向与上管座对角线平行。

进一步地，所述第二止弹筋条设置在上管座格板四角处，并垂直固定在仪表管孔与上管座格板边框之间的框架筋板上。

进一步地，所述第三止弹筋条设置在仪表管孔与外圈导向管孔之间的连接筋条上。

进一步地，每个所述的连接筋条上设置有两条第三止弹筋条，两条止弹筋条均设置的方向相反，且均平行与上管座格板的对角线。

与现有技术相比，本公开的有益效果在于：

1、本公开通过在上管座格板上布置连接筋条、框架筋条、导向管控和仪表管孔，使流水孔形成对称式排布，能够在确保结构强度的前提下，实现较高的格板流通面积占比，从而使上管座压降能够保持在较低的水平，有助于提升其经济性。

2、本公开通过设置止弹筋条，保证上管座满足防止燃料棒弹出的功能性要求。同时，止弹筋条可以尽可能减少对格板流通面积的影响，保证较高的格板流通面积占比，从而确保上管座的低压降特性。

附图说明

图1为本公开实施例中上管座结构示意图；

图2为本公开实施例中上管座格板结构示意图；

图3为本公开实施例中上管座格板局部结构示意图；

其中，1、上管座格板；2、上管座基体；3、内圈导向管孔；4、外圈导向管孔；5、仪表管孔；6、连接筋条；7、框架筋条；8、第一止弹筋条；9、第二止弹筋条；10、第三止弹筋条。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本公开另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

术语解释部分：本公开中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开的具体含义。

本公开的一种典型的实施方式，如图1-图3所示，一种新型低压降压水堆燃料组件上管座，包括上管座格板1和上管座基体2，所述上管座格板1和上管座基体2为一体成型，从而避免减少部件产生松脱，所述上管座基体2由支撑脚和框板组成，所述支撑脚设置有4个，能够与堆芯上板的固定销配合。所述上管座格板1位于上管座基体2的下方

所述上管座格板1为框架结构，其横截面为正方形，所述上格板内部设置有多个导向管孔，所述导向管孔用于安装燃料组件导向管，所述导向管孔包括多个内圈导向管孔3和多个外圈导向管孔4，所述多个内圈导向管孔3分布在上管座格板1轴线处。具体的，所述内圈导向管孔3设有9个，9个内圈导向管孔3均匀排布，设置在中间的内圈导向管孔3的轴线与上管座格板1的轴线重合。

所述多个外圈导向管孔4排布在内圈导向管孔3的外侧，并靠近上管座格板1边框设置，具体的，所述外圈导向管孔4设有12个，每3个外圈导向管孔4为一组，均匀分布在内圈导向管孔3的外侧，同一组的3个外圈导向管孔4的轴线位于同一平面内。

所述上管座格板1内部四角位置处均设置有仪表管孔5，所述仪表管孔5用于安装燃料组件仪表管。

在两个导向管孔之间以及导向管孔与仪表管孔5之间设置有连接筋条6，在导向管孔、仪表管孔5与上管座格板1边框之间设置有框架筋条7，所述连接筋条6和框架筋条7相对于上管座格板1的横向中线、纵向中线和对角线对称排布，通过设置连接筋条6与框架筋条7，用于构建上管座格板1的基本承载结构，同时起到导向管孔与仪表管孔5的几何定位作用。

框架筋条和连接筋条之间形成流水孔，通过导向管控、仪表管孔、框架筋条和连接筋条的布置，使流水孔形成对称式排列布置，在满足应力准则和结构强度要求的前提下，充分释放裕量，实现了流通面积的大幅提升，从而减小压降，提高经济性。

所述上管座格板1内部设置有止弹筋条，所述止弹筋条包括第一止弹筋条8、第二止弹筋条9和第三止弹筋条10，所述第一止弹筋条8设置在导向管孔的外壁上，每个导向管孔上设有4个，呈对称排列，且排列方向与上管座格板1对角线平行。所述第二止弹筋条9设置在上管座格板1四角处，并垂直固定在仪表管孔5与上管座格板1边框之间的框架筋板7上。所述第三止弹筋条10设置在仪表管孔5与外圈导向管孔4之间的连接筋条6上，并且在所述连接筋条6上设置两条第三止弹筋条10，两条止弹筋条10设置的方向相反，且均平行与上管座格板1的对角线。

所述止弹筋条为细长条状结构，边缘处设有圆角，设置所述止弹筋条能过够尽可能减少对格板流通面积的影响，实现格板流通面积占比最大化的目标，进而减少冷却剂通过上管座的压力损失，达到降低压降的效果，从而确保上管座的低压降特性。

本公开所述的上管座格板在保证上管座格板结构强度的基础上，在上管座格板上布置连接筋条、框架筋条和止弹筋条，显著提高格板冷却剂流通面积的比例，实现减小其压降的作用。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。