[发明专利]用于核燃料组件的格架及其搅混棒

说明书

技术领域

本发明涉及核燃料组件，更具体地说，涉及一种用于核燃料组件的格架、及其搅混件。

背景技术

核电站的燃料组件一般包括上管座、导向管、格架、燃料棒和下管座等五大部件。其中，格架一般由条带组装，具有17×17个方形腔体。25根导向管平行放置在部分的格架腔体中，格架将导向管成功隔开，控制了导向管之间间距，这样就构成了管束。管束上下两端由上管座和下管座固定，组成了燃料组件骨架。燃料棒平行放置在没有被导向管占据的腔体中。冷却流体从下管座下部流入流经燃料棒，将中子慢化并带走裂变能，从上管座流出，从而起到降温作用。

为了增加冷却流体与燃料棒之间的换热，通常在设有燃料棒的腔体的角落位置处设置搅混件，来增加冷却流体对燃料棒的冷却效果。如图1所示，是美国专利US6144716的搅混件1的示意图，通过插槽将搅混件插设在腔体的角落位置，并设置一些槽孔来增加冷却流体的沿程，并通过调整搅混翼的面积和角度等，来提高换热效果。

然而，现有的这些结构的搅混件至少存在以下缺陷：1、现有技术难以将相邻腔体的冷却流体引入搅混，换热不充分；2、单个通道内的存在无效涡流，影响冷却流体的流动换热；3、冷却流体流经搅混件时，压降较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于核燃料组件、可将相邻腔体的冷却流体引入搅混、换热效果好的格架、及用于该格架的搅混件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于核燃料组件的格架，包括交叉相接形成多个腔体的条带，其中的一些所述腔体容纳有燃料棒；还包括在容纳有所述燃料棒的腔体的角落设置的搅混件；所述搅混件包括向所述燃料棒方向伸出的搅混翼，以及在所述搅混翼根部连续设置、并向相邻的所述腔体延伸的导流部；所述搅混翼和导流部分别跨设在相邻的两个所述腔体的两侧，所述导流部将其所在侧的腔体的流体引导至所述搅混翼，并由所述搅混翼导流至其所在侧的腔体。

在本发明的用于核燃料组件的格架中，所述导流部呈流线型；所述导流部的流道截面积向所述搅混翼的方向逐渐缩小。

在本发明的用于核燃料组件的格架中，所述导流部的入口截面为半圆形、椭圆形、带倒角的长方形、带倒角的三角形或带倒角的正方形。

在本发明的用于核燃料组件的格架中，所述导流部的入口边缘为倒钝、倒角或倒圆角。

在本发明的用于核燃料组件的格架中，所述条带上设有安装缺口，所述导流部的两侧侧壁与所述安装缺口的两侧侧壁相接合固定连接，并且所述导流部的底部边缘与所述安装缺口的底部边缘共同围成所述导流部的入口；或者，

所述导流部的两侧侧壁直接与所述条带的表面相接，所述导流部与所述条带的表面之间围成所述导流部的导流通道，并且所述导流通道的出口正对所述搅混翼。

在本发明的用于核燃料组件的格架中，所述搅混翼设有与所述燃料棒的外形相匹配的弧形缺口；所述搅混翼在其长度方向形成一定角度的扭转。

在本发明的用于核燃料组件的格架中，所述条带的表面设有连通相邻的所述腔体的突起，和/或，

在两所述条带相交的位置处设置有开口。

本发明还提供一种用于核燃料组件的格架的搅混件，所述搅混件包括向燃料棒方向伸出的搅混翼，以及在所述搅混翼根部连续设置的导流部；所述搅混翼和导流部分别跨设在所述格架相邻的两个腔体的两侧，所述导流部将其所在侧的腔体的流体引导至所述搅混翼，并由所述搅混翼导流至其所在侧的腔体。

在本发明的搅混件中，所述导流部呈流线型，所述导流部的流道截面积向所述搅混翼的方向逐渐缩小；所述导流部的入口截面为半圆形、带倒角的长方形、带倒角的三角形或带倒角的正方形。

在本发明的搅混件中，所述搅混翼设有与所述燃料棒的外形相匹配的弧形缺口；所述搅混翼在其长度方向形成一定角度的扭转。

实施本发明具有以下有益效果：通过将搅混翼和导流部分别跨设在相邻的两个腔体的两侧，从而可以将相邻的腔体的冷却流体引入去碰撞搅混翼，提高了腔体间的冷却流体的交换、增强了搅混效果，提高冷却流体与燃料棒的换热效果。

另外，采用流线型的导流部，减少了无效涡流；而且，可以在导流部的入口边缘设置倒角或倒圆角，有效降低压降；并可通过改变导流部的入口截面的形状，来确定冷却流体的偏折量，可根据需要来控制换热效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的搅混件的示意图；

图2是本发明格架的示意图；

图3是本发明格架的立体示意图；