[实用新型]一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料组件技术，尤其涉及一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格。

背景技术

燃料组件是压水核反应堆堆芯的关键部件，它产生热能并将此热能传递给冷却剂。燃料组件热能由燃料棒产生，燃料棒为细长棒状结构，主要由外部管状包壳包覆若干圆柱芯块构成。燃料棒沿轴向贯穿燃料组件，通过定位格架进行轴向和横向定位。每个燃料组件轴向间隔布置有若干个定位格架，每个定位格架均由多个薄片条带交叉组成，每个栅格的侧壁上都布置有弹簧或刚凸对燃料棒进行支承。通过条带垂直交叉处的焊接对栅格的结构进行加固强化。

定位格架可分为端部格架和搅混格架两种。端部格架主要对燃料棒进行夹持作用，确保燃料棒的稳固支承。搅混格架又分为中间格架和中间搅混格架两种，中间格架通过弹簧-刚凸形式对燃料棒进行夹紧，中间搅混格架通过刚凸-刚凸形式对燃料棒进行支承。搅混格架条带上方均布置有弯曲的混合翼片，通过对流过燃料棒的流体进行搅混提高燃料元件的整体传热性能。

目前，国际上先进压水堆燃料组件搅混格架均布置有混合叶片用以提高燃料组件的整体传热性能。以西屋及法玛通燃料组件格架搅浑翼设计为例，除导向管和仪表管栅格位置外，每个条带交叉处均布置有混合叶片用于搅混流体（如图1、2所示），但由于条带相互交叉处必须进行焊接以提高格架的整体机械强度，因此混合叶片上开有小窗口方便格架条带交叉处的焊接，且目前国际上压水堆燃料组件混合翼片基本上都采用类似设计。由于焊接窗口的存在，一部分流体通过焊接窗口旁流，一定程度上减弱了混合叶片的搅混性能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格，其能够提高混合叶片的阻流面积从而增强流体搅混性能。

实现本实用新型目的的技术方案：一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格，该燃料组件栅格通过若干栅格条带交叉连接形成网格结构，在每个栅格条带的侧壁上均设有上下两个刚凸，以及位于两个刚凸之间的一个弹簧，以对燃料棒进行夹持；其在每个栅格条带的下方或上方开有槽，相邻栅格条带通过槽上下交叉连接；在栅格条带交叉点的上方设置有两个相对应的增强型混合叶片，以对流过的流体进行搅混；所述的增强型混合叶片为封闭结构；在栅格条带交叉点下方1～20mm范围内的中轴线上设置有腔室，腔室可为圆形、方形或异形，通过在腔室处进行焊接实现栅格条带之间固定。

如上所述的一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格，其所述的增强型混合叶片为封闭结构且不带窗口，增强型混合叶片与栅格条带一同组成封闭区域对通过流体进行搅混。

如上所述的一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格，其所述的槽的宽度为0.2mm～0.8mm之间，长度为5～40mm之间。

本实用新型的效果在于：本实用新型所述的具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格，其增强型混合叶片与条带交叉处形成封闭区域，显著提高了混合叶片对流体的搅混扰动。同时通过对混合叶片进行形状优化，增加了混合叶片的阻流面积，进一步提高了格架的传热性能。通过在混合叶片下方设置焊接腔室，确保搅混格架的整体机械强度。

附图说明

图1为西屋燃料组件混合翼片示意图；

图2为法玛通燃料组件混合翼片示意图；

图3为增强型混合叶片俯视图；

图4为增强型混合叶片立体图；

图5为具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格条带示意图。

图中：1——弹簧；2——刚凸；3——槽；4——腔室；5——增强型混合叶片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格作进一步描述。

如图3至图5所示，本实用新型所述的一种具有增强型混合叶片的核燃料组件栅格，其通过若干栅格条带交叉连接形成网格状结构。

其在每个栅格条带的侧壁上均设有上下两个刚凸2，以及位于两个刚凸2之间的一个弹簧1，以对燃料棒进行夹持。

在每个栅格条带下方或上方开有槽3，相邻栅格条带通过槽3上下交叉连接形成栅格。所述的槽3的宽度为0.2mm～0.8mm之间，长度为5～40mm之间。

在栅格条带交叉点的上方固定连接有两个相对应的增强型混合叶片5，对流过的冷却剂流体进行搅混，形成涡流，从而增强通过后流体的传热性能。所述的增强型混合叶片5为封闭结构，不带窗口，增强型混合叶片5与栅格条带一同组成封闭区域对通过流体进行搅混。

在栅格条带交叉点的下方1～20mm范围内中轴线上设置有腔室9，通过在腔室9处进行焊接，实现栅格条带之间固定，对栅格整体的机械强度进行加固。腔室9可为圆形、方形或异形。