[发明专利]基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置

权利要求书

1.基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置，其特征在于：发热棒束模拟体(1)按照堆芯棒束排列方式置于陶瓷流道腔室(3)内，发热棒束模拟体(1)沿轴向依次布置燃料组件定位格架模拟体(2)用以固定棒束排列方式，共同组成堆芯棒束燃料组件的流道模拟结构；陶瓷流道腔室(3)外侧为承压套筒(4)，承压套筒(4)两端筒壁上分别布置有流体进口接管(11)和出口接管(12)；发热棒束模拟体(1)的两端分别穿过固定在承压套筒(4)两端的棒束密封端盖(6)后与外界电源电极连接；

所述的棒束密封端盖(6)包括中间法兰(601)、上法兰(602)、以及下法兰(603)，并采用扩散焊形成带有密封槽及冷却通道一体化端盖；上法兰(602)和下法兰(603)对称布置在中间法兰(601)两侧；中间法兰(601)、上法兰(602)和下法兰(603)上设置有棒束通道(604)，其尺寸及布置方式与发热棒束模拟体(1)相匹配；中间法兰(601)的棒束通道(604)侧壁上设置有用于安装绝缘密封垫片(7)的环形凹槽(605)；在上法兰(602)和下法兰(603)与中间法兰(601)焊接面上设置冷却液沟槽(606)；采用扩散焊接方式将中间法兰(601)与上法兰(602)和下法兰(603)的两个接触面完全焊接。

2.根据权利要求1所述的基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置，其特征在于：所述的冷却液沟槽(606)围绕上法兰(602)和下法兰(603)的棒束通道(604)，与中间法兰(601)的环形凹槽(605)在沿棒束轴线的方向上基本相重叠；冷却液沟槽(606)与棒束通道(604)之间留有基于承压套筒(4)内压力计算确定的间隔距离，在扩散焊接完成后形成棒束密封端盖(6)上的冷却通道。

3.根据权利要求1所述的基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置，其特征在于：所述陶瓷流道腔室(3)是基于发热棒束模拟体(1)的长度由多段陶瓷筒沿轴向拼接而成；每段陶瓷筒在周向由四个陶瓷块拼接而成；陶瓷筒横截面的内部为模拟燃料组件流道一致的矩形、外部为与承压套筒(4)内径相匹配的圆形。

4.根据权利要求3所述的基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置，其特征在于：所述周向拼接的陶瓷块，其拼接面与内侧壁面的交点均位于各矩形流道边的中点，且拼接面与陶瓷流道腔室(3)内壁面之间构成倾斜的夹角。

5.根据权利要求1所述的基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置，其特征在于：所述发热棒束模拟体(1)包括中部的释热区和两端的导电区；发热棒束模拟体(1)释热区采用高阻抗高强度金属材料，发热棒束模拟体(1)导电区采用低阻抗金属材料；导电区和发散区采用扩散焊形成结构一体、发热分区的发热棒束模拟体(1)。

6.根据权利要求1所述的基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置，其特征在于：在所述陶瓷流道腔室(3)与棒束密封端盖(6)之间，在承压套筒(4)管壁的进口接管(11)和出口接管(12)对应区域还设置有流量分配器(5)；流量分配器(5)的中间筒体上布置有分流孔；流量分配器(5)中间筒体的内径大于模拟流道，外径小于承压套筒(4)内径与承压套筒之间形成环形流道腔室；流量分配器(5)的两端是限位环，限位环外径与承压套筒(4)内径匹配。

7.根据权利要求1所述的基于扩散焊接的耐高温棒束燃料组件模拟装置，其特征在于：在所述的承压套筒(4)棒束通道(604)的环形凹槽(605)内设置有绝缘密封垫片(7)，将发热棒束模拟体(1)伸出的导电区与棒束密封端盖(6)之间进行绝缘密封；棒束密封端盖(6)与承压套筒(4)端面之间设置有高温密封圈(8)。