[发明专利]一种防异物网及燃料组件

说明书

本发明涉及核燃料技术领域，尤其涉及一种防异物网及燃料组件。所述防异物网，形状为空间曲面形，空间曲面法向朝向为面向冷却剂来流方向呈凸起状；所述防异物网包含肋条与流水孔，所述肋条有多条，相互之间交叉相连，组合成所述防异物网基本框架；流水孔按规律布置在所述防异物网空间曲面之上；所述防异物网边缘连接有异物容纳槽，所述异物容纳槽的开口方向与防异物网凸起方向一致；所述异物容纳槽的外侧连接有连接板。燃料组件包括所述的防异物网。本发明的防异物网结构稳定性好，流动阻力低、不易堵塞，保证进入燃料组件的冷却剂流量不产生大范围波动。

技术领域

本发明涉及核燃料技术领域，尤其涉及一种防异物网及燃料组件。

背景技术

燃料组件是核反应堆中的核心部件，直接决定了反应堆的安全性与经济性，冷却剂在反应堆中循环流动，在堆芯部分流经燃料组件并带走热量。组件中燃料棒束结构紧凑，流道狭长，实际情况中，反应堆冷却剂回路存在由于外部异物掉落、管路腐蚀、机械零部件失效脱落、水垢堆积等诸多原因使得异物进入燃料棒束导致组件冷却剂通道堵塞并最终造成燃料棒烧毁的可能。为消除该影响，燃料组件一般会在组件冷却剂入口设置防异物网，例如商用压水堆中冷却剂自下而上进入燃料组件，防异物网与下管座连接，组成一个整体布置在组件最下部；在部分研究堆中，冷却剂自上而下进入燃料组件，发挥防异物网功能的上部围壳布置在组件上部。

现有防异物网设计中，一般采用平板设计，平板中设计诸多排列方式规则、尺寸与形状相同或不同流水孔，孔径大小足以抵挡能堵塞燃料棒束冷却剂通道尺寸级别的异物，同时平衡进入燃料组件各冷却剂通道的流量，使冷却剂较为均匀的流入各冷却剂通道。然而，由于反应堆中冷却剂流量大，且流动方向垂直于防异物网，当存在大尺寸异物并阻拦在防异物网时，异物会卡在防异物网流水孔并且一直存在，此时与卡住异物对应的冷却剂通道流量减小并存在燃料棒热量堆积导致燃料棒失效的可能，若异物数量过多还将对燃料组件乃至反应堆安全性造成重大风险。同时，受冷却剂流动冲击力与材料在中子辐照条件下强度降低等诸多原因，防异物网存在机械失效的可能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种防异物网及燃料组件，结构稳定性好，流动阻力低、不易堵塞，保证进入燃料组件的冷却剂流量不产生大范围波动。

本发明提供了一种防异物网，形状为空间曲面形，空间曲面法向朝向为面向冷却剂来流方向呈凸起状；

所述防异物网包含肋条与流水孔，所述肋条有多条，相互之间交叉相连，组合成所述防异物网基本框架；

流水孔按规律布置在所述防异物网空间曲面之上；

所述防异物网边缘连接有异物容纳槽，所述异物容纳槽的开口方向与防异物网凸起方向一致；

所述异物容纳槽的外侧连接有连接板。

优选地，还包括开孔，所述开孔设置于所述防异物网的中心。

优选地，所述流水孔的形状为圆形、三角形或多边形结构。

优选地，所述防异物网的厚度为2-4mm。

优选地，所述连接板上设置固定孔。

优选地，所述异物容纳槽的内部设置网格状凹槽。

本发明还提供了一种燃料组件，包括上述技术方案所述的防异物网。

优选地，所述防异物网固定在燃料组件下管座本体的下方；凸起法向指向所述下管座本体下方。

优选地，所述防异物网固定在上栅板的上方，凸起法向指向上栅板上方。

优选地，所述防异物网与上栅板之间还设置有四边网，所述四边网围成方形，与燃料盒形状一致，四边网的底部连接在上栅板的上部，顶部覆盖防异物网。

与现有技术相比，本发明的防异物网及燃料组件，具有如下有益效果：