[发明专利]一种带滤板的核燃料组件下管座及其滤板加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种带滤板的核燃料组件下管座及其滤板加工工艺。

背景技术

核燃料组件由若干燃料棒、导向管部件和定位格架及上下管座构成。现有的核燃料组件下管座如图1所示，其存在的缺点是：流通面积份额较低，下管座压降较大，消耗主泵扬程多，经济性欠佳；受管座支腿的影响，四角处流量偏低，流量分布欠均匀，冷却剂通过下管座后再分布时容易产生横向流，增加燃料棒振动磨蚀失效的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种冷却剂流通份额高，并且流量分布均匀的带滤板的核燃料组件下管座。

本发明还公开了一种用于上述核燃料组件下管座的滤板的加工工艺。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种带滤板的核燃料组件下管座，主要由呈方形的连接板和连接板下部的支腿构成；所述连接板上贯穿设置有用于安装燃料组件导向管的连接孔、以及设置在连接孔四周的三角形流水孔，该连接板其余位置均匀设置有方形流水孔。

所述三角形流水孔靠近连接孔的侧面呈内凹构成弧面，该弧面的弧度与相邻连接孔的弧度相匹配，即两者的弧面基本相同，从而在保证结构强度的基础上，使三角形流水孔与连接孔之间的连接板面积能达到最小，从而增加了冷却液流通面积份额，减小了管座压降，提高了燃料组件的经济性。

本发明的三角形流水孔优先为直角三角形，且其斜边靠近相邻的连接孔，从而使得其直角边靠近相邻的方形流水孔，显然，在保证结构强度的基础上，此种排布方式的三角形流水孔与相邻的方形流水孔之间的连接板面积达到最小，进一步增大冷却液流通面积份额和减小压降。

进一步的，本发明的每个连接孔四周的三角形流水孔的数目为4个，且绕该连接孔呈对称设置，为了尽可能的减小两个相邻三角形流水孔之间的连接板面积，即增大冷却液流通面积份额和减小压降，上述4个三角形流水孔应在保证结构强度的基础上，尽量使得相邻的两个三角形流水孔靠的越近越好。

所述连接板下端面的四个角上分别开设有凹槽，不仅减小了局部连接板的厚度，降低其材料成本；且有利于增加四角处的冷却剂流量，由于通常连接板四角处为流量偏低的区域，通过在其四角处开设凹槽，从而提高了四角处的流量，即提高了下管座整体流量分布均匀性，避免冷却剂通过下管座时产生横向流，提高下管座整体流量分布均匀性，降低燃料棒振动磨蚀失效的风险。

本发明中，所述支腿的内侧面上还开设有用于引导冷却剂流过管座下部空腔的斜面，从而进一步减小压降，提高燃料组件的经济性。

所述连接板上还设置有过滤结构，起到防异物的作用，过滤结构可选择具有过滤功能的滤板或滤网等等。

所述过滤结构为滤板，该滤板主要由滤板本体、以及贯穿设置在滤板本体上的滤孔和滤板连接孔构成，所述滤板本体由一块整板或至少两块薄板叠加构成；当由一块整板构成时，该整板的上下表面均开设有若干个长条形槽，所述滤孔由两个分别设置在整板上下表面的长条形槽呈空间交叉结构形成，为了使得呈空间交叉结构的两个长条形槽能形成滤孔，所述呈空间交叉结构的两个长条形槽的深度之和等于或大于整板的厚度，即需要满足两个长条形槽的槽底具有交叉相通的部分，该交叉相通的部分形成的孔即为滤孔，为了减小加工难度，优选两个长条形槽的高度之和等于整板的厚度，即两个长条形槽的槽底刚好交叉相通；当由至少两块薄板叠加构成时，每块薄板上均开设有若干个长条形孔，所述滤孔由至少两个分别设置在不同薄板上的长条形孔呈空间交叉结构形成，由于在薄板上开设的是长条形孔，既然是孔，必然贯穿薄板的上下表面，将两块薄板重叠在一起，其交叉位置必然相通而形成孔，该孔即为滤孔，薄板的数量根据实际所需的滤板总厚度以及选取的单块薄板的厚度来决定。

上述长条形槽和长条形孔的形状优选为长方形、波浪形或锯齿形，但不局限于此，也可根据实际情况另行选择。

上述滤板的两种方案其实是基于一个构思，即通过空间交叉结构形成滤孔，从而降低滤板的加工难度，减少加工成本；不同的是，当所需滤板的厚度过大的时候，采用上下表面开槽，传统的开槽工艺并不能使空间交叉的上下两个槽的交叉部分相通形成孔，即开槽深度还是达不到；这个时候，采取第二种优选方案，通过多块薄板叠加形成滤板，从而满足了滤板的厚度需求，而且也能使交叉部分形成滤孔。

进一步的，为了保证滤板的结构强度和冷却液的流通面积，所述滤板本体分为若干个冷却液流通区域，每个冷却液流通区域内的滤孔组成一个孔群，相邻孔群之间通过宽肋间隔，滤板连接孔设置在宽肋的交界位置处，相邻滤孔之间通过窄肋间隔。