[发明专利]保持格栅及带有这种保持格栅的燃料组件

说明书

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，尤其涉及一种保持格栅及带有这种保持格栅的燃料组件。

背景技术

一定数量的燃料棒按照一定间隔排列(如：15×15或16×16等)并被固定成一束，称为反应堆燃料组件，反应堆燃料组件主要由上管座、下管座、保持格栅(也称搅混格架或定位格架)、控制棒导向管和燃料棒组成。其中，保持格栅用于装载并定位燃料棒且由多个内条带和外条带组成，多个内条带相互正交形成具有多个格栅单元的网格状格栅结构，而外条带固定地包围于内条带之外。除少数几个格栅单元用于设置控制棒导向管外，其余的每一格栅单元内容置一燃料棒。

在燃料组件工作的过程中，冷却剂(水)源源不断地由下往上流经燃料组件以带走燃料棒裂变反应中产生的大量热量，冷却剂的流动会对保持格栅中的燃料棒产生一定的冲击，因此，为了保持燃料棒的稳定，如图1所示，在保持格栅的内条带上另外设置有朝格栅单元内凸伸的刚凸a和弹簧b，利用刚凸a对燃料棒的刚性抵顶和弹簧b对燃料棒的弹性抵顶来夹持稳固燃料棒。其中刚凸a是在内条带上冲压制成，而弹簧b是单独成型为发卡状后卡合并焊接固定到内条带上。

现有技术中这种结构的保持格栅具有以下缺点：首先，刚凸a采用冲压的方式在内条带上直接制成，冲压的工序较为复杂，加工难度较高，且冲压加工时容易在内条带上产生裂纹；其次，现有的刚凸a为与燃料棒垂直的桥式结构，为保证对燃料棒的抵顶力其成型后具有一定长度的平面区，因此导致了刚凸a的长度较大，从而增加了保持格栅的迎流面积，增加了压力损失，不利于冷却剂流动散热；另外，由于现有技术方案中刚凸a和弹簧b分布不均匀，且刚凸a与弹簧b的迎流面积不同，导致了在反应堆内部冷却剂的冲击下保持格栅受到的水力不平衡，易在堆内运行时发生振动。

因此，有必要提供一种加工难度低，压力损失小且受到的水力平衡的新的保持格栅。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工难度低，压力损失小且受到的水力平衡的新的保持格栅。

本发明的另一个目的是提供一种具有所述保持格栅的燃料组件。

为了实现上述目的，本发明提供了一种保持格栅，包括多个内条带及外条带，多个所述内条带相互交叉呈网格状格栅结构并形成多个中空的格栅单元，所述外条带围设在所述格栅结构的外围并与所述内条带固定，所述保持格栅还包括多个夹持件，所述夹持件夹持并固定至所述内条带上，所述夹持件包括分别位于所述内条带两侧的第一条带及第二条带，所述第一条带与第二条带的上端固定，所述第一条带向所述格栅单元内凸伸地形成拱形凸起，所述第二条带向相邻的所述格栅单元内凸伸地形成平面凸起，同一所述格栅单元内的所述拱形凸起与平面凸起共同夹持位于所述格栅单元内的燃料棒，所述拱形凸起及平面凸起均沿所述燃料棒的轴向延伸，所述拱形凸起与平面凸起在垂直于所述燃料棒的平面内的投影面积相等。

与现有技术相比，本发明所述保持格栅中通过在所述第一条带及第二条带上分别形成所述拱形凸起及平面凸起来对燃料棒进行夹持，由所述平面凸起实现现有技术中刚凸的作用，因此省去了在所述内条带上冲压刚凸的工艺过程，所述夹持件可以单独成型，其成型工艺更简单，加工难度较低，并且不会对所述内条带的结构产生不良影响。同时，由于所述拱形凸起及平面凸起均沿所述燃料棒的轴向延伸，因此在保证所述拱形凸起及平面凸起与所述燃料棒充分接触的前提下，所述第一条带及第二条带可以设置地更细长，从而减小在垂直于所述燃料棒的平面内的投影面积，即减小了所述保持格栅的迎流面积，从而减小压力损失。而省去原有的刚凸后所述拱形凸起与平面凸起的设置可以更加均匀，使得所述保持格栅受到的水力也更平衡，进而保证所述保持格栅不易在反应堆内部发生振动。将所述拱形凸起与平面凸起的投影面积设置的相等，能够使得在反应堆内冷却剂的流向上所述拱形凸起与平面凸起的迎流面积相等，从而使得所述拱形凸起与平面凸起所受到的水力相等，有利于所述保持格栅整体的平衡和稳定。

较佳地，所述第二条带形成有两所述平面凸起，两所述平面凸起沿所述燃料棒的轴向排列，所述拱形凸起的位置处于两所述平面凸起之间。通过设置两所述平面凸起，能够增加与所述燃料棒的接触面积从而对所述燃料棒形成更稳固的抵顶。

较佳地，所述拱形凸起具有平面区，所述平面区与所述燃料棒接触。所述平面区的设置使得所述拱形凸起对所述燃料棒的接触及抵顶更加稳定。