[发明专利]整流型导向翼结构及搅混格架

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应堆部件，尤其涉及一种整流型导向翼结构及具有该整流型导向翼结构的搅混格架。

背景技术

一定数量的燃料棒按照一定间隔排列(如：15×15或17×17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、搅混格架(也称定位格架)、控制棒导向管和燃料棒组成。其中，搅混格架用于装载燃料棒且由多个内条带及围于内条带之外的外条带组成，内条带分为横竖两种设置方式并相互交叉(一般为正交)形成具有多个格栅单元的网格状格栅结构，燃料棒容置在格栅单元中。

众所周知，核反应堆内的链式反应会产生大量对人体有害的放射性物质，如碘131、铯137等，为了避免这些放射性物质泄漏，在核反应堆外设置了锆合金外壳、反应堆压力容器及混凝土安全外壳等多层防护层以防止出现爆炸等事故时外界受到严重的辐射污染。然而，这些保护层都是针对核反应堆出现事故后而采取的应急安全措施，真正能确保核反应堆安全不发生爆炸的决定性因素，是控制核反应堆内链式反应速度和温度。因此，燃料组件内起慢化剂和冷却剂作用的轻水的流量控制就事关重要，而燃料组件的搅混格架对于轻水的流通性尤为重要。

如图1所示，为了增强燃料组件内部轻水的混流及轻水在相邻燃料组件之间的交换流通，一般会在内条带上设置伸入格栅单元内的搅混翼a，利用冷却剂流经搅混翼a时产生的横流和涡流来改善燃料组件内及燃料组件间冷却剂的流通性，从而提高燃料组件的热工余量。

另外，由于燃料组件具有很高的横向柔性，所以燃料组件的吊装只能垂直进行，防止发生过大的侧向变形，在实际的燃料组件装卸料过程中，由于吊装时燃料组件之间只有很小的间距，燃料组件很容易与已经就位的燃料组件发生干涉，干涉可能由于燃料组件辐照变形以及燃料组件与吊装设备的制造公差引起，因此搅混格架必须要有优良的导向功能来避免上述干涉，所以在搅混格架上一般会设置导向翼b来对相邻燃料组件进行导向，使之相互通过。

在现有技术中，导向翼b的设计不尽合理，为了使冷却剂能够顺利地在两个相邻的燃料组件间流动，导向翼b在外条带上呈间隔的设置，这种间隔的设置方式有利于冷却剂从两个导向翼b中间的缺口流向相邻的燃料组件，但是也正由于缺口的存在，燃料组件在吊装时容易出现组件间相互干涉的情况，导向效果不佳。

如图2所示，如果将导向翼b设置为连续不间隔的形式，则相邻的导向翼b之间没有缺口供冷却剂流出，其不仅没有为燃料组件间的流量交换增加动能，更对搅混翼a牺牲压降而产生的燃料组件间的横向流产生了阻挡，从而造成了流量截断，这样就使得导向翼b伸入格栅单元内的设计变的没有意义，还容易在流量通道内造成冷却剂回流并产生对流冲撞，使得横流被弱化。同时，由于导向翼b的表面是平滑的，冷却剂冲击导向翼b之后会发生散射紊流，更加不利于对流换热。上述缺陷在叠加后将最终导致燃料组件间的传热恶化。

可见，在实际使用中，导向翼b的形状不仅会影响搅混格架的导向功能，还会对燃料组件间的冷却剂流通性产生影响。因此，有必要提供一种具有整流作用的导向翼结构以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有整流作用的导向翼结构。

本发明的另一目的在于提供一种具有该导向翼结构的搅混格架。

为了实现上述目的，本发明提供了一种整流型导向翼结构，设置于搅混格架的外条带，所述搅混格架内设有多个内条带并形成多个格栅单元，与所述外条带邻接的一所述格栅单元内具有第一搅混翼，所述第一搅混翼设置于与所述外条带相接的一所述内条带上并向与所述外条带相接的另一所述内条带弯折延伸，所述整流型导向翼结构包括多个第一导向翼，多个所述第一导向翼间隔地设置于所述外条带的上边缘和/或下边缘并向所述搅混格架内部倾斜延伸，所述第一导向翼的位置与所述第一搅混翼对应，所述第一导向翼朝向所述搅混格架内部的一面凹陷地形成引流槽，所述引流槽由所述外条带朝所述搅混格架内部延伸。

与现有技术相比，由于本发明所述整流型导向翼结构的所述第一导向翼上开设有所述引流槽，所述引流槽凭借凹陷的结构，能够起到汇流作用，即将从相邻燃料组件中流出的冷却剂流体引入到其所在的所述格栅单元内，增强了燃料组件间的流量交换，并且冷却剂流体经所述引流槽引导后再经由所述第一搅混翼搅混变向而能够在所述格栅单元内绕燃料棒环流，有利于散热的进行。