[实用新型]一种用于转运乏燃料组件的承载器

说明书

技术领域

本实用新型属于乏燃料贮存和运输设备技术领域，具体涉及一种用于转运乏燃料组件的承载器。

背景技术

核电工程设计中，必须确保乏燃料贮存和运输设备的热工安全性能。停堆换料过程中，乏燃料组件需要通过一条狭长的转运通道，通道内乏燃料组件的冷却只能依赖通道内冷却剂的水平自然循环流动带出。

如图3所示，在典型的国产二代改进型压水堆电站中，燃料转运装置包括设置在转运通道1内的运输小车2，运输小车2上设置有承载器4，燃料组件3置于承载器4内，燃料组件3被包覆在承载器4内，承载器4的顶板和侧板挖有圆孔5，作为冷却水自然循环的流道。由于流道狭窄且流场复杂，承载器4内局部区域容易出现流动死区(如流动死区7)，换热能力较差，处于承载器4不同位置中的燃料棒的表面温度存在很大差异，尤其是流动死区7内的燃料棒的包壳表面存在明显的高温区，在一些特殊工况下，流动死区7内燃料组件包壳表面甚至存在发生沸腾的风险。

为强化燃料组件表面的冷却效果，中国实用新型专利“一种底部开孔的用于乏燃料运输的承载器”(申请号201220681982.1，公开日2013年7月24日)在原有承载器设计方案的基础上提出了在承载器底部开孔的设计方案，使得燃料组件的热工安全性能和安全裕量得到较大提高。然而，这种设计对承载器的力学性能会有较大负面影响，同时彻底解决顶板区域可能出现流动死区而导致冷却弱化的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种改进的用于转运乏燃料组件的承载器，该承载器的结构能优化承载器内流体流场，使容易形成流动死区的部位的燃料棒得到更好的冷却效果，提高乏燃料在转运通道运输时热工安全性能，增大安全裕量，并使之具备运输高功率乏燃料组件的能力。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于转运乏燃料组件的承载器，所述承载器由四面板组成两端开口的长方体形，承载器的顶板和侧板上沿长度方向均匀地开有圆孔，顶板的底面开有若干组导流槽，各组导流槽中开有贯穿顶板的泄流孔。

进一步，所述导流槽呈“工”字形，包括两平行部以及与两平行部相连的连接部，各导流槽间隔地设在圆孔之间。

再进一步，泄流孔设在导流槽的两平行部与连接部的交叉点处。

进一步，所述导流槽的开槽深度不超过顶板厚度的20％，泄流孔为圆孔。

进一步，承载器的顶板和侧板上的圆孔的面积分别不超过所在板面积的30％。

本实用新型在分析流场和温度场的基础上，通过在承载器内容易形成流动死区的部位设置若干组导流槽和泄流孔，有效疏导了热水流出承载器的通道，优化了流场分布，避免了流动死区的形成，强化了换热条件恶劣的局部燃料棒表面冷却效果，可以明显降低燃料组件包壳最高温度以及最高水温，使得燃料组件的热工安全性能和安全裕量得到较大提高，从而具备了转运高功率乏燃料组件的能力，也为缩短停堆换料时间和提高电厂运行经济性提供了有利的基础。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于转运乏燃料组件的承载器的结构示意图；

图2是图1中承载器顶板底面上导流槽和导流孔的结构示意图；

图3是现有的燃料转运装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种用于转运乏燃料组件的承载器，由四面板组成两端开口的长方体形，承载器的顶板1和侧板2上沿长度方向均匀地开有圆孔5，顶板1的底面开有若干组导流槽8，导流槽中开有贯穿顶板1的泄流孔9。本装置中的导流槽8可以引导附近流动不畅的热水通过泄流孔9及时排出。

如图2所示，各导流槽8呈“工”字形，包括两平行部8-1以及与两平行部8-1相连的连接部8-2，所述导流槽8间隔地设在圆孔5之间。其中，导流槽8的两平行部8-1对应设在顶板1底面相邻两圆孔5之间靠近侧板2的位置，连接部8-2位于该相邻两圆孔5的对称轴线上。

优选地，组成，泄流孔9设在两平行部8-1与连接部8-2的交叉点处。

本实用新型中，导流槽8的开槽深度最好不超过顶板1厚度的20％，这样可以最大程度的避免承载器的力学性能(刚度)的弱化。泄流孔9可采用圆孔，以尽量避免设备在地震或在特定姿态下产生应力集中。

此外，承载器的顶板1和侧板2上的圆孔5的面积分别不超过所在板面积的30％，以满足承载器刚性要求。

本实用新型所述结构并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。