[发明专利]一种带有多线性支撑弹簧的增强抗磨蚀性能栅格

说明书

技术领域

一种带有多线性支撑弹簧的增强抗磨蚀性能栅格

背景技术

目前，国际上的压水堆燃料组件栅格通常为刚性支撑与弹簧支撑配合夹持燃料棒，这种栅格每个栅格四面侧壁上共有2个弹簧和2对刚凸(刚性支撑) 向内凸起，每个弹簧和对面的栅格壁上一对刚凸对配合，弹簧提供夹持力，刚凸提供支撑，二者夹持燃料棒达到定位目的。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种带有多线性支撑弹簧的增强抗磨蚀性能栅格。

带有多线性支撑弹簧的增强抗磨蚀性能栅格为矩形结构，包括定位栅格侧壁；每个定位栅格侧壁上纵向设有两个刚凸；所述两个刚凸之间设有新型弹簧；所述新型弹簧由至少两级弹簧组成。

优选地，第一级弹簧横向或倾斜布置，横向两端与定位栅格侧壁相连，中间拱起，形成拱形；

优选地，所述拱形顶面形状与第二级弹簧布置相配合，第一级弹簧高度低于第二级弹簧，以防止燃料棒拉棒时与第一级弹簧开槽切边边缘接触而划伤燃料棒表面。

优选地，第二级弹簧设置两个弹簧面，所述两个弹簧面平行或对称纵向布置，所述两弹簧面两端均于第一级弹簧的拱形顶面连接，中间部分拱起，高于第一级弹簧，并保持一段平面，以提供与燃料棒的接触面，为燃料棒提供夹持力。

优选地，燃料棒拉棒时与第二级弹簧接触，第二级弹簧纵向布置的方向无锐边与燃料棒接触，可以防止燃料棒刮伤。

优选地，每个栅格具有4个定位栅格侧壁依次首尾连接围成矩形。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的带有多线性支撑弹簧的增强抗磨蚀性能栅格，采用新型弹簧，该新型弹簧为纵向布置的II型弹簧，单个弹簧通过两个面夹持燃料棒，在不对压降产生过大影响的前提下，有效增加了燃料棒与弹簧的接触面积，并通过多方向夹持限制燃料棒自由度，可有效减轻燃料棒的磨损。另一方面该弹簧为纵向布置，开槽切边边缘不与燃料棒接触，可以防止燃料棒装载时刮伤燃料棒表面。

2、本发明提供的带有多线性支撑弹簧的增强抗磨蚀性能栅格，能够降低弹簧对燃料棒的振动磨蚀，提升燃料组件整体安全性，有效防止拉棒时定位栅格弹簧对燃料棒表面产生刮伤。

附图说明

图1为本发明提供的带有多线性支撑弹簧的增强抗磨蚀性能栅格的示意图。

图2为本发明提供的定位栅格侧壁的示意图。

图3为本发明提供的定位栅格弹簧正视图。

图4为本发明提供的定位栅格弹簧俯视图。

图5为本发明提供的定位栅格弹簧侧视图。

图6为本发明提供的另一种定位栅格的弹簧。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

燃料组件是核反应堆堆芯的关键部件，它产生热量并将此热能传递给冷却剂。燃料组件的性能直接影响反应堆的安全性和经济性。

燃料组件由一定数目的燃料棒在燃料组件骨架中按一定方式排列形成。每个燃料组件骨架上有若干个定位栅格，沿轴向间隔布置。定位栅格是由金属条带相互焊接构成的方形栅格结构，其藉助每个栅格中的刚性支撑和弹簧组成的六个触点来夹持燃料棒，为燃料棒定位。

燃料组件热能由燃料棒产生，燃料棒为细长棒状结构，主要由外部管状包壳包覆若干圆柱芯块构成。燃料棒沿轴向贯穿燃料组件，通过定位栅格进行轴向和横向定位。燃料组件组装时，燃料棒穿过定位栅格的栅格，压缩定位栅格侧壁弹簧和刚凸产生横向夹持力。燃料棒通过该夹持力定位在燃料组件内部。同时，定位栅格对燃料棒还具有一定的保护作用。定位栅格弹簧通常应具备以下特点：

1.具备适当的夹持力，确保运行期内燃料棒能够定位在燃料组件内部；防止燃料棒过度弯曲，造成相邻燃料棒间冷却剂流道减小，DNB(偏离泡核沸腾) 裕量下降；抑制燃料棒的流致振动。

2.弹簧应和燃料棒之间具有较充分且稳定的接触，防止长期的流致振动导致弹簧对燃料棒包壳产生磨蚀。

弹簧及整个定位栅格具有足够的强度，并在燃料棒装载后保持合理的应力状态，防止出现永久性变形、断裂、疲劳失效或应力腐蚀开裂。