[发明专利]一种用于堆内构件下腔室的堆芯流量分配装置

说明书

本发明公开了一种用于堆内构件下腔室的堆芯流量分配装置，包括底板，在底板上交替叠放有圆环板和调整环，螺栓柱穿过圆环板和调整环并将底板固定在堆芯下板下方，在所述的底板上设置有流水孔。本发明在底板上设置多个流水孔的方式，圆筒状结构与反应堆壳体之间作为冷却剂的流经通道，进入堆芯内的冷却剂流向均是从底部向上的方向，即使其有很少量的偏移，在筒状结构的轴线长度上经过向上的运动后，其横向的流动在轴向运动的带领下被逐渐消灭，最终达到堆芯下板时，达到完全向上移动的目的，相对于现有技术中多向流动混合后向上的过程而言，极大的减少甚至消灭了涡流，大大改善了冷却剂的流动稳定性，同时防止了一定尺寸以上的异物损坏主设备。

技术领域

本发明涉及压水型核反应堆堆内构件，具体涉及一种用于堆内构件下腔室的堆芯流量分配装置。

背景技术

当堆芯冷却剂流量分配不满足要求时，通常会在下腔室设置流量分配结构，以满足热工水力的要求，已知的下腔室流量分配结构主要有筒式结构、板式结构、椭球式结构等形式，这些结构都存在一些问题：如申请号为：CN201210137211.0，名称为：核电站反应堆流量分配结构的技术方案中，固定后的封头形结构与压力容器下封头82在下腔室中形成了一个环形的冷却剂通道84，冷却剂通道84的入口位于环形下降腔86的底部，冷却剂通道84使得冷却剂流道变化较小，因而能有效抑制下腔室底部的漩涡流。又由于封头60上开有大量流水孔600，因此从环形下降腔86进入冷却剂通道84的冷却剂能通过流水孔600进入封头60与堆芯下支承板50之间的腔室88，此时冷却剂的流动方向大多竖直向上，几乎没有漩涡流，而且经过封头60上流水孔600进行第一次分配后，冷却剂已较为均匀；之后冷却剂继续向上流动，进入堆芯下支承板50上的穿孔52，进行第二次分配；又如申请号为：CN201310012032.9，名称为：一种压水核反应堆流量分配装置的技术方案中，在分配装置球碗周向侧壁中上部呈旋转对称布置多排等直径的圆形开孔，每排圆形开孔包括若干个周向均布的圆形孔6；在分配装置球碗周向侧壁下部、距离中心轴不同径向距离处设置了三排方形流水孔，每排方形流水孔包括若干个周向布置的方形孔8；在分配装置球碗底部中心区域开设有若干个圆形流水孔9。通过变更流量分配装置侧面和底部流水孔的大小、数量、形状、位置来调节冷却剂进入堆芯前的分配效果和沿程阻力损失，以满足邻近组件的入口流量分配偏差允许值、最大平均流量，压降等指标；又如申请号为：CN201210540644.0，名称为：一种核反应堆下腔室筒状流量分配装置的技术方案中，吊篮组件4下端设置有堆芯下支撑板3，所述堆芯下支撑板3支撑在堆芯径向支撑件6上，所述吊篮组件4与压力容器5的内壁之间形成一个下降腔7；所述压力容器5的下封头内处于堆芯下支撑板3下部的区域为下腔室8；反应堆运行时，冷却剂经冷管段进入压力容器5，并经下降腔7流入所述下腔室8；冷却剂在下腔室8内混合后向上穿过堆芯下支撑板3进入堆芯与堆芯内燃料组件进行流动换热，最后经压力容器5的热管段流出压力容器5；筒状流量分配器作为冷却剂的一次分配结构，冷却剂在从反应堆压力容器5与吊篮组件4间的下降腔8进入压力容器下封头内的过程中，接近所述下封头壁面区域的高流速流在经过流量分配筒1以后，其流动方向由向中央区域堆积变化为向边角区域的流水孔流动，从而造成边角区域流水孔获得相对更多的流量，进而使得堆芯下支撑板3的流水通道处原本不均匀的流量分配得到有效改善。

以上三种流量分配结构在使用过程中，经过多年的实验及实际操作，都存在流入堆芯组件的冷却剂流场不均匀的问题，而且存在一定的涡流扰动，造成冷却剂的各处流量不均匀，没有完全起到均匀分配的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于堆内构件下腔室的堆芯流量分配装置，解决现有技术中堆芯冷却剂进入时存在扰动不稳定的问题。

本发明通过下述技术方案实现：