專利名稱:池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)的制作方法
池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu) 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種池式鈉冷快堆的堆芯支 承結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在池式鈉冷快堆中，堆芯支承結(jié)構(gòu)是必不可少的部件，它是反應(yīng)堆堆芯組件 的直接支承和定位基準(zhǔn)，也是堆芯冷卻劑流量的分配中心，各種堆型的堆芯支承 結(jié)構(gòu)不盡相同。例如在美國專禾廿"Diagrid for supporting a nuclear reactor core, United States Patent 3937653， Feb. 10， 1976"中提供了一種被稱為堆 芯柵板的堆芯支承結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)箱體式結(jié)構(gòu)，由上下法蘭和圓筒構(gòu)成，上法蘭 為一塊圓形柵格平板，下法蘭是一個(gè)圓頂式結(jié)構(gòu)，上下法蘭之間對應(yīng)于每個(gè)柵格 焊了很多帶孔的管座，為堆芯組件提供安裝位置，通過主泵送進(jìn)箱體的冷卻劑被 這些管座分配給各個(gè)組件進(jìn)行冷卻。堆芯支承座落在主容器的底部。美國專利 "Core Support System for a Fast Reactor， United States Patent 3992256， Nov. 16， 1976"提供了另一種用于鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，它也是一個(gè)箱體式 結(jié)構(gòu)，由上下兩個(gè)平板式法蘭和圓筒組成，上法蘭上有安裝堆芯組件的柵格，柵 格下是很多帶流鈉孔的圓管，支承結(jié)構(gòu)的圓筒上接著來自主泵的管道，鈉由此送 入箱體通過圓管分配給組件。該設(shè)備安裝在堆內(nèi)的一個(gè)箱體式支承上。以上堆芯支承結(jié)構(gòu)加工制造的難度較大，柵格數(shù)量太多；沒有考慮對于堆芯 組件的徑向約束作用；類似結(jié)構(gòu)不太利于緊湊的一體化池式布置，適用于堆內(nèi)構(gòu) 件數(shù)量少的堆型。
發(fā)明內(nèi)容
(一)發(fā)明目的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)較簡單，利于緊湊的一體化池式布置的堆芯支承結(jié)構(gòu)。(二) 技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案。一種池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，由大柵板聯(lián)箱、小柵板聯(lián)箱和堆芯圍桶 組成。大柵板聯(lián)箱是一個(gè)承壓的箱形焊接結(jié)構(gòu)，它由上下法蘭、焊在周邊的圓筒和 焊接在兩法蘭之間的帶孔的圓管組成，圓管的個(gè)數(shù)根據(jù)需要而定。它的上法蘭上 開孔以安裝小柵板聯(lián)箱，孔的個(gè)數(shù)根據(jù)需要而定。圓筒側(cè)面開孔，與來自主泵的 供鈉管道相連。圓筒側(cè)面和下法蘭下面有給堆內(nèi)電離室通道和主容器冷卻系統(tǒng)供 鈉的節(jié)流管。大柵板聯(lián)箱是小柵板聯(lián)箱和堆芯圍桶以及堆芯的支承，同時(shí)也是堆 內(nèi)高壓冷卻劑的匯流和分配中心。小柵板聯(lián)箱安裝在大柵板聯(lián)箱上法蘭上，是堆芯組件的直接支承和定位基 準(zhǔn)，也是堆芯流量的分配中心。它們數(shù)量和種類眾多，有可以安裝7根組件的梅 花狀小柵板聯(lián)箱，也有可安裝l根組件的圓管形小柵板聯(lián)箱，不同類型的小柵板 聯(lián)箱可以防止堆芯組件插錯(cuò)位置，并且不同類型的小柵板聯(lián)箱給組件供鈉的流量 不同。部分小柵板聯(lián)箱的下部帶孔的導(dǎo)管同大柵板聯(lián)箱中的套管連通。堆芯圍桶是一個(gè)圓桶狀結(jié)構(gòu)，下部靠法蘭螺栓安裝在大柵板聯(lián)箱上，桶內(nèi)襯 有多塊定位圍板可作為堆芯最外層組件上部的徑向定位約束，下段開多個(gè)孔作為 堆內(nèi)鈉液自然對流的入口，它是組件間低壓鈉液自然循環(huán)流動的誘導(dǎo)邊界。(三) 發(fā)明效果本發(fā)明所提供的技術(shù)方案由于采用了小柵板聯(lián)箱加大柵板聯(lián)箱的組合結(jié)構(gòu)， 使大柵板聯(lián)箱開孔數(shù)量大大減少，極大降低了大柵板聯(lián)箱的結(jié)構(gòu)難度，并且提高 了它的整體剛度，分體的小柵板聯(lián)箱更容易實(shí)現(xiàn)不同堆芯組件所需流量的分配。 同時(shí)，本技術(shù)方案所提供的堆芯支承結(jié)構(gòu)，比較好地達(dá)到了支承和定位堆芯組件； 合理分配通過堆芯組件和其它用鈉部件的鈉流量；可靠約束堆芯組件的目的。


圖1 一種池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2圖1的俯視圖。其中，l.下法蘭；2.側(cè)節(jié)流管；3.環(huán)形補(bǔ)償器；4.上法蘭；5.豎孔；6.換料機(jī) 用平臺；7.提升機(jī)導(dǎo)軌支架；8.中子通道；9.圍板；IO.圍桶；11.小柵板聯(lián)箱； 12.進(jìn)鈉口； 13.套管；14.大柵板聯(lián)箱；15.供鈉管；16.堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)；17.下節(jié)流管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。某池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)如圖1所示，該設(shè)備由大柵板聯(lián)箱14、小 柵板聯(lián)箱11、堆芯圍桶10組成。堆芯支承結(jié)構(gòu)的外形尺寸及小柵板聯(lián)箱11的 數(shù)量可根據(jù)不同堆型的堆芯布置來確定。大柵板聯(lián)箱14外徑①2035，高800mm，上法蘭4開孔并加裝小柵板聯(lián)箱11 的安裝套筒，可安裝小柵板聯(lián)箱202個(gè)，上、下法蘭4、 l之間靠中間部分有37 個(gè)給小柵板聯(lián)箱11供鈉的套筒13，套筒13上開設(shè)豎孔5，鈉通過豎孔5由大柵 板聯(lián)箱14進(jìn)入小柵板聯(lián)箱11。小柵板聯(lián)箱11和套筒13數(shù)量根據(jù)堆芯的大小改 變，本實(shí)施例適應(yīng)的是0.6m直徑堆芯(該結(jié)構(gòu)可用于大至3m直徑堆芯的快堆)。 大柵板聯(lián)箱14側(cè)面筒壁上有供鈉管道15接入，按堆的大小和環(huán)路數(shù)量可有4、 6、 8個(gè)供鈉管15，本實(shí)施例為4個(gè)；側(cè)壁上還有一個(gè)供給堆內(nèi)電離室通道鈉液 的側(cè)節(jié)流管2，下法蘭1底部有下節(jié)流管17供鈉給主容器冷卻系統(tǒng)，根據(jù)反應(yīng) 堆直徑的大小以及所需的流量分配確定下節(jié)流管17的數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸，本實(shí)施 例為7個(gè)下節(jié)流管17。大柵板聯(lián)箱通過下法蘭1安裝在堆內(nèi)支承結(jié)構(gòu)16上，下 法蘭1有裝螺栓的孔，上法蘭4與堆內(nèi)支承結(jié)構(gòu)16之間有一個(gè)環(huán)形補(bǔ)償器3， 將冷、熱鈉區(qū)隔離開，并補(bǔ)償由于熱膨脹造成兩個(gè)設(shè)備間的位移。小柵板聯(lián)箱(11)的樣式和數(shù)量根據(jù)堆芯組件的需要而定。如圖2所示，本 實(shí)施例所提供的小柵板聯(lián)箱11共202個(gè)18種類型，其中由大柵板聯(lián)箱14直接 供鈉的有11類七孔梅花狀的37個(gè)，它們下部帶孔的套筒同大柵板聯(lián)箱中的套筒 13連通；由上述小柵板聯(lián)箱11漏流供鈉的有5類7孔梅花狀的48個(gè)；還有兩 個(gè)類型的由漏流供鈉的單孔的117個(gè)。小柵板聯(lián)箱11依靠它們孔的類型的不同 所插入的堆芯組件也不同，以實(shí)現(xiàn)避免組件插錯(cuò)位置的功能。為防止組件的頻繁 插拔對小柵板聯(lián)箱11孔的磨損或長期配合發(fā)生自焊，每個(gè)小柵板聯(lián)箱11的孔內(nèi)表面均需進(jìn)行表面硬化處理，本實(shí)施例采用的是滲鉻滲氮處理。堆芯圍桶10是一個(gè)直徑為2000mm，高2625國，安裝在上法蘭(4)上，且 一側(cè)做成平壁式下端帶內(nèi)法蘭的桶狀結(jié)構(gòu)，平壁上裝有支承和固定裝卸料提升機(jī) 導(dǎo)軌下端的2個(gè)支架7，在平壁中央開一個(gè)500mmX600mm的中子通道孔8，為堆 外電離室提供中子通道，圍桶10內(nèi)襯有12塊定位圍板9作為堆芯最外層組件在 上部的徑向定位約束，圍板9上有與組件頭部直接接觸的凸條，凸條進(jìn)行滲鉻滲 氮處理，桶體下段開有堆內(nèi)自然循環(huán)的進(jìn)鈉口 12，其數(shù)量和大小根據(jù)所需自然 循環(huán)的流量而定，本實(shí)施例為14個(gè)050的孔。在圍桶IO頂部靠近裝卸料提升 機(jī)側(cè)還考慮了一個(gè)為換料機(jī)用的平臺6，當(dāng)將組件轉(zhuǎn)到裝卸料提升機(jī)吊桶時(shí)，換 料機(jī)放在這個(gè)平臺上。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明 的精神和范圍。這樣，假若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求
及其等 同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，包括大柵板聯(lián)箱(14)，大柵板聯(lián)箱(14)由上、下法蘭(4、1)、周邊的圓筒和兩法蘭之間的帶孔的套管(13)組成，圓筒側(cè)面開孔，與來自主泵的供鈉管(15)相連，并設(shè)側(cè)節(jié)流管(2)、下節(jié)流管(17)，其特征在于所述的大柵板聯(lián)箱(14)上端設(shè)置小柵板聯(lián)箱(11)和圍桶(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的下法蘭(1)安裝在堆內(nèi)支承結(jié)構(gòu)(16)上，上法蘭(4)與堆內(nèi)支承結(jié)構(gòu)(16) 之間有一個(gè)環(huán)形補(bǔ)償器(3)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的小柵板聯(lián)箱(11)安裝在上法蘭(4)上，其樣式和數(shù)量根據(jù)堆芯組件的需 要而定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的小柵板聯(lián)箱(11)中部分小柵板聯(lián)箱(11)的下部帶孔的導(dǎo)管同大柵板聯(lián) 箱中的套管(13)連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的小柵板聯(lián)箱(11)的孔內(nèi)表面進(jìn)行滲鉻滲氮處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的堆芯圍桶(10)是一個(gè)安裝在上法蘭(4)上， 一側(cè)做成平壁式的桶狀結(jié)構(gòu)； 圍桶(10)內(nèi)襯設(shè)有定位圍板(9)，圍板(9)上有與組件頭部直接接觸的凸條。
7. 根據(jù)權(quán)利要求
6所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的凸條進(jìn)行滲鉻滲氮處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求
6所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的圍桶(10)平壁上裝有提升機(jī)導(dǎo)軌支架(7)、換料機(jī)用的平臺(6)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求
6所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的圍桶(10)的平壁中央開設(shè)中子通道孔(8)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求
6所述的池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的圍桶(10)的下段開有進(jìn)鈉口 (12)。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種池式鈉冷快堆的堆芯支承結(jié)構(gòu)。它由大柵板聯(lián)箱、小柵板聯(lián)箱和堆芯圍桶組成，使大柵板聯(lián)箱開孔數(shù)量大大減少，降低了大柵板聯(lián)箱的結(jié)構(gòu)難度，并且提高了它的整體剛度，分體的小柵板聯(lián)箱更容易實(shí)現(xiàn)不同堆芯組件所需流量的分配。
文檔編號G21C1/03GKCN101335056SQ200810135235
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月6日
發(fā)明者剛 孫, 尤吉堃, 應(yīng)慶芳, 田傳久, 蕭勛澤, 邢鳳春, 金躍慶, 鮑楊民 申請人:中國原子能科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan