燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件的制作方法

本实用新型涉及核电领域，更具体地说，涉及一种燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件。

背景技术：

燃料组件一般由骨架和燃料棒组成。其中骨架包含上管座、下管座、定位格架、导向管等。冷却剂经由下管座流入，向上经燃料棒从上管座流出。在反应堆运行过程中，冷却剂中容易混入螺钉、螺母、金属屑等异物，这些异物会对燃料棒的包壳造成磨蚀破损。作为冷却剂进入堆芯的入口，下管座除了对冷却剂进行流量分配，还有防止异物进入燃料组件的作用。另外，为了保证燃料组件压降合理，应尽可能减小下管座的阻力系数。

在现有的下管座设计中，防异物板采用单层小方格设计，压降较大；另外，连接板采用大流水孔设计防异物板有被大尺寸异物划破风险。

相关技术中的下管座采用设有大流水孔的连接板和设有小流水孔的防异物板结构，该设计中防异物板采用小方格设计，可以有效防止大尺寸异物进入燃料组件，但是小流水孔容易造成下管座的压降增大。

另外，大流水孔的连接板设计会增加大尺寸异物划破防异物板的可能。

为了进一步降低下管座压降及减少防异物板有被大尺寸异物划破的风险，在现有下管座的基础上，提出一种错位防异物的下管座。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用于管座的防异物组件，所述管座包括孔板，所述孔板上设有供冷却剂流通的流通孔，所述防异物组件包括第一防异物板、第二防异物板；

所述第一防异物板、第二防异物板层叠设置，所述第一防异物板上分布有与所述流通孔连通的第一防异物孔，所述第二防异物板上分布有与所述流通孔连通的第二防异物孔，且所述第一防异物孔与所述第二防异物孔错位设置。

优选地，所述第一防异物板包括若干并排设置的第一防异物单元，每一所述第一防异物单元与至少一个所述流通孔位置对应，所述第一防异物单元上形成有至少一个所述第一防异物孔；

所述第二防异物板包括若干并排设置的第二防异物单元，每一所述第二防异物单元与至少一个所述流通孔位置对应，所述第二防异物单元上形成有至少一个所述第二防异物孔。

优选地，所述第一防异物单元包括第一框体以及连接在所述第一框体的内框之间的第一隔离肋、第二隔离肋，所述第一隔离肋、第二隔离肋的方向不同，交叉设置形成若干所述第一防异物孔；

所述第二防异物单元包括第二框体以及连接在所述第二框体的内框之间的第三隔离肋、第四隔离肋，所述第三隔离肋、第四隔离肋交叉设置形成若干所述第二防异物孔。

优选地，所述第一框体、第二框体呈方形，所述第一框体的纵向两相对侧边之间连接有至少一根所述第一隔离肋，所述第一框体的横向两相对侧边之间连接有至少一根所述第二隔离肋，

所述第二框体的纵向两相对侧边之间连接有至少一根所述第三隔离肋，所述第二框体的横向两相对侧边之间连接有至少一根所述第四隔离肋。

优选地，各所述第一防异物单元呈矩阵式排列，相邻的所述第一框体相互连接，各所述第二防异物单元呈矩阵式排列，相邻的所述第二框体相互连接。

优选地，所述孔板上还分布有供导向管安装的安装孔，所述第一防异物板、第二防异物板上分别设有与所述安装孔对应的第一避让孔、第二避让孔。

优选地，所述第一框体的角落设有第一缺口，所述第一避让孔由相邻的所述第一框体上的第一缺口拼接形成；

所述第二框体的角落设有第二缺口，所述第二避让孔由相邻的所述第二框体上的第二缺口拼接形成。

优选地，所述第一避让孔形成于相邻的所述第一框体之间，所述第二避让孔形成于相邻的所述第二框体之间。

优选地，所述第一避让孔形成于所述第一框体上；所述第二避让孔形成于所述第二框体上。

优选地，对应位置的所述第一防异物孔、第二防异物孔两相对的端面之间间隔设置。

本实用新型还构造一种管座，包括孔板，所述孔板上设有供冷却剂流通的流通孔，还包括所述的防异物组件，所述防异物组件设置于所述孔板的上侧或下侧。

本实用新型还构造一种燃料组件，包括所述的管座。

实施本实用新型的燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件，具有以下有益效果：本实用新型燃料组件及其管座和应用于管座的防异物组件通过层叠设置的第一防异物板、第二防异物板设置在管座的孔板上侧或下侧，并让第一防异物板的第一防异物孔与第二防异物板的第二防异物孔错位设置，可以用网孔较大的两个部件层叠形成网孔较小的防异物组件，能很好的防止异物穿过孔板的流通孔，但层叠后的第一防异物板、第二防异物板还不会减少冷却剂在不同轴向位置横断面上的流通的面积，减小了冷却剂流通通过时的压降。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的燃料组件的结构示意图；

图2是图1中下管座的仰视方向结构示意图；

图3是下管座上层叠的第一防异物板、第二防异物板的A区域的第一防异物单元、第二防异物单元层叠后的局部示意图；

图4是图2中的层叠设置的第一防异物单元、第二防异物单元的放大示意图；

图5是图3中的第一防异物板的局部正面示意图；

图6是图5中的第一防异物板的第一防异物单元的示意图；

图7是图3中的第二防异物板的局部正面示意图；

图8是图7中的第二防异物板的第二防异物单元的示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一个优选实施例中的燃料组件包括骨架和燃料棒1，燃料棒1在刚性骨架中平行排列并被均匀分隔。刚性骨架包括搅混格架2、定位格架3、上管座4、下管座5和导向管6。搅混格架2和定位格架3分别由规则排列的用于容纳和夹持燃料棒1的栅元组成。定位格架3和搅混格架2在燃料棒1的轴向间隔设置，供燃料棒1穿设定位。导向管6比燃料棒1长，其从燃料棒1束的端部伸出来，并固定在上管座4和下管座5上。下管座5位于燃料组件的下部，具有一些支撑腿51和一个孔板52，孔板52上有一些用来固定导向管6的安装孔521和供冷却剂流通的流通孔522穿透该匹配板。燃料组件的另一端，即组件上端的上管座4，包括一个横向的匹配板，有一些容纳和固定导向管6的孔道和流水孔贯穿该配板。

如图2、图3所示，下管座5包括管座本体以及防异物组件。管座本体包括孔板52和设置在孔板52下侧的支撑腿51，孔板52上设有供冷却剂流通的流通孔522和供导向管安装固定的安装孔521。通常，孔板52上设有多个流通孔522，流通孔522阵列分布，保证冷却剂均匀的流通。防异物组件设置于孔板52下侧，对向上流动的冷却剂进行过滤，防止异物进入到流通孔522，避免对燃料棒1、格架等部件造成损坏。在其他实施例中，冷却剂也可为从上往下流动，防异物组件则要设置在上管座4对应的孔板上侧。

结合图5、图7所示，防异物组件包括第一防异物板53、第二防异物板54，第一防异物板53、第二防异物板54层叠设置，第一防异物板53上分布有与流通孔522连通的第一防异物孔531，第二防异物板54上分布有与流通孔522连通的第二防异物孔541，且第一防异物孔531与第二防异物孔541错位设置。

如图3、图4所示，第一防异物孔531与第二防异物孔541错位设置可以用网孔较大的两个部件层叠形成网孔较小的防异物组件，能很好的防止异物穿过下管座5，但层叠后的第一防异物板53、第二防异物板54还不会减少冷却剂在不同轴向位置横断面上的流通的面积，减小了冷却剂流通通过下管座5时的压降。

如图5、图6所示，进一步地，第一防异物板53包括若干并排设置的第一防异物单元532，每一第一防异物单元532与四个流通孔522位置对应，第一防异物单元532上形成有多个第一防异物孔531。

在其他实施例中，每一第一防异物单元532也可与一个或相邻的多个流通孔522位置对应，进一步地，第一防异物单元532上形成有多个第一防异物孔531，以对流通孔522进行遮挡。当第一防异物单元532只与一个流通孔522位置对应时，第一防异物单元532上可以设置一个第一防异物孔531，也可设置多个第一防异物孔531。

如图7、图8所示，在一些实施例中，第二防异物板54包括若干并排设置的第二防异物单元542，每一第二防异物单元542与四个流通孔522位置对应，第二防异物单元542上形成有多个第二防异物孔541。第一防异物孔531与第二防异物孔541的大小通常相当，错位设置后，可在轴向上形成比第一防异物孔531、第二防异物孔541的外形小的孔供冷却剂通过，并防止大的异物通过下管座5。

在其他实施例中，每一第二防异物单元542也可与一个或相邻的多个流通孔522位置对应，进一步地，第二防异物单元542上形成有多个第二防异物孔541，以对流通孔522进行遮挡。当第二防异物单元542只与一个流通孔522位置对应时，第二防异物单元542上可以设置一个第二防异物孔541，也可设置多个第二防异物孔541。

如图6所示，进一步地，第一防异物单元532包括第一框体5321以及连接在第一框体5321的内框之间的第一隔离肋5322、第二隔离肋5323，第一隔离肋5322、第二隔离肋5323的方向不同，交叉设置形成若干第一防异物孔531。优选地，第一框体5321呈方形，第一框体5321的纵向两相对侧边之间连接有所述第一隔离肋5322，横向两相对侧边之间连接有第二隔离肋5323，形成的第一防异物孔531也呈方形。第一隔离肋5322、第二隔离肋5323的数量可以为一根，也可为多根，根据需要设置，形成对应大小的第一防异物孔531。

方形的第一框体5321和纵横交错的第一隔离肋5322、第二隔离肋5323让第一防异物孔531外形更加的规则，容易控制和第二防异物板54之间的错位方式。在其他实施例中，第一框体5321也可为圆形、多边形等其他形状，以能让第一防异物孔531和流通孔522对应即可。

如图8所示，第二防异物单元542包括第二框体5421以及连接在第二框体5421的内框之间的第三隔离肋5422、第四隔离肋5423，第三隔离肋5422、第四隔离肋5423交叉设置形成若干第二防异物孔541。优选地，第二框体5421呈方形，第二框体5421的纵向两相对侧边之间连接有第三隔离肋5422，横向两相对侧边之间连接有第四隔离肋5423，形成的第二防异物孔541也呈方形。第三隔离肋5422、第四隔离肋5423的数量可以为一根，也可为多根，根据需要设置，形成对应大小的第二防异物孔541。

方形的第二框体5421和纵横交错的第三隔离肋5422、第四隔离肋5423让第二防异物孔541外形更加的规则，容易控制和第一防异物板53之间的错位方式。在其他实施例中，第二框体5421也可为圆形、多边形等其他形状，以能让第二防异物孔541和流通孔522对应即可。

如图3、图5、图7所示，在一些实施例中，各第一防异物单元532呈矩阵式排列，相邻的第一框体5321相互连接，各第二防异物单元542呈矩阵式排列，相邻的第二框体5421相互连接。方形的第一框体5321、第二框体5421在第一防异物单元532、第二防异物单元542排列后，让第一防异物板53、第二防异物板54的结构更加紧凑。

为了减小冷却剂在第一防异物孔531、第二防异物孔541之间流通时第一隔离肋5322、第二隔离肋5323、第三隔离肋5422、第四隔离肋5423产生的阻力，对应位置的第一防异物孔531、第二防异物孔541两相对的端面之间间隔设置。形成的间隔可以保证冷却剂流通的断面面积不会陡然减小，尽量减小冷却剂的压降。优选地，第一隔离肋5322、第二隔离肋5323与第三隔离肋5422、第四隔离肋5423之间间隔设置，在第一防异物孔531、第二防异物孔541的两相对端之间形成间隔，让冷却剂顺畅的通过。

由于孔板52上还分布有供导向管安装的安装孔521，第一防异物板53、第二防异物板54上分别设有与安装孔521对应的第一避让孔533、第二避让孔543，保证第一防异物板53、第二防异物板54不会对导向管的安装造成影响。

如图5、图6所示，为了避免第一避让孔533和第一防异物孔531产生干涉，在第一框体5321的角落设有第一缺口5324，第一避让孔533由相邻的第一框体5321上的第一缺口5324拼接形成。优选地，第一缺口5324可为四分之一圆孔，则与同一第一避让孔533对应的四个第一框体5321的各角落可分别设有四分之一圆孔，拼接后形成完整的圆孔作为第一避让孔533。若安装孔521在第一防异物板53的边缘位置或在第一防异物板53的角落位置，则对应位置的第一框体5321的角落的第一缺口5324为导向管的安装提供避让。在其他实施例中，第一缺口5324也可为斜切形成的缺口，或为其他形状的缺口。

如图7、图8所示，对应的，为了避免第二避让孔543和第二防异物孔541产生干涉，在第二框体5421的角落设有第二缺口5424，第二避让孔543由相邻的第二框体5421上的第二缺口5424拼接形成。优选地，第一缺口5324可为四分之一圆孔，则与同一第二避让孔543对应的四个第二框体5421的各角落可分别设有四分之一圆孔，拼接后形成完整的圆孔作为第二避让孔543。若安装孔521在第二防异物板54的边缘位置或在第二防异物板54的角落位置，则对应位置的第二框体5421的角落的第二缺口5424为导向管的安装提供避让。在其他实施例中，第二缺口5424也可为斜切形成的缺口，或为其他形状的缺口。

在其他实施例中，若安装孔521的位置与第一框体5321、第二框体5421的边框中部位置对应，则第一避让孔533也可形成于相邻的第一框体5321之间，第二避让孔543形成于相邻的第二框体5421之间。当然，第一避让孔533也可形成于第一框体5321上；第二避让孔543也可形成于第二框体5421上，满足安装孔521与导向管之间的安装即可。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。