板状燃料组件强化换热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114267461A(43)申请公布日2022.04.01(21)申请号202111597946.7(22)申请日2021.12.24(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人巫英伟陆志成向烽瑞武俊梅田文喜苏光辉秋穗正(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.G21C3/08(2006.01)G21C3/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称板状燃料组件强化换热装置(57)摘要本发明一种板状燃料组件强化换热装置，包括在板状燃料组件入口处的相邻的核燃料板之间夹有若干冲有多个换热板三角形小翼和换热板三角形小孔的强化换热板以及冲有多个侧板三角形小翼和侧板三角形小孔的板状燃料组件两侧的换热侧板，换热板三角形小翼布置在强化换热板的两侧，同侧的相邻两个构成一对换热板三角形小翼；侧板三角形小翼位于换热侧板的内侧；换热板三角形小翼和侧板三角形小翼是产生纵向涡的涡发生器，换热侧板和强化换热板垂直于燃料板布置，将冷却剂流道分割成多个并行通道，且换热板三角形小孔，实现并行通道之间的搅浑，侧板三角形小孔增加板状燃料组件之间的冷却剂搅浑，达到增强流动换热的目的。CN114267461ACN114267461A权利要求书1/1页1.一种板状燃料组件强化换热装置，其特征在于：包括在板状燃料组件入口处的相邻的核燃料板(2)之间夹有若干冲有多个换热板三角形小翼(4)和换热板三角形小孔(7)的强化换热板(3)以及冲有多个侧板三角形小翼(5)和侧板三角形小孔的板状燃料组件两侧的换热侧板(1)，换热板三角形小翼(4)布置在强化换热板(3)的两侧，同侧的相邻两个构成一对换热板三角形小翼；侧板三角形小翼(5)位于换热侧板(1)的内侧；换热板三角形小翼(4)和侧板三角形小翼(5)是产生纵向涡的涡发生器，换热侧板(1)和强化换热板(3)垂直于燃料板布置，将冷却剂流道分割成多个并行通道，且强化换热板(3)上带有冲出换热板三角形小孔(7)，实现并行通道之间的搅浑，侧板三角形小孔增加板状燃料组件之间的冷却剂搅浑，达到增强流动换热的目的。2.如权利要求1所述的一种板状燃料组件强化换热装置，其特征在于：所述换热板三角形小翼(4)的冲角α为30°～60°，厚度相同，为1mm～3mm。3.如权利要求1所述的一种板状燃料组件强化换热装置，其特征在于：所述换热侧板(1)上的侧板三角形小翼(5)是由换热侧板(1)冲出，因此厚度和换热侧板厚度相同，侧板三角形小翼(5)的冲角α为30°～60°。4.如权利要求1所述的一种板状燃料组件强化换热装置，其特征在于：第一对换热板三角形小翼布置在沿冷却剂流动方向靠近通道入口处1cm～2cm的强化换热板(3)一侧表面位置，第二对换热板三角形小翼布置在沿冷却剂流动方向靠近通道入口处1cm～2cm的强化换热板(3)另一侧表面位置，布置的数量根据情况进行调整。5.如权利要求1所述的一种板状燃料组件强化换热装置，其特征在于：所述强化换热板(3)是通过钎焊的方式焊接在核燃料板(2)上。6.如权利要求1所述的一种板状燃料组件强化换热装置，其特征在于：所述强化换热板(3)的长度为20mm‑50mm。2CN114267461A说明书1/3页板状燃料组件强化换热装置技术领域[0001]本发明属于板状燃料组件设计领域，具体涉及一种核反应堆板状燃料组件强化换热装置。背景技术[0002]板状燃料组件是由若干块弥散体燃料板组成的核反应堆组件，燃料板为夹心饼干式设计，内部为燃料，外部为合金包壳，用轧制法制成，最后用滚压法将燃料板组装成板状燃料组件，燃料板之间平行放置形成冷却剂流道。相比于传统的棒状燃料组件，板状燃料组件具有更大的表面积—体积比，增大了单位堆芯体积内的传热面积，因此具有更高的换热效率。同时，堆芯的结构也更加的紧凑，可大幅提高堆芯的功率体积比，能够在较小的堆芯体积内，实现更大的功率输出。板状燃料组件主要应用于各类研究堆及船动力装置中，组件的内部结构是经过一段供冷却剂充分发展的方腔后有数量不同的互相平行的矩形板，这种矩形燃料板使得冷却剂的流道也是狭窄的矩形通道，各个冷却剂流道之间没有连通，因此没有冷却剂在相邻冷却剂通道间的横向交混流动。发明内容[0003]为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种板状燃料组件强化换热装置，达到增强流动换热的目的。[0004]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：[0005]一种板状燃料组件强化换热装置，包括在板状燃料组件入口处的相邻的核燃料板2之间夹有若干冲有多个换热板三角形小翼4和换热板三角形小孔7的强化换热板3以及冲有多