用于反应堆的内部流动结构制造技术

本实用新型专利技术涉及用于反应堆的内部流动结构。一种设备具有圆形外环。在该外环内配置有格栅，该格栅限定多个六边形的流动开口以及多个外罩开口。每个外罩开口具有类似的形状，该形状与流动开口的六边形形状不同。

【技术实现步骤摘要】
用于反应堆的内部流动结构
本技术涉及核反应领域，尤其涉及一种用于反应堆的内部流动结构。
技术介绍
在泰拉能源行波反应堆(TWR)裂变设施(其更通常可称为核裂变爆燃波反应堆或核燃烧波反应堆)中，主要反应堆构件是充填有液态钠冷却剂的反应堆容器和反应器芯体。TWR裂变设施是依靠现场增殖并燃烧的亚临界重载燃料运行的直通式快速反应堆。反应堆芯体浸入反应堆容器中的钠池内。在一种设计中，在芯体的中央是由贫铀/枯竭铀(U-238)的棒包围的一些浓缩铀(U-235)的棒。U-235用作引发剂，快速启动(kickstarting)行波反应——一种经铀棒行进的平行裂变波的缓慢移动链反应。这些平行波在芯体的中央引发，从而缓慢地消耗燃料并且在芯体中发热。这种运行模式有时被设想为其中增殖并然后燃烧可裂变物质的波将相对于燃料行进的反应堆。然而，泰拉能源的TWR裂变设施还包括所谓的“驻波”设计，其中作为使反应经静态棒径向向外传播的替代方案，反应堆芯体的中央附近的耗尽铀棒与来自反应堆芯体外周的未耗尽铀棒调换。钠冷却剂用于从芯体散热。安全壳包围反应堆容器以在万一从反应堆容器泄漏的情况下防止钠冷却剂的损失。泵使主钠冷却剂在反应堆芯体与位于池内的中间热交换器之间循环。这些热交换器在热交换器的另一侧具有非放射性的中间钠冷却剂。经加热的中间钠冷却剂循环到产生蒸汽以驱动发电机的涡轮的蒸汽发生器。理论上，TWR裂变设施不需要燃料再加工，使用贫铀或天然铀作为它们的主燃料，在起动时仅需少量浓缩铀，并且永远不需要再加燃料。这种芯体长寿性取决于铀的初次装料的规格和在反应堆运行期间实现的燃料燃耗率。
技术实现思路
在一方面，本技术的技术涉及一种用于反应堆的内部流动结构，内部流动结构包括：大致圆形的外环；和配置在该大致圆形的外环内的格栅，其中该格栅限定(a)各自都具有大致六边形形状的多个流动开口和(b)多个外罩开口，其中多个外罩开口中的每个外罩开口都具有基本上相似的形状，其中所述多个外罩开口的形状与所述多个流动开口的大致六边形形状不同。在一个例子中，该内部流动结构还包括导引管支承结构，该导引管支承结构具有：三个翅片(fin)；连接该三个翅片的跨接部(span)；和从该跨接部延伸的棒，其中该棒构造成固定在格栅上。在另一例子中，格栅还限定配置在多个流动开口中的三个流动开口的交叉处的多个连接开口，其中所述多个连接开口中的至少一个连接开口构造成接纳棒。在又一例子中，该内部流动结构还包括三个导引管，其中每个导引管都由所述三个翅片中的至少一个翅片支承并且与所述多个流动开口中的至少一个流动开口流体连通。在再另一例子中，每个导引管都延伸入所述多个流动开口中的一个流动开口中。在上述方面的另一例子中，多个翅片中的每个翅片都构造成接纳传感器管道。在一个例子中，该内部流动结构还包括导引管支承结构，该导引管支承结构包括限定构造成接纳传感器管道的管道接纳装置的跨接部。在另一例子中，该内部流动结构还包括限定至少一个槽的导引管，其中该至少一个槽构造成与跨接部接合。在又一例子中，格栅限定管道开口，其中该格栅还包括传感器管道并且该传感器管道由管道开口和管道接纳装置中的每一者接纳。在再另一例子中，导引管的至少一部分配置在格栅的第一侧。在上述方面的另一例子中，导引管的至少一部分配置在格栅的第二侧。在一个例子中，该内部流动结构还包括从大致圆形的外环的外表面延伸的至少一个支柱。在另一例子中，该内部流动结构还包括配置在格栅的第一侧的多个导引管，其中所述多个导引管经由所述多个流动开口与格栅流体连通。在又一个例子中，该内部流动结构还包括配置在格栅的第二侧的穿孔结构，其中该穿孔结构限定多个通孔。在再另一例子中，所述多个通孔由包含三角形、正方形、圆形、矩形和方圆形中的至少一者的形状限定。在上述方面的另一例子中，该内部流动结构还包括配置在穿孔结构内的多个传动系外罩，其中所述多个传动系外罩中的每个传动系外罩都与所述多个外罩开口中的一个外罩开口连接。在一个例子中，穿孔结构固定在大致圆形的外环的外周附近。附图说明以下构成本申请的一部分的附图对所描述的技术而言是说明性的且并非意在以任何方式限制要求专利权的技术的范围，该范围应当基于在此所附的权利要求。图1以框图形式示出TWR裂变设施的一些基本构件。图2是TWR裂变设施的内部以及与其有关的访问和控制机构的局部透视图。图3A和3B是用于内部流动结构的加工的支承结构的放大透视图。图4是内部流动结构的放大局部透视图。图5A-5G是示出通孔的各种构型的内部流动结构的放大局部透视图。图6A和6B分别示出用于内部流动结构的仪器导引管构型的透视图和俯视图。图7A和7B分别示出用于内部流动结构的仪器导引管的透视图和俯视图。图8示出内部流动结构的内部的放大局部透视图。具体实施方式图1以框图形式示出行波反应堆(TWR)裂变设施100的一些基本构件。一般而言，TWR裂变设施100包括容纳多个燃料组件(未示出)的反应堆芯体102。芯体102配置在保持一定体积的液态钠冷却剂106的池104内。池104被称为热池并且具有比也容纳液态钠冷却剂106的周围冷池108高的钠温度(归因于通过反应堆芯体102中的燃料组件产生的能量)。热池104通过凸角部(内部容器，redan)110与冷池108隔开。钠冷却剂106的液面上方的顶部空间112充填有诸如氩气的惰性保护气体。反应堆容器114(安全壳)包围反应堆芯体102、热池104和冷池108，并且利用反应堆顶盖116密封。反应堆顶盖116提供通向反应堆容器114的内部中的各种检修点。反应堆芯体102的尺寸基于多个因素来选择，包括燃料的特性、期望的发电量、可供使用的反应堆100空间等等。TWR裂变设施的各种例子可根据需要或期望用于低功率(约300MWe-约500MWe)、中功率(约500MWe-约1000MWe)和高功率(约1000MWe以上)应用中。可通过在芯体102周围设置未示出的一个或多个反射体以将中子反射回到芯体102中来改善反应堆100的性能。另外，能产生裂变物质的和可裂变的核组件在芯体102内和其周围移动(或“倒换”)以控制其中发生的核反应。钠冷却剂106经由主钠冷却剂泵118在容器114内循环。主冷却剂泵118从冷池108抽吸钠冷却剂106并且在反应堆芯体102下方将它喷射到增压室(plenum)中。冷却剂106强制向上通过芯体并且由于反应堆芯体102内发生的反应而被加热。加热的冷却剂106从热池104进入(一个或多个)中间热交换器120，并且离开中间热交换器120并重新进入冷池108。这种主冷却剂环路122因而使钠冷却剂106完全在反应堆容器114内循环。中间热交换器120结合了始终与主钠池104和108物理地分开(即，中间钠和主钠永远不会融合)的液态钠闭环的一段。中间热交换器120将热从主冷却剂环路122(完全容纳在容器114内)传递到中间冷却剂环路124(仅部分地位于容器114内)。中间热交换器120穿过凸角部110，从而桥接热池104和冷池108(以便允许主冷却剂环路122中的钠106在其间流动)。在一个例子中，四个中间热交换器120分布在容器114内。或者，两个或六个中间热交换器120分布在容器114内。中间冷却剂环路12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于反应堆的内部流动结构，其特征在于包括：大致圆形的外环；和配置在所述大致圆形的外环内的格栅，其中所述格栅限定(a)各自都具有大致六边形形状的多个流动开口和(b)多个外罩开口，其中所述多个外罩开口中的每个外罩开口包括基本上相似的形状，其中所述多个外罩开口的形状与所述多个流动开口的大致六边形形状不同。

【技术特征摘要】
2017.06.09 US 62/5177271.一种用于反应堆的内部流动结构，其特征在于包括：大致圆形的外环；和配置在所述大致圆形的外环内的格栅，其中所述格栅限定(a)各自都具有大致六边形形状的多个流动开口和(b)多个外罩开口，其中所述多个外罩开口中的每个外罩开口包括基本上相似的形状，其中所述多个外罩开口的形状与所述多个流动开口的大致六边形形状不同。2.根据权利要求1所述的用于反应堆的内部流动结构，其特征在于还包括导引管支承结构，所述导引管支承结构包括：三个翅片；连接所述三个翅片的跨接部；和从所述跨接部延伸的棒，其中所述棒构造成固定于所述格栅。3.根据权利要求2所述的用于反应堆的内部流动结构，其特征在于，所述格栅还限定配置在所述多个流动开口中的三个流动开口的交叉处的多个连接开口，其中所述多个连接开口中的至少一个连接开口构造成接纳所述棒。4.根据权利要求2所述的用于反应堆的内部流动结构，其特征在于还包括三个导引管，其中每个导引管都由所述三个翅片中的至少一个翅片支承并且与所述多个流动开口中的至少一个流动开口流体连通。5.根据权利要求4所述的用于反应堆的内部流动结构，其特征在于，每个导引管都延伸入所述多个流动开口中的一个流动开口中。6.根据权利要求2所述的用于反应堆的内部流动结构，其特征在于，所述多个翅片中的每个翅片都构造成接纳传感器管道。7.根据权利要求1所述的用于反应堆的内部流动结构，其特征在于还包括导引管支承结构，所述导引管支承结构包括限定构造成接纳传感器管道的管道接纳装置的跨接部。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·勒托，A·奥戴德拉，
申请(专利权)人：泰拉能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US