用于临界装置的控制棒系统制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例公开了一种用于临界装置的控制棒系统，包括控制棒组件和驱动组件，控制棒组件包括控制棒棒体和导向筒，控制棒棒体至少部分设于导向筒内，用于进入堆芯吸收中子，使反应堆停止运行；驱动组件驱动控制棒棒体沿导向筒移动；其中，控制棒组件和驱动组件设置于临界装置的堆芯下方，驱动组件驱动控制棒棒体从下方进入堆芯。这种控制棒系统设置于堆芯下方，使堆芯上方的空间没有阻挡。使堆芯上方的空间没有阻挡。使堆芯上方的空间没有阻挡。

【技术实现步骤摘要】
用于临界装置的控制棒系统


[0001]本专利技术的实施例涉及反应堆
，具体涉及一种用于临界装置的控制棒系统。

技术介绍

[0002]临界装置是一种小型反应堆，其用于在设计阶段对构成堆芯的核燃料和其他材料的各种布置方式和组成进行临界实验测量、确定临界特性并为校验理论计算提供依据，控制棒系统作为停堆保护系统，用于使控制棒进入堆芯吸收中子改变核反应的剧烈程度，从而改变核反应堆的功率。在事故工况下，使控制棒完全进入堆芯使反应堆停止运行，保证反应堆的安全。
[0003]现有的控制棒系统设于反应堆堆芯的上方，通过落棒法使控制棒进入堆芯。
[0004]但是，临界装置在实验室需要向堆芯内添加燃料元件等，控制棒系统设置于堆芯上方会影响实验人员的视线和操作，从而影响实验的准确性。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于临界装置的控制棒系统。
[0006]本专利技术的第一个方面提供了一种用于临界装置的控制棒系统，包括：控制棒组件，所述控制棒组件包括控制棒棒体和导向筒，所述控制棒棒体至少部分设于所述导向筒内，用于进入堆芯吸收中子，使反应堆停止运行；驱动组件，所述驱动组件驱动所述控制棒棒体沿所述导向筒移动；其中，所述控制棒组件和所述驱动组件设置于所述临界装置的堆芯下方，所述驱动组件驱动所述控制棒棒体从下方进入所述堆芯。
[0007]本专利技术的第二个方面提供了一种用于临界装置的控制棒驱动装置，包括：导向筒，所述控制棒至少部分设于所述导向筒内，用于进入堆芯吸收中子，使反应堆停止运行；驱动组件，所述驱动组件驱动所述控制棒沿所述导向筒移动；其中，所述导向筒和所述驱动组件设置于所述临界装置的堆芯下方，所述驱动组件驱动所述控制棒从下方进入所述堆芯。
[0008]本专利技术的第三个方面提供了一种临界装置，包括：堆芯；本专利技术的第一个方面提供的控制棒系统，所述控制棒系统设于所述堆芯下方。
[0009]本专利技术的第四个方面提供了一种控制棒驱动方法，所述驱动方法采用本专利技术的第一个方面提供的控制棒系统实现，包括：对所述电磁铁组件进行通电，使得所述控制棒棒体固定于所述支撑件；控制所述电机向一个方向转动，驱动所述控制棒棒体向下移动，所述弹性件被压缩并存储能量；所述控制棒棒体移出所述堆芯后，控制所述电机停止转动；控制所述电机向与所述方向相反的方向转动，驱动所述控制棒棒体向上移动，所述弹性件被复原并释放能量；所述控制棒棒体进入所述堆芯后，控制所述电机停止转动。
附图说明
[0010]通过下文中参照附图对本专利技术所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。
[0011]图1是根据本专利技术一个实施例的导向组件与导向筒的结构示意图；
[0012]图2是根据本专利技术一个实施例的控制棒系统的结构示意图；
[0013]图3是根据本专利技术一个实施例的控制棒棒体与支撑件连接的结构示意图；
[0014]图4是根据本专利技术另一个实施例的控制棒系统的结构示意图；
[0015]图5是根据本专利技术一个实施例的临界装置的结构示意图。
[0016]应该注意的是，附图并未按比例绘制，并且出于说明目的，在整个附图中类似结构或功能的元素通常用类似的附图标记来表示。还应该注意的是，附图只是为了便于描述优选实施例，而不是本专利技术本身。附图没有示出所描述的实施例的每个方面，并且不限制本专利技术的范围。
[0017]图中，10为控制棒组件，11为控制棒棒体，12为导向筒，121为凹槽，13为弹性件，20为驱动组件，21为支撑件，211为轴承，22为丝杠，23为丝杠螺母，24为电机，25为减速器，26为联轴器，30为导向组件，31为导向柱，311为限位件，32为固定板，40为电磁铁组件，41为第一磁性件，42为第二磁性件，43为固定件，50为堆芯，60为堆芯支撑板。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0020]本专利技术的实施例提供了一种用于临界装置的控制棒系统，该控制棒系统可以设于反应堆内，用于驱动控制棒进入或移出反应堆堆芯，控制棒是指用吸收中子的材料制成的吸收体，用于吸收堆芯内的中子，改变反应堆堆内的中子数和中子密度，调节核反应的剧烈程度，从而改变核反应堆的速率。核反应堆的开、停和核功率的调节都由控制棒控制，控制棒能吸收中子，从而控制反应堆内的链式裂变反应的进行。当控制棒完全进入堆芯时，反应堆内的链式裂变反应停止，从而使反应堆停堆。在事故工况下，控制棒可以快速使反应堆停堆，从而保证核反应堆的安全。
[0021]本专利技术的实施例提供的控制棒系统可以设置于反应堆堆芯的下方，使堆芯上方的空间没有阻挡。此处的反应堆可以是临界装置，临界装置是专门用于设计阶段对构成堆芯的核燃料和其他材料的各种布置方式和组成进行临界实验测量、确定其临界特性，为校验理论计算提供依据的物理实验装置，实验人员在利用临界装置进行实验时，需要进行向堆芯内添加燃料元件、变换堆芯的装载情况等实验操作，将控制棒系统设置于堆芯下方，会使堆芯上方留有实验人员进行实验操作的空间，让实验人员在操作时视线不受影响，方便进行实验操作，保证实验安全准确的进行。并且，该控制棒系统可以实现控制棒系统带动多根控制棒一起移动。
[0022]本专利技术的实施例提供的用于临界装置的控制棒系统，包括控制棒组件10和驱动组件20，控制棒组件10包括控制棒棒体11和导向筒12，控制棒棒体11至少部分设于导向筒12内，用于进入堆芯吸收中子，使反应堆停止运行；驱动组件20驱动控制棒棒体11沿导向筒12移动；其中，控制棒组件10和驱动组件20设置于临界装置的堆芯下方，驱动组件20驱动控制棒棒体11从下方进入堆芯。
[0023]导向筒12可以通过固定于堆芯支撑板60的方式固定于临界装置的堆芯下方，也可以通过部分插入堆芯的方式固定于临界装置的堆芯下方。图1是根据本专利技术的一个实施例的导向组件30与导向筒12的结构示意图，参见图1，在本专利技术的实施例中，控制棒系统还包括导向组件30，控制棒组件10以及驱动组件20与导向组件30结合，使得驱动组件20沿导向组件30移动；导向组件30与临界装置的堆芯下方固定。导向筒12可以固定于导向组件30上。
[0024]导向组件30包括导向柱31，导向柱31的一端固定于临界装置的堆芯下方。
[0025]导向柱31固定于临界装置的堆芯下方的一端设有限位件311。
[0026]导向组件还包括固定板32，导向柱31的一端固定于固定板32。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于临界装置的控制棒系统，其特征在于，包括：控制棒组件(10)，所述控制棒组件(10)包括控制棒棒体(11)和导向筒(12)，所述控制棒棒体(11)至少部分设于所述导向筒(12)内，用于进入堆芯吸收中子，使反应堆停止运行；驱动组件(20)，所述驱动组件(20)驱动所述控制棒棒体(11)沿所述导向筒(12)移动；其中，所述控制棒组件(10)和所述驱动组件(20)设置于所述临界装置的堆芯下方，所述驱动组件(20)驱动所述控制棒棒体(11)从下方进入所述堆芯。2.根据权利要求1所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向筒(12)固定于所述临界装置的堆芯下方。3.根据权利要求1所述的控制棒系统，其特征在于，还包括：导向组件(30)，所述控制棒组件(10)以及所述驱动组件(20)与所述导向组件(30)结合，使得所述驱动组件(20)沿所述导向组件(30)移动；所述导向组件(30)与所述临界装置的堆芯下方固定。4.根据权利要求3所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向筒(12)固定于所述导向组件(30)。5.根据权利要求4所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向组件(30)包括导向柱(31)，所述导向柱(31)的一端固定于所述临界装置的堆芯下方。6.根据权利要求5所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向柱(31)固定于所述临界装置的堆芯下方的一端设有限位件(311)。7.根据权利要求5所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向组件还包括固定板(32)，所述导向柱(31)的一端固定于所述固定板(32)。8.根据权利要求7所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向柱(31)固定于所述固定板(32)的一端设有限位件(311)。9.根据权利要求7所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向筒(12)固定于所述固定板(32)。10.根据权利要求5所述的控制棒系统，其特征在于，所述驱动组件(20)包括支撑件(21)，所述支撑件(21)沿所述导向柱(31)移动。11.根据权利要求10所述的控制棒系统，其特征在于，所述支撑件(21)的两端设有轴承(211)，所述轴承(211)套设于所述导向柱(31)。12.根据权利要求1所述的控制棒系统，其特征在于，所述驱动组件(20)包括支撑件(21)，所述导向筒(12)穿过所述支撑件(21)，所述支撑件(21)沿所述导向筒(12)移动。13.根据权利要求12所述的控制棒系统，其特征在于，所述驱动组件(20)还包括丝杠(22)和丝杠螺母(23)，所述丝杠(22)与所述丝杠螺母(23)配合，使得所述丝杠(22)转动时所述丝杠螺母(23)沿所述丝杠(22)移动；所述丝杠(22)套设于所述导向筒(12)，所述丝杠螺母(23)固定于所述支撑件(21)，使得所述支撑件(21)沿所述导向筒(12)移动。
14.根据权利要求12所述的控制棒系统，其特征在于，所述控制棒棒体(11)连接于所述支撑件(21)，使得所述控制棒棒体(11)与所述支撑件(21)一起沿所述导向筒(12)移动。15.根据权利要求14所述的控制棒系统，其特征在于，还包括电磁铁组件(40)，所述电磁铁组件(40)设于所述控制棒棒体(11)与所述支撑件(21)的连接处，使得所述控制棒棒体(11)可断开地连接于所述支撑件(21)。16.根据权利要求15所述的控制棒系统，其特征在于，所述电磁铁组件(40)包括第一磁性件(41)和第二磁性件(42)，所述第一磁性件(41)设于所述控制棒棒体(11)，所述第二磁性件(42)设于所述支撑件(21)，所述电磁铁组件(40)通电时，所述第一磁性件(41)与所述第二磁性件(42)连接，使得所述控制棒棒体(11)连接于所述支撑件(21)。17.根据权利要求16所述的控制棒系统，其特征在于，所述电磁铁组件(40)还包括固定件(43)，所述第一磁性件(41)通过所述固定件(43)连接于所述控制棒棒体(11)。18.根据权利要求17所述的控制棒系统，其特征在于，所述导向筒(12)内设有凹槽(121)，所述固定件(43)沿所述凹槽(121)移动。19.根据权利要求13所述的控制棒系统，其特征在于，所述驱动组件(20)还包括电机(24)，所述电机(24)为所述驱动组件(20)提供动力。20.根据权利要求19所述的控制棒系统，其特征在于，所述丝杠(22)连接于所述电机(24)，所述电机(24)驱动所述丝杠(22)转动。21.根据权利要求13所述的控制棒系统，其特征在于，所述驱动组件(20)还包括减速器(25)，所述减速器(25)连接于所述丝杠(22)，用于降低所述丝杠(22)的转动速度并增加所述丝杠(22)的转矩。22.根据权利要求13所述的控制棒系统，其特征在于，所述驱动组件(20)还包括联轴器(26)，所述联轴器(26)连接于所述丝杠(22)，防止所述丝杠(22)承受的作用力过载。23.根据权利要求1所述的控制棒系统，其特征在于，所述控制棒组件(10)还包括弹性件(13)，所述弹性件(13)设于所述控制棒棒体(11)的下方，所述弹性件(13)对所述控制棒棒体(11)施加弹性力。24.根据权利要求1所述的控制棒系统，其特征在于，所述控制棒组件(10)设有多个。25.一种用于临界装置的控制棒驱动装置，其特征在于，包括：导向筒(12)，所述控制棒至少部分设于所述导向筒(12)内，用于进入堆芯吸收中子，使反应堆停止运行；驱动组件(20)，所述驱动组件(20)驱动所述控制棒沿所述导向筒(12)移动；其中，所述导向筒(12)和所述驱动组件(20)设置于所述临界装置的堆芯下方，所述驱
动组件(20)驱动所述控制棒从下方进入所述堆芯。26.根据权利要求25所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述导向筒(12)固定于所述临界装置的堆芯下方。27.根据权利要求25所述的控制棒驱动装置，其特征在于，还包括：导向组件(30)，所述导向筒(12)以及所述驱动组件(20)与所述导向组件(30)结合，使得所述驱动组件(20)沿所述导向组件(30)移动；所述导向组件(30)与所述临界装置的堆芯下方固定。28.根据权利要求27所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述导向筒(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯凯，杨历军，张巍，梁淑红，肖启冬，程凡杰，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：