一种模拟超临界水冷堆燃料元件的棒束试验件

摘要

一种模拟超临界水冷堆燃料元件的棒束试验件，包括密封绝缘件、陶瓷内衬管、加热管三个主要部件，通过给加热管通电发热来模拟燃料元件的裂变热，进行相关的热工-水力特性研究；密封绝缘件由顶部高压密封法兰、密封绝缘垫片、中部不锈钢外管、底部高压密封法兰构成，不锈钢管与法兰焊接；陶瓷内衬管的形状为外圆内方，内部方形结构存在四个圆角；加热管中部由四根不锈钢管组成，顶部和底部分别是不锈钢电极和铜电极，与交流变压器相连通以交流电对加热管加热；加热管插入到陶瓷内衬管中，两部分的间隙为流通通道，流体在该通道内流动将加热管的发热量带走；密封绝缘件设置在陶瓷管外层，充当压力边界，实现在高温高压条件下的密封和电绝缘作用。

主权项

一种模拟超临界水冷堆燃料元件的棒束试验件，其特征在于：包括顶部不锈钢电极(1)，在顶部不锈钢电极(1)底部依次连接有加热管(2)、紫铜过渡件(3)、柔性铜线(4)和底部铜电极(5)，所述加热管(2)一端穿入顶部不锈钢电极(1)内的圆孔中，并与不锈钢电极(1)焊接为一体，所述加热管(2)的另一端与紫铜过渡件(3)焊接为一体，所述柔性铜线(4)与紫铜过渡件(3)及底部铜电极(5)通过物理压接的方法连接，所述顶部不锈钢电极(1)、加热管(2)、紫铜过渡件(3)、柔性铜线(4)和底部铜电极(5)构成了内部加热结构；在顶部不锈钢电极(1)和加热管(2)焊接端的外部、底部铜电极(5)和柔性铜线(4)物理压接端的外部分别设置有外法兰(7)，在两个外法兰(7)的内部分别通过螺栓连接有内法兰(8)，所述外法兰(7)和内法兰(8)间设有密封绝缘垫片(9)，所述外法兰(7)、内法兰(8)和密封绝缘垫片(9)构成了外部密封绝缘结构；在两个内法兰(8)间焊接有位于加热管(2)外部的不锈钢外管(13)，在所述不锈钢外管(13)的内壁插入陶瓷内衬管(6)，所述内部加热结构与陶瓷内衬管(6)间的空隙为流通通道，在柔性铜线(4)与不锈钢外管(13)之间加装有避免柔性铜线(4)与不锈钢外管(13)接触的绝缘陶瓷(18)，所述不锈钢外管(13)的底部和顶部分别开有孔径不等的圆孔作为流体进出口及取压口，底部的流体进出口及取压口分别与入口混合环室(14)和入口取压环室(16)焊接，顶部的流体进出口及取压口分别与出口混合环室(15)、出口取压环室(17)焊接。