技术领域
[0001] 本
发明涉及反应堆的试验验证技术领域，尤其涉及一种用于控制棒驱动线的热态试验装置及其对中方法。
背景技术
[0002]
专利号为ZL201310454835.X的中国专利公开了一种核电厂控制棒驱动线冷态试验装置和试验方法，该试验装置包括模拟
反应堆压力容器的承压筒体、导向筒组件、
燃料组件、控制棒组件和驱动机构；承压筒体是由顶部筒体、上部筒体、下部筒体和底部连接筒体组合成的容器，各节筒体之间依次通过
法兰可拆卸连接；试验方法是通过更换顶部筒体、上部筒体、下部筒体中一节或多节筒体的方式，实现承压筒体轴向尺寸的加长或缩短，以对不同活性段高度的
堆芯燃料组件进行冷态试验。但是在实际中，控制棒驱动机构工作在高温(≥300℃)、高压(≥15MPa)条件下，运行条件十分严苛，该专利并不能满足严苛的运行条件，同时该专利并没有满足热态工况下试验本体中上堆芯板、下堆芯板、导向筒支承板的对中要求。
[0003] 专利号为ZL201310748050.3的中国专利公开了一种压
水堆驱动线冷态试验装置，其包括位于控制棒驱动机构与导流筒组件之间的模拟顶盖组件和模拟吊篮组件，模拟顶盖组件和模拟吊篮组件连接构成腔体结构，在腔体内还安装有控制棒导向组件，控制棒导向组件的上端与控制棒驱动机构连接，控制棒导向组件的下端连接有
围板组件，模拟燃料及控制棒组件位于围板组件内，在控制棒导向组件与模拟吊篮组件之间还安装有模拟压紧组件。该发明具有模拟
原型堆进行控制棒组件落棒特性试验及驱动线偏心量、流量变化等不同运行环境条件对落棒性能影响等试验研究的功能，所获得试验结果精确，结果可用于验证控制棒驱动线导向结构的设计合理性及可靠性，为驱动线的设计提供必需的试验依据。然而，该专利没有公布具体调节对中的结构及方法，并且该专利不能满足高温(≥300℃)、高压(≥15MPa)条件下运行的需求。
[0004] 另外，《核动力工程》(Vol.36.No.4Aug.2015)公开的文章为研究AP1000驱动线的冷态落棒特性，建立了冷态落棒试验系统，开展冷态条件下的控制棒驱动线落棒特性试验，为开发控制棒驱动线落棒分析程序提供验证数据。试验件采用AP1000国产化驱动线原型部件，试验本体包括1组全尺寸的驱动线(包括模拟燃料组件、控制棒组件、下部导向筒、上部导向筒、控制棒驱动机构)和容纳1组驱动线的试验筒体。在该试验筒体的堆芯上板、上部
支撑板
位置设计了对中调整机构，该调整机构能实现水平位置2个方向位移调整，配合位移测量机构，实现安装时的光学对中、试验部件错位等功能。但是该方案同样不能满足高温(≥300℃)、高压(≥15MPa)条件下运行的需求；并且也没有具体给出如何调节试验件的对中度的技术方案。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种用于控制棒驱动线的热态试验装置，具有简单的对中调节结构，能够实现简单而可靠的对中调节。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种用于控制棒驱动线的热态试验装置的对中方法，能够实现简单而可靠的对中调节。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种用于控制棒驱动线的热态试验装置，包括底部连接壳、下部承压壳、中部承压壳、上部承压壳、下堆芯板、围板组件、上堆芯板、导向筒支撑板、导向筒、管座安装结构以及管座，所述底部连接壳、下部承压壳、中部承压壳及上部承压壳依次密封连接，所述下部承压壳的两端分别形成有下板安装止口和上板安装止口，所述下堆芯板固定在所述下板安装止口，所述围板组件位于所述下部承压壳内且固定在所述下堆芯板上，所述围板组件于靠近其顶部的位置沿周向设有多个围板调节件，借由对所述围板调节件的伸缩调节和所述围板调节件与所述下部承压壳的内
侧壁的抵接使所述围板组件相对所述下堆芯板对中，所述上堆芯板固定在所述上板安装止口，所述上堆芯板沿其周向设有多个上板调节件，借由对所述上板调节件的伸缩调节和所述上板调节件与所述上板安装止口的内侧壁的抵接使所述上堆芯板相对所述下堆芯板对中，所述中部承压壳的上端形成有支撑板安装止口，所述导向筒支撑板固定在所述支撑板安装止口，所述导向筒支撑板沿其周向设有多个支撑板调节件，借由对所述支撑板调节件的伸缩调节和所述支撑板调节件与所述支撑板安装止口的内侧壁的抵接使所述导向筒支撑板相对所述下堆芯板对中，所述管座安装结构放置在所述上部承压壳的上端。
[0008] 较佳地，所述上板调节件、支撑板调节件及围板调节件为调节螺丝。
[0009] 较佳地，所述底部连接壳包括底壳套筒部及形成在所述底壳套筒部的上端的底壳上法兰，所述下部承压壳包括下壳套筒部及形成在所述下壳套筒部的两端的下壳下法兰和下壳上法兰，所述中部承压壳包括中壳套筒部及形成在所述中壳套筒部的两端的中壳下法兰和中壳上法兰，所述上部承压壳包括上壳套筒部及形成在所述上壳套筒部下端的上壳下法兰，所述下壳下法兰与所述底壳上法兰配钻
定位，所述中壳下法兰与所述下壳上法兰配钻定位，所述上壳下法兰与所述中壳上法兰配钻定位，所述下板安装止口、上板安装止口及支撑板安装止口分别形成在所述下壳下法兰、下壳上法兰及中壳上法兰。
[0010] 较佳地，所述底壳上法兰与所述下壳下法兰之间，所述下壳上法兰与所述中壳下法兰之间，以及所述中壳上法兰与所述上壳下法兰之间分别设有金属O圈。
[0011] 较佳地，所述底部连接壳、下部承压壳、中部承压壳及上部承压壳为不锈
钢锻件。
[0012] 较佳地，所述围板组件于所述围板调节件下方沿其轴向设有多组辅助支撑件，每组所述辅助支撑件沿所述围板组件的周向分布且相对所述下部承压壳的内侧壁间隙设置。
[0013] 较佳地，所述管座安装结构为压
块，所述压块贴合压放在所述上部承压壳的顶端，所述压块可相对所述上部承压壳作任意水平方向上的位置调节。
[0014] 较佳地，所述上部承压壳的顶端形成有压块安装止口，所述压块压放在所述压块安装止口，所述压块安装止口的尺寸大于所述压块的尺寸以使所述压块可相对所述上部承压壳作任意水平方向上的位置调节。
[0015] 较佳地，所述上部承压壳的上端形成有上壳上法兰，所述压块安装止口形成在所述上壳上法兰上。
[0016] 为了实现上述另一目的，本发明提供了一种如上所述用于控制棒驱动线的热态试验装置的对中方法，包括如下步骤：
[0017] 将所述下堆芯板固定在所述下部承压壳的下板安装止口；
[0018] 将所述围板组件放入所述下部承压壳内并通过调节所述围板调节件使所述围板组件相对所述下堆芯板对中；
[0019] 通过
锁紧件将所述围板组件的底端固定在所述下堆芯板；
[0020] 将所述上堆芯板放置在所述下部承压壳的上板安装止口并通过调节所述上板调节件使所述上堆芯板相对所述下堆芯板对中；
[0021] 将所述上堆芯板配钻定位在所述上板安装止口；
[0022] 将所述中部承压壳配钻定位在所述下部承压壳上；
[0023] 将所述导向筒支撑板放置在所述中部承压壳的支撑板安装止口并通过调节所述支撑板调节件使所述导向筒支撑板相对所述下堆芯板对中；
[0024] 将所述导向筒支撑板配钻定位在所述支撑板安装止口；
[0025] 将所述上部承压壳配钻定位在所述中部承压壳上；
[0026] 将所述管座安装结构放置在所述上部承压壳的上端并通过对所述管座安装结构的水平位置的调节实现所述管座相对所述下堆芯板的对中。
[0027] 较佳地，在将所述下堆芯板固定在所述下部承压壳的下板安装止口之后，所述用于控制棒驱动线的热态试验装置的对中方法还包括将所述下堆芯板配钻定位在所述下部承压壳的步骤，以便于以后复装。
[0028] 与
现有技术相比，本发明的用于控制棒驱动线的热态试验装置设置有围板调节件、上板调节件及支撑板调节件，进而能够通过围板调节件、上板调节件及支撑板调节件的伸缩调节实现围板组件、上堆芯板和导向筒支撑板以下堆芯板为基准的对中调节，上述对中调节结构简单，调节方式简单而可靠。另外，通过在所述底壳上法兰与所述下壳下法兰之间，所述下壳上法兰与所述中壳下法兰之间，以及所述中壳上法兰与所述上壳下法兰之间分别设有金属O圈，能够保证法兰面之间的绝对平行度，保证试验装置的直线度；也可以保证法兰面直接
接触，保证试验装置内各试验件在轴向方向上各相对位置的准确性，增加试验数据的可靠性；而且，还有利于试验装置满足高温和高压环境下的试验要求。此外，由于底部连接壳、下部承压壳、中部承压壳及上部承压壳为
不锈钢锻件，便于试验装置承受在高温、高压环境下的试验。再者，本发明的管座安装结构采用压块形式，依靠压块自身的重力进行定位，可以直接拿取，提高了试验效率；而且，由于压块可相对所述上部承压壳作任意水平方向上的位置调节，也便于对管座进行对中调节。本发明的用于控制棒驱动线的热态试验装置的对中方法能够实现简单而可靠的对中作业，而且通过相关结构之间的配钻定位，使得试验装置在拆卸后具有优秀的复装性能。
附图说明
[0029] 图1是本发明
实施例用于控制棒驱动线的热态试验装置的剖面结构示意图。
[0030] 图2是本发明实施例中上堆芯板、上板调节件及紧固螺钉的剖面结构示意图。
[0031] 图3是本发明实施例中围板组件及围板调节件的平面结构示意图。
具体实施方式
[0032] 为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0033] 请参阅图1至3，本发明公开了一种用于控制棒驱动线的热态试验装置，包括底部连接壳1、下部承压壳2、中部承压壳3、上部承压壳4、下堆芯板5、围板组件6、上堆芯板7、导向筒支撑板8、导向筒9、管座安装结构10以及用于安装控制棒驱动机构的管座0。底部连接壳1、下部承压壳2、中部承压壳3及上部承压壳4依次密封连接，下部承压壳2的两端分别形成有下板安装止口21和上板安装止口22，下堆芯板5固定在下板安装止口21，围板组件6位于下部承压壳2内且固定在下堆芯板5上，围板组件6于靠近其顶部的位置沿周向设有多个围板调节件61，借由对围板调节件61的伸缩调节和围板调节件61与下部承压壳2的内侧壁的抵接使围板组件6相对下堆芯板5对中，上堆芯板7固定在上板安装止口22，上堆芯板7沿其周向设有多个上板调节件71，借由对上板调节件71的伸缩调节和上板调节件71与上板安装止口22的内侧壁的抵接使上堆芯板7相对下堆芯板5对中，中部承压壳3的上端形成有支撑板安装止口31，导向筒支撑板8固定在支撑板安装止口31，导向筒支撑板8沿其周向设有多个支撑板调节件81，借由对支撑板调节件81的伸缩调节和支撑板调节件81与支撑板安装止口31的内侧壁的抵接使导向筒支撑板8相对下堆芯板5对中，管座安装结构10放置在上部承压壳4的上端。具体而言，下堆芯板5、上堆芯板7及导向筒支撑板8分别通过紧固螺钉靶合在下板安装止口21、上板安装止口22及支撑板安装止口31，其中上堆芯板7及导向筒支撑板8需利用配钻定位，围板组件6的下端通过从下堆芯板5装入的紧固螺钉与下堆芯板5固定；
导向筒9的上部位于上部承压壳4内，下部位于中部承压壳3内，且导向筒9固定在上堆芯板7上以使导向筒9可在导向筒支撑板8和上堆芯板7的协同下实现可靠固定。
[0034] 本发明的用于控制棒驱动线的热态试验装置的承压壳采用分段式设计，单个分段承压壳较短，分段承压壳之间的配合端面间的平行度及其筒体壁面与配合端面之间的垂直度更容易保证，加工工艺更简单，加工
精度和加工难度大大降低，生产成本进一步降低；而且，通过设置围板调节件61、上板调节件71及支撑板调节件81，进而能够通过围板调节件61、上板调节件71及支撑板调节件81的伸缩调节实现围板组件6、上堆芯板7和导向筒支撑板8以下堆芯板5为基准的对中调节，上述对中调节结构简单，调节方式简单而可靠。
[0035] 在一些实施例中，上板调节件71、支撑板调节件81及围板调节件61为调节螺丝，结构非常简单，在进行对中调节时，只需对调节螺丝进行旋进、旋出操作即可，调节方式简单、方便而可靠。在一具体的实施方式中，围板组件6之间围成正方形状，围板组件6的每侧围板62的顶部位置分别固设有一个调节螺丝，相邻的调节螺丝之间呈90度夹
角。
[0036] 在一些实施例中，底部连接壳1包括底壳套筒部11及形成在底壳套筒部11的上端的底壳上法兰12，下部承压壳2包括下壳套筒部23及形成在下壳套筒部23的两端的下壳下法兰24和下壳上法兰25，中部承压壳3包括中壳套筒部32及形成在中壳套筒部32的两端的中壳下法兰33和中壳上法兰34，上部承压壳4包括上壳套筒部41及形成在上壳套筒部41下端的上壳下法兰42。下壳下法兰24与底壳上法兰12配钻定位，中壳下法兰33与下壳上法兰25配钻定位，上壳下法兰42与中壳上法兰34配钻定位，下板安装止口21、上板安装止口22及支撑板安装止口31分别形成在下壳下法兰24、下壳上法兰25及中壳上法兰34。通过法兰之间的配钻定位，便于各壳之间进行对中，同时也有利于拆卸后复装的对中效果。
[0037] 在一些实施例中，底壳上法兰12与下壳下法兰24之间，下壳上法兰25与中壳下法兰33之间，以及中壳上法兰34与上壳下法兰42之间分别设有金属O圈(图未示)。通过上述设计，能够保证法兰面之间的绝对平行度，保证试验装置的直线度；也可以保证法兰面直接接触，保证试验装置内各试验件在轴向方向上各相对位置的准确性，增加试验数据的可靠性；而且，还有利于试验装置承受高温和高压环境下的试验要求。
[0038] 在一些实施例中，底部连接壳1、下部承压壳2、中部承压壳3及上部承压壳4为不锈钢锻件；通过该设计，有利于试验装置承受在高温、高压环境下的试验以便于进行冷热态等全工况、长周期的试验研究。在具体的实施方式中，底部连接壳1、下部承压壳2、中部承压壳3及上部承压壳4的套筒部和相互间的法兰均为不锈钢锻件。
[0039] 在一些实施例中，围板组件6于围板调节件61下方沿其轴向设有多组辅助支撑件63，每组辅助支撑件63沿围板组件6的周向分布且相对下部承压壳2的内侧壁间隙设置。通过该设计，在围板组件6发生倾斜时，借由辅助支撑件63与下部承压壳2之间的抵接，能够对围板组件6起到支撑的作用。
[0040] 在一些实施例中，管座安装结构10为压块，贴合压放在上部承压壳4的顶端，压块可相对上部承压壳4作任意水平方向上的位置调节；通过依靠压块自身的重力进行定位，在进行拆卸时，可以直接拿取，无需进行
紧固件等的拆除，提高了试验效率；而且，由于压块可相对上部承压壳4作任意水平方向上的位置调节，也便于对管座0进行对中调节。具体而言，压块与底部连接壳1、下部承压壳2、中部承压壳3及上部承压壳4均采用不锈钢锻件以使试验装置更好地承受高温、高压的试验环境，进而更好地进行冷热态等全工况的试验研究。
[0041] 作为优选的实施方式，上部承压壳4的顶端形成有压块安装止口43，压块压放在压块安装止口43，压块安装止口43的尺寸大于压块的尺寸以使压块可相对上部承压壳4作任意水平方向上的位置调节。具体而言，上部承压壳4的上端形成有上壳上法兰44，压块安装止口43形成在上壳上法兰44上。
[0042] 另外，结合图1至3，本发明还公开了一种如上用于控制棒驱动线的热态试验装置的对中方法，包括如下步骤：
[0043] 将下堆芯板5固定在下部承压壳2的下板安装止口21；
[0044] 将围板组件6放入下部承压壳2内并通过调节围板调节件61使围板组件6相对下堆芯板5对中；
[0045] 通过锁紧件66(具体为螺钉)将围板组件6的底端固定在下堆芯板5上；
[0046] 将上堆芯板7放置在下部承压壳2的上板安装止口22并通过调节上板调节件71使上堆芯板7相对下堆芯板5对中；
[0047] 将上堆芯板7配钻定位在上板安装止口22；
[0048] 将中部承压壳3配钻定位在下部承压壳2上；
[0049] 将导向筒支撑板8放置在中部承压壳3的支撑板安装止口31并通过调节支撑板调节件81使导向筒支撑板8相对下堆芯板5对中；
[0050] 将导向筒支撑板8配钻定位在支撑板安装止口31；
[0051] 将上部承压壳4配钻定位在中部承压壳3上；
[0052] 将管座安装结构10放置在上部承压壳4的上端并通过对管座安装结构10的水平位置的调节实现管座0相对下堆芯板5的对中。
[0053] 在将下堆芯板5固定在下部承压壳2的下板安装止口21之后，用于控制棒驱动线的热态试验装置的对中方法还包括将下堆芯板5配钻定位在下部承压壳2的步骤，以便于以后复装。
[0054] 综上，本发明的用于控制棒驱动线的热态试验装置设置有围板调节件61、上板调节件71及支撑板调节件81，进而能够通过围板调节件61、上板调节件71及支撑板调节件81的伸缩调节实现围板组件6、上堆芯板7和导向筒支撑板8以下堆芯板5为基准的对中调节，上述对中调节结构简单，调节方式简单而可靠。另外，通过在底壳上法兰12与下壳下法兰24之间，下壳上法兰25与中壳下法兰33之间，以及中壳上法兰34与上壳下法兰42之间分别设有金属O圈，能够保证法兰面之间的绝对平行度，保证试验装置的直线度；也可以保证法兰面直接接触，保证试验装置内各试验件在轴向方向上各相对位置的准确性，增加试验数据的可靠性；而且，还有利于试验装置承受高温和高压环境下作业。此外，由于底部连接壳1、下部承压壳2、中部承压壳3及上部承压壳4为不锈钢锻件，便于试验装置承受在高温、高压环境下的作业。再者，本发明的管座安装结构10采用压块形式，依靠压块自身的重力进行定位，可以直接拿取，提高了试验效率；而且，由于压块可相对上部承压壳4作任意水平方向上的位置调节，也便于对管座0进行对中调节。本发明的用于控制棒驱动线的热态试验装置的对中方法能够实现简单而可靠的对中作业，而且通过相关结构之间的配钻定位，使得试验装置在拆卸后具有优秀的复装性能，同时也便于试验装置的检验。
[0055] 以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明
申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
