是應(yīng)當(dāng)知道，在鑄造能力內(nèi)的任意合理厚度都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，鑄造為單個細(xì)長結(jié)構(gòu)的整個筐組件10也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣的單個結(jié)構(gòu)向系統(tǒng)提供了在提高傳熱和提高強度的優(yōu)點。
[0059]與在前設(shè)計的筐組件110相比，鑄造工藝向復(fù)合筐組件10提供了明顯的優(yōu)點。首先，鑄造工藝明顯降低了用于裝配形成筐組件所需的部件數(shù)目，從而大大節(jié)省時間和裝配成本。而且，通過減少部件，錯誤裝配的風(fēng)險降低，從而導(dǎo)致減少危險。而且，因為相同的模具或模具形狀用于各盤20，因此制造工藝的可重復(fù)性導(dǎo)致降低制造錯誤。由于單個鑄造模具和工藝的可重復(fù)性，在需要時改變盤20也將更簡單/更容易地實施。
[0060]第二，與在前設(shè)計的筐組件110的熱性能相比，復(fù)合筐組件10的熱性能明顯提高。在該方面，因為復(fù)合筐組件10由單整體結(jié)構(gòu)的盤20組成，因此沒有在焊接筐組件110中由于焊接而產(chǎn)生的間隙或變形。而且，在焊接筐組件110中產(chǎn)生的、在相鄰板之間的氣隙也從復(fù)合筐組件10中消除，從而降低了在復(fù)合筐組件10中的傳導(dǎo)或輻射傳熱的阻力。因此，傳熱主要是傳導(dǎo)，沿徑向和軸向的直接通路來傳播，以便從筐組件10發(fā)散。不過，這里所述的筐結(jié)構(gòu)還可以在設(shè)計成利用燃料對流冷卻的儲存系統(tǒng)中使用。
[0061]另外，碳化鋁硅的熱導(dǎo)率為大約130W/m-K，而不銹鋼的熱導(dǎo)率為大約16-20W/m-K。因此，筐組件10自身的主要材料(例如碳化鋁硅)增加了筐組件10的傳熱能力。提高的傳熱能力也導(dǎo)致筐組件10的更快干燥，例如當(dāng)從濕儲存轉(zhuǎn)變成干儲存時。
[0062]第三，本發(fā)明的復(fù)合筐組件10在重量上比在前設(shè)計的筐組件110更輕。在該方面，在結(jié)構(gòu)中需要更少的鋼來滿足筐組件10的結(jié)構(gòu)。具體地說，在鑄件中使用的鋁或鋁復(fù)合材料能夠有助于筐組件10的結(jié)構(gòu)特性，從而需要比在前設(shè)計的筐組件110中所需更少的結(jié)構(gòu)鋼。
[0063]盡管已經(jīng)表示和介紹了示例實施例，但是應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下能夠進行多種變化。
【主權(quán)項】
1.一種用于放射性燃料組件的復(fù)合筐組件，該筐組件包括: 多個鑄造盤，這些鑄造盤有由盤的厚度間隔開的第一和第二面，所述多個鑄造盤由鋁或鋁復(fù)合材料以及中子吸收材料來構(gòu)成； 其中，中子吸收材料集成至鋁或鋁復(fù)合材料內(nèi)； 該多個鑄造盤各自確定了多個穿過該鑄造盤的厚度延伸的孔； 該多個鑄造盤布置成彼此面對面的關(guān)系，以便形成復(fù)合筐組件；以及當(dāng)鑄造盤布置成彼此面對面的關(guān)系時，該多個鑄造盤的孔相互對齊，以便確定沿筐組件的內(nèi)部延伸的小室，用于接收放射性燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筐組件，還包括:增強部件，該增強部件由強度比鋁或鋁復(fù)合材料更高的材料來構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的筐組件，其中:增強部件由鋼構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的筐組件，其中:增強部件由鋼網(wǎng)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筐組件，還包括:增強嵌入件，該增強嵌入件布置在該多個鑄造盤的至少一個內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的筐組件，其中:該增強嵌入件從以下組中選擇，該組包括:鋼部件、鋼網(wǎng)、硼纖維、碳纖維以及它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筐組件，其中:鑄造盤通過穿過鑄造盤延伸的連接部件來連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的筐組件，其中:該連接部件由鋼材料構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筐組件，其中:在復(fù)合組件中的該多個孔布置為形成格柵結(jié)構(gòu)，用于接收細(xì)長的核燃料組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筐組件，其中:鋁復(fù)合材料從以下組中選擇，該組包括:具有不連續(xù)的碳化硅、氧化鋁、二硼化鈦、碳化硼粉和它們的組合的增強件的鋁。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的筐組件，其中:鋁復(fù)合材料通過硼或碳纖維來增強。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筐組件，其中:中子吸收材料包括從以下組中選擇的材料，該組包括:碳化鋁/硼、碳化硼、二硼化鋁、二硼化鈦、二硼化鋯以及它們的組合，為板形式的純材料，或者成具有金屬基體的復(fù)合材料的形式，該金屬基體例如鋁。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筐組件，其中:對該多個盤進行鑄造，以便確定圓形外部形狀。
14.一種制造用于核燃料容器組件的復(fù)合筐組件的方法，該方法包括: 由鋁或鋁合金材料以及中子吸收材料來鑄造多個鑄造盤，其中，中子吸收材料集成至鋁和鋁合金材料中，各所述盤有由盤的厚度分開的第一和第二面以及多個穿過盤的厚度延伸的孔；以及 將該多個盤以彼此面對面的關(guān)系系在一起，以便形成復(fù)合筐組件，其中，當(dāng)盤系在一起時，盤的孔相互對齊，以便確定沿筐組件的內(nèi)部延伸的小室，用于接收核燃料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中:鑄造該多個盤包括:包含集成至鋁或鋁合金材料內(nèi)的增強部件，所述增強部件由強度比鋁或鋁合金材料更高的材料來構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中:該增強部件從以下組中選擇，該組包括:鋼、硼纖維、碳纖維以及它們的組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中:將盤系在一起的方法包括利用穿過鑄造盤延伸的軸向連接部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中:該軸向連接部件由結(jié)構(gòu)金屬材料桿構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中:還包括:鑄造該多個盤，以便確定內(nèi)部格柵結(jié)構(gòu)，用于接收放射性燃料容器。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中:鑄造該多個盤的方法包括將鋁或鋁復(fù)合材料的所述盤鑄造成圓形形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中:鋁合金是具有不連續(xù)的碳化硅、氧化鋁、二硼化鈦或碳化硼粉增強件的鋁。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中:鋁合金材料通過硼或碳纖維來增強。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中:中子吸收材料包括從以下組中選擇的材料，該組包括:碳化鋁/硼、碳化硼、二硼化鋁、二硼化鈦、二硼化鋯以及它們的組合，為板形式的純材料，或者成具有金屬基體的復(fù)合材料的形式，該金屬基體例如鋁。
24.一種用于燃料容器組件的復(fù)合筐組件，該筐組件包括: (a)第一鑄造盤，該第一鑄造盤由金屬或金屬復(fù)合材料以及中子吸收材料來構(gòu)成，其中，中子吸收材料嵌入鋁或鋁復(fù)合材料內(nèi)，且該盤確定了多個第一孔； (b)至少第二鑄造盤，該第二鑄造盤由金屬或金屬復(fù)合材料以及中子吸收材料來構(gòu)成，其中，中子吸收材料嵌入金屬或金屬復(fù)合材料內(nèi)，且該盤確定了多個第二孔，當(dāng)?shù)谝缓偷诙T造盤布置成彼此面對面的關(guān)系以便形成復(fù)合筐組件時，該多個第二孔與該多個第一孔對齊。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的組件，其中:金屬或金屬復(fù)合材料是鋁或鋁復(fù)合材料。
【專利摘要】一種用于放射性燃料組件的復(fù)合筐組件(10)，包括多個鑄造盤(20)，這些鑄造盤通過穿過盤延伸的連接桿(40)而以彼此面對面的關(guān)系布置在一起。盤形成有內(nèi)部小室(124)和格柵結(jié)構(gòu)(122)，以便形成用于各燃料組件的離散隔腔。中子吸收材料(34)包含在盤中，以便吸收由儲存的燃料發(fā)出的輻射。
【IPC分類】G21F5-00
【公開號】CN104871252
【申請?zhí)枴緾N201380050190
【發(fā)明人】K·L·莫里斯, T·范里珀, W·布雷西
【申請人】阿?，m有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年8月9日
【公告號】EP2891155A1, US20140044227, WO2014028345A1, WO2014028345A8