CN103187110A - 核能蒸汽自压加水棒 - Google Patents

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Abstract

一种核能蒸汽自压加水棒,加水罐顶部连接进汽管,进汽管口设有第一蒸汽进口弯头,加水罐上部为第一增压空间,第一增压空间底面为第一水位线,进汽管一路通过增压加水阀与核能蒸汽发生器连接,另一路通过上下连通阀与送水罐连接,加水罐底部通过出水管和加水止回阀与核能蒸汽发生器的水位线之下部位连接,送水罐的顶部有进口管道,进口管道一路通过增压送水阀与核能蒸汽发生器连接、另一路通过汽水转换阀与汽水转换罐连接,进口管道的进口设有使所进来的蒸汽在平面上旋转的第二蒸汽进口弯头,送水罐的上部为第二增压空间,第二增压空间底面为第二水位线,送水罐的底部的另一路通过送水止回阀与汽水转换罐连接,加水罐、汽水转换罐、送水罐分别由上至下安装在外壳整体之内。

Description

核能蒸汽自压加水棒
技术领域
[0001] 本发明涉及一种加水器,更确切地说是一种利用核能蒸汽的自身压力给蒸汽发生器加水而无需另外动力的核能蒸汽自压加水棒。
背景技术
[0002] 当今世界能源危机迫在眉睫,而核电的安全更引发争议的焦点。于是,本技术的应用,不但可以减少核电厂大笔的“加水”费用,而且也可减少核电厂为之应急而备的多组大型发电机组;更是对核电安全增添了一份可靠的保障。
[0003]自从蒸汽应用到工业的200余年来,其蒸汽发生器的给水方式,沿用至今仍是利用高于容器内压力的高压水泵强压加水,尤其是大型锅炉,其专门用于加水的单台电机功率高达3000千瓦时以上。这不但使用成本高,其设备维修成本也极其可观。核能电厂的至高压力更就不言而喻了。由本发明人自制的锅炉无泵自压加水器,自96年使用以来,未能有正确的科学冠名。直至我国的“神七”上天,公布了打开太空舱的科学方法,才知道这项原理称之谓“复泄”技术。2011年3月,日本福岛核能发电厂所备用的大型发电机组被海嘯冲走后,无大功率电源,打不开阀门加不进水,眼睁睁地候着“生料棒”被烧裂而导致核泄漏,如果采用了本技术就免遭此难。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种无附加动力,仅利用核能蒸汽发生器内的自身压力将水加进容器的核能蒸汽自压加水棒。
[0005] 为了达到上述目的,本发明采取的解决方案是:一种核能蒸汽自压加水棒,一个与核能蒸汽发生器同等承压的加水罐,其顶部设有连接进水两用的进汽管,进汽管口设有避免蒸汽直接冲入水中的第一蒸汽进口弯头,加水罐内的上部为第一增压空间,第一增压空间底面为第一水位线,进汽管的中段分路,一路通过增压加水阀门与核能蒸汽发生器的出汽管连接,另一路通过上下连通阀门与送水罐的底部连接,加水罐的底部通过出水管和加水止回阀与核能蒸汽发生器的水位线之下部位连接,送水罐的顶部设有进口管道,进口管道一路通过增压送水阀与核能蒸汽发生器的出汽管连接、另一路通过汽水转换阀与汽水转换罐的上部连接,进口管道的进口设有使所进来的蒸汽在平面上旋转的第二蒸汽进口弯头,送水罐的内上部为第二增压空间,第二增压空间底面为第二水位线,送水罐的外底部的另一路通过送水止回阀与汽水转换罐的底部连接。
[0006] 该加水棒的加水方法,相同于航天器打开太空舱舱门的原理:先将舱内空气排泄于太空,然后开门;而本加水棒也是先将加水罐内的压力蒸汽排泄于被加的冷水中,然后将热水送回加水罐;再将蒸汽加入加水罐的上部空间增压,在压力形成同等的状况下,利用汽轻水重的物理原理,实现加水(这样没有浪费热量)。就此,它不论蒸汽发生器内的压力有多大,被加的水温有多高,都能快速的将水加入。附图说明
[0007] 图1是本发明结构示意图。
[0008] 图2是本发明的外部连接示意图。
[0009] 图3是核反应堆流程概况。
[0010] 图1中:01、加水棒外壳,1、第一防福射罩,2、保温层,3、第一蒸汽进口弯头,4、第一增压空间和第一消声器,5、第一水位线,6、加水罐,7、第一数显水位计,8、汽水转换止回阀,8-1供水阀门,8-2、第三保温层,8-3、第三防辐射罩,9汽水转换罐,9-2、第三消声器,9-1、第三排空阀,10、第二蒸汽进口弯头,11、第二增压空间,12、第二水位线,13、送水罐,
14、第二消声器,15、第二保温层,16、第二防辐射罩,17、送水止回阀,18、加水止回阀,19、核能蒸汽发生器出汽管接口,20、总阀,21、增压加水阀,22、上下连通阀,23、第一排空阀,24、增压送水阀,25、汽水转换阀,26、第二排空阀,27、第二数显水位计。
具体实施方案
[0011] 下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。
[0012] 参见图1,一种核能蒸汽自压加水棒,一个与核能蒸汽发生器同等承压的加水罐6,其顶部连接进水两用的进汽管,进汽管口设有避免蒸汽直接冲入水中的第一蒸汽进口弯头3,加水罐6的内上部为第一增压空间和第一消声器4,第一增压空间和第一消声器4底面为第一水位线5,进汽管的中段分路,一路通过增压加水阀21、总阀20与核能蒸汽发生器出汽管接口 19连接,另一路通过上下连通阀22与送水罐13的底部连接,加水罐6的底部通过出水管和加水止回阀18与核能蒸汽发生器的水位线之下部位连接,送水罐13的顶部设有进口管道,进口管道一路通过增压送水阀24与总阀20连接,另一路通过汽水转换阀25与汽水转换罐9的上部连接;送水罐13的进口管道的进口处设有使所进来的蒸汽在平面上旋转的第二蒸汽进口弯头10,送水罐13的内上部为第二增压空间11,第二增压空间11底面为第二水位线12,送水罐13外底部的另一路通过送水止回阀17与汽水转换罐9的底部连接,加水罐6、汽水转换罐9、送水罐13分别由上至下安装在加水棒外壳01之内,管道阀门等安装在加水棒外壳01之外(后面),便于维修及应急时人工操作。
[0013] 参见图1,所述的加水罐6的整体外部有保温层2和防辐射罩I包裹着。
[0014] 参见图1,所述的送水罐13的内底部置有第二消声器14,使加水罐6内的蒸汽排放送来时没有太大的声响。
[0015] 参见图1,所述的加水罐6内的第一增压空间4中设有第一消声器。
[0016] 参见图1,所述的加水罐6的上下管道中连接有第一数显水位计7。
[0017] 参见图1,所述的送水罐13的上下管道中连接有第二数显水位计27。
[0018] 参见图1,所述的加水罐6的底部出水口高于核能蒸汽发生器中的水位线,而且加水罐6与核能蒸汽发生器连接的管道带有斜度。
[0019] 参见图1,所述的加水罐6的第一增压空间和第一消声器4中接有第一排空阀23。
[0020] 参见图1,所述的与核能蒸汽发生器连接的出汽管中安有总阀20。
[0021] 参见图1,所述的送水罐13的进口管道上有第二排空阀26。
[0022] 参见图1,所述的汽水转换罐9的进汽管道的另一端有汽水转换止回阀8和供水阀门 8-1。[0023] 参见图1,所述的送水罐13的整体外部有第二保温层15和第二防辐射罩16。
[0024] 参见图1,所述的汽水转换罐9的整体外部有第三保温层8-2和第三防辐射罩8-3。
[0025] 参见图1,所述的汽水转换罐9的上部接有第三排空阀9-1。
[0026] 参见图1,所述的汽水转换罐9的的中心设有第三消声器9-2。
[0027] 参见图1,所述的核能蒸汽自压加水棒,其加水罐6、送水罐13、汽水转换罐9全部安装在加水棒外壳01之内,只有管道和阀门等安装在加水棒外壳01之外(后面),便于维修及应急时人工操作。
[0028] 参见图1,该加水棒的工作原理简述如下:(在蒸汽发生器已有蒸汽压力的状况下)安装完毕,所有阀门全部处于关闭状态。第一次使用:首先打开供水阀门8-1和汽水转换罐9的第三排空阀9-1,待水满后关闭第三排空阀9-1 ;然后打开送水罐13的第二排空阀26,其水自动打开送水止回阀17进入送水罐13内,待水位升至第二数显水位计27的刻度八时,关闭第二排空阀26 ;打开加水罐6的第一排空阀23,再打开总阀20、增压送水阀24,让蒸汽进入送水罐13的第二增压空间11 ;再打开上下连通阀22,这时第二增压空间11已形成压力,迅速将水往加水罐6内送去,而加水罐6内的空气自然从第一排空阀23泄出;当送水罐13的水位低于第二数显水位计27的刻度一时,关闭增压送水阀24、上下连通阀22和第一排空阀23,手动程序结束;进入自动程序:目前状态,除总阀20和供水阀门8-1之夕卜,其他阀门全部处于关闭状态;加水罐6内已灌满了被加的水,送水罐13内约有0.5MPa的压力蒸汽。当控制器(另置)接收到核能蒸汽发生器的数显水位计送来的加水信号时,增压加水阀21和汽水转换阀25同时被打开,核能蒸汽发生器内的压力蒸汽通过增压加水阀21迅速到达第一增压空间和第一消声器4,等其压力与核能蒸汽发生器相同时,因汽轻水重,其水又在高处,自动打开了加水止回阀18 ;届时,蒸汽在上方继续增压,该水就这样被自动循环进了核能蒸汽发生器内,当该水位下降到第一数显水位计7的一刻度位置时,增压加水阀21自动关闭;同时,汽水转换阀25被打开后,送水罐13内0.5MPa的蒸汽快速地往汽水转换罐9内排放,排放完后,送水止回阀17又被自动打开,使汽水转换罐9内的水自动流向送水罐13,当水位到达第二数显水位计27的八刻度时,汽水转换阀25被关闭;当两阀都关闭到位后,继而打开上下连通阀22,加水罐6内的压力蒸汽迅速向送水罐13的水中排泄(从下通过第二消声器14),待上下连通阀22开到位时,继而开启增压送水阀24将送水罐13内的热水送向加水罐6,当送水罐13的水位下降到第二数显水位计27的一刻度时,上下连通阀22和增压送水阀24同时被关闭,关闭到位后,等待着下一轮自动加水的开始。

Claims (16)

1.一种核能蒸汽自压加水棒,其特征是:一个与核能蒸汽发生器同等承压的加水罐(6),其顶部连接进水两用的进汽管,进汽管口设有避免蒸汽直接冲入水中的第一蒸汽进口弯头(3),加水罐¢)的内上部为第一增压空间和第一消声器(4),第一增压空间和第一消声器(4)底面为第一水位线(5),进汽管的中段分路,一路通过增压加水阀(21)与核能蒸汽发生器出汽管接口(19)连接,另一路通过上下连通阀(22)与送水罐(13)的底部连接,力口水罐¢)的底部通过出水管和加水止回阀(18)与核能蒸汽发生器内的水位线之下部位连接,送水罐(13)的顶部设有进口管道,进口管道一路通过增压送水阀(24)与总阀(20)连接、另一路通过汽水转换阀(25)与汽水转换罐(9)的上部连接,送水罐(13)管道进口处设有使所进来的蒸汽在平面上旋转的第二蒸汽进口弯头(10),送水罐(13)的内上部为第二增压空间(11),第二增压空间(11)底面为第二水位线(12),送水罐(13)的外底部的另一路通过送水止回阀(17)与汽水转换罐(9)的底部连接。
2.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的加水罐¢)的整体外部有保温层(2)和防辐射罩(I)包裹着。
3.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的送水罐(13)的内底部置有第二消声器(14)。
4.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的加水罐(6)内第一增压空间(4)中设有第一消声器·。
5.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的加水罐(6)的上下管道中接有第一数显水位计(7)。
6.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的送水罐(13)的上下管道中接有第二数显水位计(27)。
7.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的加水罐(6)的底部出水口高于核能蒸汽发生器中的水位线,而且加水罐¢)与核能蒸汽发生器连接的管道带有斜度。
8.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的加水罐(6)的第一增压空间和第一消声器(4)接有第一排空阀(23)。
9.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的与核能蒸汽发生器出汽管连接处安有总阀(20)。
10.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的送水罐(13)的进口管道上有第二排空阀(26)。
11.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的汽水转换罐(9)的进汽管道的另一端有汽水转换止回阀(8)和供水阀门(8-1)。
12.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的送水罐(13)的整体外部有第二保温层(15)和第二防辐射罩(16)。
13.汽水转换罐(9)的整体外部有第三保温层(8-2)和第三防辐射罩(8-3)。
14.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的汽水转换罐(9)的上部接有第三排空阀(9-1)。
15.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的汽水转换罐(9)的内部置有第三消声器(9-2)。
16.根据权利要求1所述的核能蒸汽自压加水棒,其特征是:所述的加水罐(6)、送水罐(13)、汽水转换罐(9)全部 安装在加水棒外壳(Ol)之内,也可以分体安装。
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