CN104806793A - 一种低压差开启止回阀 - Google Patents

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Abstract

本发明的低压差开启止回阀，包括阀体、阀座、阀瓣、摇臂、摇臂轴、指示杆、永磁体、阀盖、感应器。阀瓣与阀座接触的密封面与竖直方向有3度的夹角，能实现阀门在低压差环境下的开启并兼顾了止回阀的密封性。阀瓣采用半球形结构，这样的设计有利于阀瓣的开启。介质推动阀瓣带动摇臂沿摇臂轴旋转进行开启关闭动作时，摇臂顶住并带动指示杆做上下运动，从而使指示杆顶端设置的永磁体与设置在阀盖上的感应器相感应产生感应信号，信号通过外接电缆输出到远程电脑，反应阀瓣的开关位置。本发明实现了阀门在低压差环境下的开启，并能对阀门的开关状态进行安全有效的远程监测。

Description

一种低压差开启止回阀
技术领域
本发明涉及一种用于核电CAP1400非能动堆芯冷却系统中安全壳再循环管线上的低压差止回阀。
背景技术
按AP1000原设计，安全壳内置换料水箱出口的止回阀和与安全壳再循环管线上的止回阀均为常规的旋启式止回阀，都依靠介质重力作用对堆芯进行注水。但由于旋启式止回阀在开启时需要克服阀瓣本身的重力，当安全壳内置换料水箱的液位逐渐下降(再循环管线上的止回阀仅在安全壳内置换料水箱液位下降至一定程度后才开启)后，其推动阀门开启的驱动力也逐渐变小，最终可能导致阀门无法全开甚至无法开启。因此需要研制一种新型结构的止回阀以替代原设计。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种低压差开启止回阀，它能实现阀门在低压差环境下的开启，同时兼顾了在较高背压系统中阀门使用的安全性，本发明包括一种开关位置指示结构，它能够指示止回阀的开关情况，同时采用了非插入式结构，提高了止回阀开关位置指示结构和止回阀本身的安全性和可靠性，并能实现阀门开关位置的远程监控。
实现上述目的的一种技术方案是：一种低压差开启止回阀，包括阀体、阀座、阀瓣、摇臂、摇臂轴、指示杆、永磁体、阀盖、感应器。
上述摇臂轴外侧设置有一层上衬套。
上述摇臂套接在设有上述上衬套的上述摇臂轴上。
上述阀瓣与上述摇臂连接。
上述阀瓣与上述阀座接触的密封面与竖直方向有3度的夹角。
上述指示杆竖直设置在上述摇臂上，并向上延伸通过上述阀盖。
上述指示杆的顶端设置一永磁体；
上述感应器设置在上述阀盖上，与上述指示杆通过上述阀盖的位置对应。
进一步的，上述阀瓣采用半球形结构。
进一步的，上述阀瓣的材料为高强度不锈钢。
进一步的，阀门的出口采用喇叭形状。
进一步的，在上述阀瓣与上述摇臂间设一销轴。
进一步的，设置一吊架通过键与上述阀体连接防止转动；在上述阀体上设置四开环和固定架防止上述吊架上移。
进一步的，在上述指示杆底端设置一个钢球与上述摇臂接触。
进一步的，设置一根链条连接上述指示杆和上述摇臂。
进一步的，在上述阀盖上靠近摇臂位置设置一导向套，上述指示杆通过上述导向套穿过所述阀盖。
进一步的，上述永磁体装入上述指示杆的顶端内部并封闭处理，上述感应器与一根外接电缆连接，将感应信号输出到远程电脑。
本发明的低压差开启止回阀的技术方案，包括阀体、阀座、阀瓣、摇臂、摇臂轴、指示杆、永磁体、阀盖、感应器。所述阀瓣与所述阀座接触的密封面与竖直方向有3度的夹角，这样的设计能实现阀门在低压差环境下的开启并兼顾了止回阀的密封性。所述阀瓣采用半球形结构，增大了介质与阀瓣的接触面积，便于阀门开启；当阀门关闭时，半球形结构的阀瓣能够更好更稳定的承受另一侧的压力，从而使阀瓣厚度可以减薄，减轻了阀瓣重量，也有利于阀门的开启。介质推动阀瓣带动摇臂沿摇臂轴旋转进行开启关闭动作时，摇臂顶住并带动指示杆沿直线做上下运动。指示杆穿过阀盖，指示杆上端设置一永磁体。永磁体上下运动，与设置在阀盖上的感应器相感应产生感应信号，信号通过外接电缆将感应信号输出到远程电脑，反应阀瓣的开关位置。本发明实现了阀门在低压差环境下的开启并兼顾了止回阀的密封性，同时实现了对于阀门开启关闭状态的安全有效的远程监测。
附图说明
图1为本发明的一种低压差开启止回阀的结构示意图；
图2为本发明的一种低压差开启止回阀的阀座部分细节图；
图3为本发明的一种低压差开启止回阀的阀瓣部分细节图；
图4为本发明的一种低压差开启止回阀的指示杆与摇臂接触部分的链条放大图；
图5为本发明的一种低压差开启止回阀的指示杆与摇臂接触部分的铁球放大图；
图6为本发明的一种低压差开启止回阀的导向套放大图；
图7为本发明的一种低压差开启止回阀的导向杆顶端永磁体放大图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种低压差开启止回阀，包括阀体1、阀座2、阀瓣4、摇臂5、摇臂轴7、指示杆10、永磁体12、阀盖15、感应器13，图中箭头表示介质通过阀门的流向。
摇臂轴7外侧设置有一层上衬套6。
摇臂5套接在设有上衬套6的摇臂轴7上。
阀瓣4与摇臂5连接。
阀门出口采用喇叭形状，保证阀门壳体压力边界的同时保证在全开时满足规定的最大流量要求。
如图2所示，阀座2采用合理的密封面结构，便于阀瓣4的开启并兼顾阀座2与阀瓣4的密封面的密封性。当进口压力高于出口压力时，介质克服阀瓣4的重力分力及摇臂7与上衬套9的摩擦力，推动阀瓣4沿摇臂轴7旋转达到阀门开启的目的。因为阀门开启时需要克服阀瓣4的重力分力，所以阀座2与阀瓣4的密封面的斜度越小，阀瓣开启越容易。同时，由于该阀门的密封靠阀瓣4的重力分力及出口介质与入口介质的压差形成密封，故阀座2与阀瓣4的密封面斜度越大，阀瓣4的重力分力越大，密封性能越好。经过研究，将阀座2与阀瓣4的密封面的斜度设为θ，θ＝3°。该角度保证了阀瓣4能在较低压差下开启，同时兼顾了阀瓣4关闭时的密封性能。
如图3所示，阀瓣4采用半球形结构。该结构增大了入口介质与阀瓣4的接触面积，使介质作用在阀瓣上的作用力更大，使阀瓣4的开启更加容易。同时，由于阀瓣4所受最大壳体强度压力来自于当阀瓣4关闭时的出口介质压力，故阀瓣设计成球形，相当于球形结构受外压，稳定性更好，阀瓣4的厚度可以减薄，从而减轻了阀瓣4的重量，也有利于阀瓣4的开启。
阀瓣4的材料选用高强度不锈钢，保证了承压边界及介质适用性的同时便于阀门的开启。阀瓣4的材料选用高强度奥氏体不锈钢，提高了阀瓣承受壳体压力边界的性能，同时也能够减薄阀瓣4的厚度，减轻了阀瓣4的重量，也有利于阀瓣4的开启。阀瓣4选用高强度不锈钢的材料也满足阀门输送介质对材料的适用性要求。
在阀瓣4与摇臂5间设置一防转销轴3，防止阀瓣4转动，减少了密封面间的摩擦，增加了阀门使用寿命。
吊架19通过键18与所述阀体1连接防止转动；在阀体1上设置四开环17和固定架16防止所述吊架19上移。
以上结构形成一个安全可靠的低压差开启止回阀结构。
指示杆10竖直设置在摇臂5上，并向上延伸通过阀盖15。指示杆10的顶端设置一永磁体12。感应器13设置在阀盖15上，与指示杆10通过阀盖15的位置对应。
如图4所示，为防止阀门关闭时指示杆10与腔室产生活塞效应无法顺利下降造成错误显示，用一链条8将指示杆10与摇臂5连接。
如图5所示，为防止阀门开启时摇臂5与指示杆10卡死，在指示杆10底端设置一钢球9与摇臂5接触。
如图6所示，为防止阀门开启时指示杆10弯曲，在阀盖15上靠近摇臂5处设置一导向套11，指示杆10通过导向套11穿过阀盖15。
如图7所示，为防止永磁体12与介质接触受到污染，将永磁体12装入指示杆10的上端并封闭处理。
当进口介质压力大于出口介质压力时，介质推动阀瓣4，阀瓣4带动摇臂5沿摇臂轴7向上旋转使阀门开启，摇臂5顶住钢球9并推动指示杆10向上运动，安装在指示杆10上的永磁体12随指示杆10向上运动。感应器13感应到磁铁位置变化产生感应信号，信号通过电缆14传输到远程电脑，显示开位信号。
当进口介质压力等于或小于出口介质压力时，阀瓣4带动摇臂5沿摇臂轴7向下旋转使阀门关闭，摇臂5带动连接摇臂5和指示杆10的链条8向下运动，同时链条8拖动指示杆10向下运动，安装在指示杆10上的永磁体12随指示杆10向下运动，感应器13感应到永磁体12的位置变化产生感应信号，信号通过电缆14传输到远程电脑，显示关位信号。
本发明的低压差开启止回阀，能保证止回阀在较低压差环境下的开启，同时还兼顾了在较高背压系统中使用的安全性。本发明解决了高温高压使用条件介质环境下阀门的可靠性。本发明在保证低压差开启的同时，兼顾满足了阀门的流量要求。本发明能实现低压差开启止回阀的安全可靠的远程阀门开关状态的指示。本发明解决了国家核电CAP1400非能动堆芯冷却系统中安全壳再循环管线上的止回阀在低压差下不能长期开启的难题。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种低压差开启止回阀，包括阀体、阀座、阀瓣、摇臂、摇臂轴、指示杆、永磁体、阀盖、感应器，其特征在于，
所述摇臂轴外侧设置有一层上衬套；
所述摇臂套接在设有所述上衬套的所述摇臂轴上；
所述阀瓣与所述摇臂连接；
所述阀瓣与所述阀座接触的密封面与竖直方向有3度的夹角；
所述指示杆竖直设置在所述摇臂上，并向上延伸通过所述阀盖；
所述指示杆的顶端设置一永磁体；
所述感应器设置在所述阀盖上，与所述指示杆通过所述阀盖的位置对应。
2.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，所述阀瓣采用半球形结构。
3.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，所述阀瓣的材料为高强度不锈钢。
4.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，阀门的出口采用喇叭形状。
5.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，在所述阀瓣与所述摇臂间设一销轴。
6.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，设置一吊架通过键与所述阀体连接防止转动；在所述阀体上设置四开环和固定架防止所述吊架上移。
7.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，在所述指示杆底端设置一个钢球与所述摇臂接触。
8.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，设置一根链条连接所述指示杆和所述摇臂。
9.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，在所述阀盖上靠近摇臂位置设置一导向套，所述指示杆通过所述导向套穿过所述阀盖。
10.根据权利要求1所述的一种低压差开启止回阀，其特征在于，所述永磁体装入所述指示杆的顶端内部并封闭处理，所述感应器与一根外接电缆连接，将感应信号输出到远程电脑。
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Applicant before: SHANGHAI VALVE FACTORY Co.,Ltd.

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Address after: 201814 Shanghai public road, Jiading District, No. 111

Applicant after: SHANGHAI VALVE FACTORY CO.,LTD.

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GR01 Patent grant
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Patentee after: SHANGHAI VALVE FACTORY CO.,LTD.

Patentee after: SHANGHAI NUCLEAR ENGINEERING RESEARCH & DESIGN INSTITUTE Co.,Ltd.

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Patentee before: SHANGHAI VALVE FACTORY CO.,LTD.

Patentee before: SHANGHAI NUCLEAR ENGINEERING RESEARCH & DESIGN INSTITUTE

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Patentee after: SHANGHAI VALVE FACTORY CO.,LTD.

Patentee after: Shanghai Nuclear Engineering Research and Design Institute Co.,Ltd.

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Patentee before: SHANGHAI VALVE FACTORY CO.,LTD.

Patentee before: SHANGHAI NUCLEAR ENGINEERING RESEARCH & DESIGN INSTITUTE Co.,Ltd.