CN111514630B - 浸没式过滤隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种浸没式过滤隔离装置，包括过滤孔板及隔离板，过滤孔板安装于储水装置的吸水口处并浸没于储水装置内，且其上贯穿地开设有多个通水孔，隔离板可移动地安装于储水装置的侧壁，用于可分离地密封过滤孔板上的各通水孔。本发明通过过滤孔板可以预防杂质流入到下游系统，防止下游系统出现堵塞以及设备损坏，并通过隔离板对过滤孔板的密封实现对吸水口的隔离，从而对吸水口至下游隔离阀之间管道上出现的破口进行隔离，从根本上解决储水装置内的水通过这类破口丧失的问题，提高核反应堆电厂的安全性；同时，该浸没式过滤隔离装置的设计、制造、安装和使用都更简单，具有更高的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及能源工程技术领域，尤其涉及一种适用于核电厂大型水池的浸没式过滤隔离装置。
背景技术
核反应堆电厂中设置有乏燃料水池、反应堆水池、内置换料水箱等设施/设备，当从这些水池/水箱中吸水时，为防止吸水系统的管道泄漏或破裂的情况发生，在吸入口下游且与吸入口有一定距离的位置设置有隔离阀，这样，在发生管道破裂时，位于隔离阀下游的破口可被隔离，而位于隔离阀上游的破口则是通过补水系统向这些水池/水箱补水，尽可能减弱这类不可隔离的破口带来的负面影响。
但是，上述吸水系统存在设计薄弱环节，例如当破裂位置发生在吸入口至隔离阀之间的管道上时，上述吸水系统上设置的隔离阀不能对这类破裂进行隔离，水池/水箱的补水系统提供的仅是一种缓解手段，不能解决水池/水箱内的水通过破口丧失的根本问题，有可能造成难以接受的后果；再者，水池/水箱的补水系统作为缓解手段在核电厂的安全等级较低，在安全分析中一般不将此类低等级安全缓解手段考虑在内，若要提高此类补水系统的安全等级，需要的花费相对较大。
因此，有必要提供一种可以从根本上解决水池/水箱内的水通过吸水系统的破口丧失，并且提高经济性的隔离装置，以期解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以从根本上解决水池/水箱内的水通过吸水系统的破口丧失，并且经济性高的浸没式过滤隔离装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种浸没式过滤隔离装置，适用于储水装置，其包括过滤孔板及隔离板，过滤孔板安装于储水装置的吸水口处并浸没于储水装置内，且其上贯穿地开设有多个通水孔，隔离板可移动地安装于储水装置的侧壁，用于可分离地密封所述过滤孔板上的各所述通水孔。
较佳地，所述浸没式过滤隔离装置还包括设于所述隔离板与所述过滤孔板之间的密封结构，当所述隔离板移动至与所述过滤孔板重合时，两者之间通过所述密封结构密封连接。
较佳地，所述密封结构包括相契合的密封环及密封圈，所述密封环、所述密封圈中的一者设于所述过滤孔板，所述密封环、所述密封圈中的另一者设于所述隔离板。
较佳地，所述密封结构还包括分别内置于所述过滤孔板、所述隔离板内的第一线圈及第二线圈，当所述隔离板移动至与所述过滤孔板相重合后，所述第一线圈、所述第二线圈通电而使所述隔离板、所述过滤孔板在电磁效应作用下吸附贴合。
较佳地，所述浸没式过滤隔离装置还包括清洁刷，其安装于所述隔离板的边缘处，当所述隔离板移动时可带动所述清洁刷移动以清洁所述过滤孔板。
较佳地，所述清洁刷的长度大于等于所述过滤孔板的外径。
较佳地，所述浸没式过滤隔离装置还包括纳污盒，其安装于所述过滤孔板的底部或下方，用于收纳从所述过滤孔板上清扫出的杂质。
较佳地，所述浸没式过滤隔离装置还包括与所述隔离板相连的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述隔离板移动以使其贴合于或脱离所述过滤孔板。
较佳地，所述浸没式过滤隔离装置还包括传动杆，所述传动杆分别连接于所述驱动机构以及所述隔离板的上端，所述驱动机构通过所述传动杆驱动所述隔离板上下移动。
较佳地，所述浸没式过滤隔离装置还包括弹性件，所述隔离板通过所述弹性件的拉力固定于储水装置的侧壁，所述驱动机构驱动所述隔离板克服所述弹性件的拉力而向所述过滤孔板移动。
较佳地，所述浸没式过滤隔离装置还包括安装于所述储水装置的侧壁的隔离板盒，所述隔离板盒具有一出口，所述隔离板可移离地收纳于所述隔离板盒内。
与现有技术相比，由于本发明的浸没式过滤隔离装置，具有过滤孔板及隔离板，过滤孔板安装于储水装置的吸水口处并浸没于其内，同时过滤孔板上贯穿地开设有多个通水孔，隔离板可移动地安装于储水装置的侧壁，用于可分离地密封过滤孔板上的各通水孔；首先，通过隔离板对过滤孔板的密封可以实现对储水装置的吸水口的隔离，从而对吸水口至下游隔离阀之间管道上出现的破口进行隔离，从根本上解决储水装置内的水通过这类破口丧失的问题，提高核反应堆电厂的安全性；其次，过滤孔板可以预防杂质流入到下游系统，既能防止下游系统出现堵塞又能防止杂质对下游系统中的设备造成损坏，进一步提高核反应堆电厂的安全性；再者，本发明浸没式过滤隔离装置的设计、制造、安装和使用都更简单，相较于现有方式中提高补水系统的安全等级的方法具有更高的经济性。
附图说明
图1是本发明浸没式过滤隔离装置的侧视图。
图2是本发明浸没式过滤隔离装置的正视图。
图3是本发明中隔离板的正视图。
图4是图3中隔离板的后视图。
图5是图4的剖视图。
图6是本发明中过滤孔板的正视图。
图7是图6中过滤孔板的后视图。
图8是图7的剖视图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本发明所提供的浸没式过滤隔离装置100，主要适用于核反应堆电厂的乏燃料水池、反应堆水池、内置换料水箱等设施/设备，但并不以此为限，还可以用于其他相类似的储水装置中。
下面先结合图1-图2所示，本发明的浸没式过滤隔离装置100，浸没式安装于核电厂大型水池内，其中，水池壁200上设有吸水口，该吸水口与吸水系统的吸水管300相连。所述浸没式过滤隔离装置100包括过滤孔板110、隔离板120，过滤孔板110对应于吸水口安装于水池壁200上并位于水池内，过滤孔板110上贯穿地开设有多个通水孔111，隔离板120可移动地安装于水池壁200并能够可分离地贴合于过滤孔板110，当两者贴合时可实现密封连接，进而使隔离板120密封过滤孔板110上的各通水孔111，实现对吸水口的堵塞隔离，进而对吸水口至下游第一道隔离阀之间管道出现的破口进行隔离。
在本发明的一种实施方式中，过滤孔板110浸没在水池内且其内侧面焊接在吸水管300上，过滤孔板110的外径优选大于等于吸水管300的外径，其上的通水孔111的数量及直径根据需要设置；隔离板120可移动地安装于过滤孔板110的上方，且隔离板120的内侧面与过滤孔板110的外侧面之间具有较小间距，以使隔离板120可沿过滤孔板110的外侧面移动并能够与之相贴合。
更具体地，本发明浸没式过滤隔离装置100还包括驱动机构130，该驱动机构130通过传动杆131连接于隔离板120的顶部，其中，驱动机构130为本领域的常规结构。另外，隔离板120的顶部还固定有弹性件121，如图2所示，在正常吸水时，通过弹性件121的拉力将隔离板120固定于过滤孔板110的上方。当需要隔离时，驱动机构130运行并通过传动杆131驱动隔离板120向下移动，使隔离板120克服弹性件121的拉力而向过滤孔板110移动，并最终使隔离板120与过滤孔板110重叠，隔离板120受到水池内的流体的压力而紧密贴合于过滤孔板110以对其实现密封；需要再次吸水时，驱动机构130运行并通过传动杆131驱动隔离板120向上移动以脱离过滤孔板110。因此，本发明的隔离板120能够实现对过滤孔板110的可分离地密封。
优选地，弹性件121采用弹簧，多个弹簧均布于传动杆131的两侧，当然并不限于采用弹簧连接，还可以采用其他的弹性部件进行连接。
可理解地，隔离板120并不限于本实施方式中的安装及移动方式，例如在其他实施方式中，也可以将隔离板120安装于过滤孔板110的侧部，并使两者位于同一水平位置，这样驱动隔离板120相对于过滤孔板110水平移动同样可以实现两者之间的可分离密封连接。
下面结合图3-图8所示，本发明的浸没式过滤隔离装置100，还包括设于过滤孔板110、隔离板120之间的密封结构，当两者贴合时通过密封结构来保证密封连接，所述密封结构优选包括相契合的密封环及密封圈，密封环、密封圈中的一者设于过滤孔板110，密封环、密封圈中的另一者设于隔离板120。在一种具体实施方式中，隔离板120的内侧面上设有凸起的密封圈122(见图4-5)，对应地，过滤孔板110的外侧面凹设有密封环112(见图7-8)；当隔离板120移动至与过滤孔板110重合时，凸起的密封圈122可对应嵌入凹设的密封环112内，通过密封环112、密封圈122的契合来实现良好密封。更进一步地，也可以将密封圈122做成弹性垫片形式，当密封圈122对应嵌入密封环112内后自动弹出，进而实现更好的密封效果。
在本发明的其他实施方式中，还可以在密封环112内固定弹性密封件，例如弹性垫片等，当密封圈122对应嵌入密封环112内后，密封圈122将压紧弹性密封件，同样可以实现更好的密封效果。
结合图1-图8所示，由于本发明之浸没式过滤隔离装置100浸没在水池中，因此受到流体的压力作用，可以使隔离板120紧密贴合在过滤孔板110上，结合密封结构的密封作用，能够更好的保证隔离板120与过滤孔板110稳定契合密封。
下面结合图3、图6所示，在本发明的浸没式过滤隔离装置100中，所述密封结构还可以进一步包括内置于过滤孔板110内的第一线圈113以及内置于隔离板120内的第二线圈123，第一线圈113、第二线圈123分别电连接于控制电路，当隔离板120移动至与过滤孔板110相重合后，控制电路对第一线圈113、第二线圈123通电并加上额定电压，使隔离板120、过滤孔板110产生电磁效应，两者在电磁效应作用下牢牢吸附贴合，进一步保证隔离板120稳定在完全隔离的位置。当然，也可以将第一线圈113内置于隔离板120内，相应地将第二线圈123的内置于过滤孔板110内，同样可以实现上述功能。
下面再次参看图1-图2所示，本发明的浸没式过滤隔离装置100还包括清洁刷140，清洁刷140根据隔离板120的移动方向而安装于其相应的边缘处，例如，在本实施方式中，隔离板120上下移动，因此将清洁刷140安装于隔离板120的下端，这样，当隔离板120向下移动时可带动清洁刷140移动以清洁过滤孔板110，防止隔离板120与过滤孔板110间沉积不规则几何形状的杂质，对杂质导致隔离板120与过滤孔板110之间出现间隙的情况起到预防作用，保证隔离功能正常执行，这既是为实现隔离与密封做准备，同时也是对过滤净化功能的补充。可以理解地，当隔离板120设置为沿其他方向移动时，例如隔离板120相对于过滤孔板110在水平位置移动时，可将清洁刷140安装于隔离板120的靠近过滤孔板110的侧部，这样在隔离板120移动靠近过滤孔板110时同样可以对其进行清扫。
更优选地，所述清洁刷140的长度大于等于过滤孔板110的外径，例如，在本实施方式中，过滤孔板110呈圆形结构，因此清洁刷140的长度大于等于过滤孔板110的直径，这样可以保证清洁刷140对过滤孔板110进行全面清扫。
继续参看图1-图2所示，所述浸没式过滤隔离装置100还包括纳污盒150，其安装于过滤孔板110的底部或者下方，同时纳污盒150相对于水池壁200凸出于过滤孔板110的外侧面，这样清扫出的杂质会自动落入纳污盒150内，同时沉积在过滤孔板110上的较重的杂质会在重力作用下直接落入纳污盒150。
再次参看图1-2所示，所述浸没式过滤隔离装置100还包括一隔离板盒160，其安装于水池壁200并位于过滤孔板110的上方，且隔离板盒160底部具有一出口，正常吸水时，隔离板120在弹性件121的拉力作用下收纳于隔离板盒160内，通过隔离板盒160对隔离板120进行保护，当驱动机构130驱动隔离板120移动时，可通过所述出口出入隔离板盒160。当然，当隔离板120设置为水平移动时，可在隔离板盒160的靠近过滤孔板110的侧面开设出口。
下面再次结合图1-8所示，对本发明的浸没式过滤隔离装置100的工作原理进行说明。
正常吸水时，隔离板120通过弹性件121的拉力固定在隔离板盒160内，水池内的流体沿图1中箭头F1所示方向流经过滤孔板110并进入吸水管300，流体中较大的杂质在通过滤孔板110上的通水孔111时，由于受到几何结构的限制被阻挡在过滤孔板110的水池侧，从而实现对吸入水的净化过滤，这些被阻挡下来的杂质会在过滤孔板110的水池侧沉积，进而阻止杂质通过吸水口流入下游系统，防止下游系统出现堵塞，同时防止杂质对下游系统中的设备造成损坏。
当需要执行隔离功能时，通过控制系统控制驱动机构130动作，驱动机构130通过传动杆131驱动隔离板120向下(图1-2中箭头F2所示方向)移动直至与过滤孔板110正对的位置，此时隔离板120上的密封圈122嵌入过滤孔板110的密封环112内，实现两者之间的密封连接，进而完全阻隔流道，起到隔离作用，同时水池内流体的压力使隔离板120紧密贴合于过滤孔板110，进一步保证隔离效果。从而对吸水口至下游第一道隔离阀之间管道出现的破口进行隔离，消除不可隔离破口事故工况。
更进一步地，当隔离板120向下移动至与过滤孔板110正对并贴合时，控制电路使第一线圈113、第二线圈123通电并加载额定电压，进而产生电磁效应使隔离板120与过滤孔板110紧密吸附在一起，保证隔离板120稳定在完全隔离的位置。
另外，在隔离板120下移的过程中，清洁刷140可同时清扫沉积在过滤孔板110上的杂质至纳污盒150，为隔离板120发挥隔离及密封作用做好准备工作，同时也是对过滤净化功能的补充。
当需要再次吸水时，控制电路使第一线圈113、第二线圈123断电，控制系统控制驱动机构130动作，驱动机构130通过传动杆131带动隔离板120向上移动至隔离板盒160内，使水池内的流体可再次通过过滤孔板110进入吸水管300。
综上，由于本发明的浸没式过滤隔离装置100，具有过滤孔板110及隔离板120，过滤孔板110安装于储水装置的吸水口处，且其上贯穿地开设有多个通水孔111，隔离板120可移动地安装于储水装置的侧壁，用于可分离地密封过滤孔板110上的各通水孔111；首先，通过隔离板120对过滤孔板110的密封可以实现对储水装置的吸水口的隔离，从而对吸水口至下游隔离阀之间管道上出现的破口进行隔离，从根本上解决储水装置内的水通过这类破口丧失的问题，提高核反应堆电厂的安全性；其次，过滤孔板110可以预防杂质流入到下游系统，既能防止下游系统出现堵塞又能防止杂质对下游系统中的设备造成损坏，进一步提高核反应堆电厂的安全性；再者，本发明浸没式过滤隔离装置100的设计、制造、安装和使用都更简单，相较于现有方式中提高补水系统的安全等级的方法具有更高的经济性。
本发明所涉及的吸水系统等的结构及工作方式均为本领域普通技术人员所熟知的常规方式，在此不再做详细的说明。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，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，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种浸没式过滤隔离装置，适用于核电厂的储水装置，其特征在于，包括：
过滤孔板，其安装于储水装置的吸水口处并浸没于储水装置内，且其上贯穿地开设有多个通水孔；
隔离板，其可移动地安装于储水装置的侧壁，用于可分离地密封所述过滤孔板上的各所述通水孔；
密封结构，所述密封结构包括分别内置于所述过滤孔板、所述隔离板内的第一线圈及第二线圈，当所述隔离板移动至与所述过滤孔板相重合后，所述第一线圈、所述第二线圈通电而使所述隔离板、所述过滤孔板在电磁效应作用下吸附贴合，通过所述密封结构密封连接；
清洁刷，其安装于所述隔离板的下端，当所述隔离板移动时可带动所述清洁刷移动以清洁所述过滤孔板。
2.如权利要求1所述的浸没式过滤隔离装置，其特征在于，所述密封结构还包括相契合的密封环及密封圈，所述密封环、所述密封圈中的一者设于所述过滤孔板，所述密封环、所述密封圈中的另一者设于所述隔离板。
3.如权利要求1所述的浸没式过滤隔离装置，其特征在于，所述清洁刷的长度大于等于所述过滤孔板的外径。
4.如权利要求1所述的浸没式过滤隔离装置，其特征在于，还包括纳污盒，其安装于所述过滤孔板的底部或下方，用于收纳从所述过滤孔板上清扫出的杂质。
5.如权利要求1所述的浸没式过滤隔离装置，其特征在于，还包括与所述隔离板相连的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述隔离板移动以使其贴合于或脱离所述过滤孔板。
6.如权利要求5所述的浸没式过滤隔离装置，其特征在于，还包括传动杆，所述传动杆分别连接于所述驱动机构以及所述隔离板的上端，所述驱动机构通过所述传动杆驱动所述隔离板上下移动。
7.如权利要求5所述的浸没式过滤隔离装置，其特征在于，还包括弹性件，所述隔离板通过所述弹性件的拉力固定于储水装置的侧壁，所述驱动机构驱动所述隔离板克服所述弹性件的拉力而向所述过滤孔板移动。
8.如权利要求1所述的浸没式过滤隔离装置，其特征在于，还包括安装于所述储水装置的侧壁的隔离板盒，所述隔离板盒具有一出口，所述隔离板可移离地收纳于所述隔离板盒内。
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