CN112066080B - 用于组合式控制阀的降噪组件及组合式控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门领域，提供一种用于组合式控制阀的降噪组件及组合式控制阀。用于组合式控制阀的降噪组件包括壳体，壳体内形成有腔室，沿壳体的轴向以及径向分别形成有出水口和进水口，壳体通过出水口安装于组合式控制阀的进水管；降噪体，安装于腔室，且将腔室分隔为过水腔和降噪腔，沿腔室的高度方向，降噪腔位于过水腔的上方，出水口以及进水口分别与过水腔连通。该用于组合式控制阀的降噪组件能够有效地降低组合式控制阀工作过程中产生的水击振动和噪声，匹配组合式控制阀的结构尺寸，满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高内置式控制棒驱动线的运行可靠性。

Description

用于组合式控制阀的降噪组件及组合式控制阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，特别是涉及一种用于组合式控制阀的降噪组件及组合式控制阀。

背景技术

核反应堆控制棒水压驱动技术是一种内置式控制棒驱动技术，其驱动机构置于反应堆压力容器内的高温、高压和辐照环境中，采用提升、传递、夹持三个水压缸次序驱动传递、夹持两套销爪机构运动，实现控制棒的步升、步降和落棒功能。

基于驱动机构的工作原理和先进一体化小型水堆内置式控制棒驱动线的结构特点及试验装拆、运行的经验，需要有效减低组合阀工作过程中产生的水击振动和噪声，匹配组合阀部件的结构尺寸，满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高内置式控制棒驱动线的运行可靠性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于组合式控制阀的降噪组件，能够有效地降低组合式控制阀工作过程中产生的水击振动和噪声。

本发明提供一种用于组合式控制阀的降噪组件，包括：

壳体，所述壳体内形成有腔室，沿所述壳体的轴向以及径向分别形成有出水口和进水口，所述壳体通过所述出水口安装于组合式控制阀的进水管；

降噪体，安装于所述腔室，且将所述腔室分隔为过水腔和降噪腔，沿所述腔室的高度方向，所述降噪腔位于所述过水腔的上方，所述出水口以及所述进水口分别与所述过水腔连通。

本发明实施例提供的用于组合式控制阀的降噪组件，通过在壳体内设置降噪体，并通过降噪体将壳体内的腔室分隔形成过水腔和降噪腔，使得流经该降噪组件的水流不仅能够正常流通，还能够有效地降低组合式控制阀工作过程中产生的水击振动和噪声，匹配组合式控制阀的结构尺寸，满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高内置式控制棒驱动线的运行可靠性。不仅满足控制棒内置式水压驱动技术的工程应用，也为其他工业领域减振降噪结构的工程设计提供了参考。

进一步地，所述降噪体包括：

降噪板，固定连接于所述腔室，在所述降噪板上间隔地开设有多个降噪孔。

进一步地，所述降噪孔的孔面积总和与所述降噪板的面积比值小于0.4。

进一步地，所述降噪板的厚度与所述降噪孔的孔径的比值大于1.5。

进一步地，多个所述降噪孔相互连通，位于所述降噪板表面的所述降噪孔的开口朝向所述过水腔，以使水击波单向传输至所述降噪腔。

进一步地，沿所述降噪板的周向，在所述降噪板的边缘设置有第一台阶面，沿所述腔室的内壁的周向形成有与所述第一台阶面形状适配的第二台阶面，所述第一台阶面与所述第二台阶面相互卡接。

进一步地，还包括：

盖体，沿所述盖体的周向，在所述盖体的边缘设置有第三台阶面，所述第三台阶面卡接于所述降噪腔的端部并用于定位和密封所述降噪腔。

进一步地，沿所述盖体的周向，在所述盖体的边缘形成有第一斜面；

沿所述降噪腔的周向，在所述降噪腔的边缘形成有第二斜面；

在所述盖体卡接于所述降噪腔的情况下，所述第一斜面与所述第二斜面形成用于将所述盖体焊接于所述降噪腔的熔池。

本发明实施例还提供一种组合式控制阀，包括如前任一项所述的用于组合式控制阀的降噪组件，所述用于组合式控制阀的降噪组件连接于组合式控制阀。

本发明提供的组合式控制阀，通过设置如前所述的用于组合式控制阀的降噪组件，不仅能够降低组合式控制阀工作过程中产生的水击振动和噪声，还能够满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高了内置式控制棒驱动线的运行可靠性。

进一步地，所述组合式控制阀包括：

进水管，所述出水口与球形管接头焊接连接，所述球形管接头与所述进水管连接；

驱动回路，与所述进水口焊接连接。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例提供的用于组合式控制阀的降噪组件，通过在壳体内设置降噪体，并通过降噪体将壳体内的腔室分隔形成过水腔和降噪腔，使得流经该降噪组件的水流不仅能够正常流通，还能够有效地降低组合式控制阀工作过程中产生的水击振动和噪声，匹配组合式控制阀的结构尺寸，满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高内置式控制棒驱动线的运行可靠性。不仅满足控制棒内置式水压驱动技术的工程应用，也为其他工业领域减振降噪结构的工程设计提供了参考。

本发明提供的组合式控制阀，通过设置如前所述的用于组合式控制阀的降噪组件，不仅能够降低组合式控制阀工作过程中产生的水击振动和噪声，还能够满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高了内置式控制棒驱动线的运行可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于组合式控制阀的降噪组件的示意性剖视图；

图2为本发明实施例提供的用于组合式控制阀的降噪组件的示意性爆炸图；

图3为本发明实施例提供的组合式控制阀的示意性结构图。

附图标号说明：

100、壳体；102、腔室；104、出水口；106、进水口；108、过水腔；110、降噪腔；112、降噪板；114、降噪孔；116、第一台阶面；118、第二台阶面；120、盖体；122、第三台阶面；124、第一斜面；126、第二斜面；130、组合式控制阀。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图2所示，本发明提供一种用于组合式控制阀的降噪组件，包括壳体100和降噪体；其中，在壳体100内形成有腔室102，沿壳体100的轴向以及径向分别形成有出水口104和进水口106，壳体100通过出水口104安装于组合式控制阀130的进水管；降噪体安装于腔室102，且将腔室102分隔为过水腔108和降噪腔110，沿腔室102的高度方向，降噪腔110位于过水腔108的上方，出水口104以及进水口106分别与过水腔108连通。

本发明实施例提供的用于组合式控制阀的降噪组件，通过在壳体100内设置降噪体，并通过降噪体将壳体100内的腔室102分隔形成过水腔108和降噪腔110，使得流经该降噪组件的水流不仅能够正常流通，还能够有效地降低组合式控制阀130工作过程中产生的水击振动和噪声，匹配组合式控制阀130的结构尺寸，满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高内置式控制棒驱动线的运行可靠性。不仅满足控制棒内置式水压驱动技术的工程应用，也为其他工业领域减振降噪结构的工程设计提供了参考。

具体来说，在本发明实施例提供的用于组合式控制阀的降噪组件中，壳体100用于过水以及承载降噪体，而且，壳体100还用于形成在运行温度和压力下，包容反应堆冷却剂同时用于包容放射性物质的压力边界。

其中，壳体100内部形成有腔室102，沿着壳体100的轴向，在壳体100的一端设置有出水口104；沿着壳体100的径向，在壳体100的侧壁上形成有进水口106。其中，壳体100的轴向具体是指如图1所示的壳体100的上下方向，壳体100的径向具体是指如图1所示的壳体100的左右方向。此外，该用于组合式控制阀的降噪组件通过出水口104焊接标准球形管接头，再通过标准球形管接头安装于组合式控制阀130的进水管上。

如前所述，降噪体安装在腔室102内，并将腔室102分隔成如图1所示的降噪腔110以及过水腔108两部分，其中，位于上半部分的是降噪腔110，位于下半部分的是过水腔108，也就是说，降噪腔110的位置高于过水腔108的位置。上文所述的进水口106以及出水口104分别与过水腔108连通。其中，进水口106可与驱动回路管线焊接连接，形成反应堆一回路压力边界，满足一回路压力边界的强度要求。也就是说，降噪腔110的高度高于出水口104以及进水口106的位置。过水腔108中用以流通水，降噪腔110中部分充水并留有一定的气空间，用来吸收和耗散水击波的能量。

通过在腔室102内按照上下布置的方式分别设置降噪腔110和过水腔108，使得水流经过水腔108时，水击振动和噪声能够被降噪体吸收，并在降噪腔110内消除，进而能够有效地降低组合式控制阀130工作过程中产生的水击振动和噪声，提高了内置式控制棒驱动线的运行可靠性。

在本发明实施例中，降噪体包括降噪板112，固定连接于腔室102，在降噪板112上间隔地开设有多个降噪孔114。

降噪孔114的孔面积总和与降噪板112的面积比值小于0.4。换而言之，降噪孔114的尺寸与降噪孔114的数量相匹配，降噪孔114的开孔面积占降噪板112的总面积的比例小于40％，这样能够防止降噪孔114过多影响降噪板112的结构强度。

降噪板112的厚度与降噪孔114的孔径的比值大于1.5。换而言之，降噪板112的厚度与水击波强度相匹配，降噪板112的厚度大于降噪孔114的孔径的1.5倍，这样同样可以保证降噪板112的结构强度。例如，降噪孔114的孔径为5mm，则降噪板112的厚度应当大于7.5mm。

在本发明实施例中，多个降噪孔114相互贯通，且位于降噪板112表面的降噪孔114的开口朝向过水腔108，以使水击波单向传输至降噪腔110；从进水口106进入的水击波在过水腔108中传播，经降噪板112的隔离和滤波，使水击波单向传输至降噪腔110，在降噪腔100内吸收和耗散。

此外，降噪孔114的孔隙率的取值范围为70％-90％，而且，降噪孔114的孔径不宜过大。这样一来，当水流经过过水腔108后，声波经过多个降噪孔114时，利用声波在降噪孔114中的多次往复摩擦，消除了声波的声能，利用降噪腔110来控制吸声峰值的共振频率，进而就能够起到降低组合式控制阀130工作过程中产生的水击振动和噪声的目的。

此外，在这种形成方式中，降噪板112可以采用吸声型泡沫玻璃、玻璃纤维、玻璃棉毡等材料制成。

通过将多个降噪孔114设置成相互连通的形式，主要利用了粘滞阻力耗能以及热交换耗能的降噪机理。其中，粘滞阻力耗能的作用机理是：声波经过降噪板112表面时，引起了降噪孔114内部的空气振动，空气与降噪板112经络间产生相对运动。由空气的粘滞性产生相应的粘滞阻力，使得空气动能转化为热能，进而使得声波能量逐渐衰减。热交换耗能的作用机理是：声波通过时，发生空气绝热压缩升温，与降噪板112上的降噪孔114发生热交换、热传导，同样能够使得声波能量逐渐衰减。

此外，还可以在降噪板112的表面设置护面层。例如，护面层可以采用纤维布、金属丝网等。

进一步地，沿降噪板112的周向，在降噪板112的边缘设置有第一台阶面116，沿腔室102的内壁的周向形成有与第一台阶面116形状适配的第二台阶面118，第一台阶面116与第二台阶面118相互卡接。

如图2所示，通过在降噪板112的边缘设置第一台阶面116，在腔室102的内壁设置第二台阶面118，能够方便降噪板112与腔室102的定位安装。当降噪板112与腔室102通过第一台阶面116与第二台阶面118定位后，再通过焊接的方式将降噪板112固定连接于壳体100的腔室102。

进一步地，该用于组合式控制阀的降噪组件还包括盖体120，沿盖体120的周向，在盖体120的边缘设置有第三台阶面122，第三台阶面122卡接于降噪腔110的端部并用于定位和密封降噪腔110。

参见图2，在盖体120的边缘设置第三台阶面122，能够方便盖体120稳定的卡接于降噪腔110的端部。在本发明实施例中，降噪腔110的顶部敞开，盖体120盖设于降噪腔110的顶部，当盖体120盖设至降噪腔110的顶部后，通过焊接的方式使得盖体120固定连接到降噪腔110的顶部。

请继续参见图2，沿盖体120的周向，在盖体120的边缘形成有第一斜面124；沿降噪腔110的周向，在降噪腔110的边缘形成有第二斜面126；在盖体120卡接于降噪腔110的情况下，第一斜面124与第二斜面126形成用于将盖体120焊接于降噪腔110的熔池。

换而言之，由于盖体120与降噪腔110的顶部采用焊接的形式固定连接，为了保证盖体120与降噪腔110在焊接过程中不会有错位的情况发生，在盖体120的边缘以及降噪腔110的边缘分别形成有第一斜面124和第二斜面126。当盖体120盖设至降噪腔110的顶部后，第一斜面124与第二斜面126的底部相互贴合形成了用于将盖体120焊接于降噪腔110的熔池。在焊接过程中，可直接对准该熔池进行焊接。

如图3所示，本发明实施例还提供一种组合式控制阀130，包括进水管、驱动回路以及如前任一项所述的用于组合式控制阀的降噪组件。

本发明提供的组合式控制阀130，通过设置如前所述的用于组合式控制阀的降噪组件，不仅能够降低组合式控制阀130工作过程中产生的水击振动和噪声，还能够满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高了内置式控制棒驱动线的运行可靠性。

在本发明实施例中，用于组合式控制阀的降噪组件可先将出水口104安装于组合式控制阀130的进水管上，具体地，出水口104与球形管接头焊接连接，球形管接头与进水管连接；进水口106与驱动回路焊接连接。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例提供的用于组合式控制阀的降噪组件，通过在壳体100内设置降噪体，并通过降噪体将壳体100内的腔室102分隔形成过水腔108和降噪腔110，使得流经该降噪组件的水流不仅能够正常流通，还能够有效地降低组合式控制阀130工作过程中产生的水击振动和噪声，匹配组合式控制阀130的结构尺寸，满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高内置式控制棒驱动线的运行可靠性。不仅满足控制棒内置式水压驱动技术的工程应用，也为其他工业领域减振降噪结构的工程设计提供了参考。

本发明提供的组合式控制阀130，通过设置如前所述的用于组合式控制阀的降噪组件，不仅能够降低组合式控制阀130工作过程中产生的水击振动和噪声，还能够满足反应堆一回路压力边界的使用条件，提高了内置式控制棒驱动线的运行可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于组合式控制阀的降噪组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内形成有腔室，沿所述壳体的轴向以及径向分别形成有出水口和进水口，所述壳体通过所述出水口安装于组合式控制阀的进水管；

降噪体，安装于所述腔室，且将所述腔室分隔为过水腔和降噪腔，沿所述腔室的高度方向，所述降噪腔位于所述过水腔的上方，所述出水口以及所述进水口分别与所述过水腔连通；所述降噪体包括：

降噪板，固定连接于所述腔室，在所述降噪板上间隔地开设有多个降噪孔；

所述降噪孔的孔面积总和与所述降噪板的面积比值小于0.4；

所述降噪板的厚度与所述降噪孔的孔径的比值大于1.5；

多个所述降噪孔相互连通，位于所述降噪板表面的所述降噪孔的开口朝向所述过水腔，以使水击波单向传输至所述降噪腔。

2.根据权利要求1所述的用于组合式控制阀的降噪组件，其特征在于，沿所述降噪板的周向，在所述降噪板的边缘设置有第一台阶面，沿所述腔室的内壁的周向形成有与所述第一台阶面形状适配的第二台阶面，所述第一台阶面与所述第二台阶面相互卡接。

3.根据权利要求1所述的用于组合式控制阀的降噪组件，其特征在于，还包括：

盖体，沿所述盖体的周向，在所述盖体的边缘设置有第三台阶面，所述第三台阶面卡接于所述降噪腔的端部并用于定位和密封所述降噪腔。

4.根据权利要求3所述的用于组合式控制阀的降噪组件，其特征在于，沿所述盖体的周向，在所述盖体的边缘形成有第一斜面；

沿所述降噪腔的周向，在所述降噪腔的边缘形成有第二斜面；

在所述盖体卡接于所述降噪腔的情况下，所述第一斜面与所述第二斜面形成用于将所述盖体焊接于所述降噪腔的熔池。

5.一种组合式控制阀，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的用于组合式控制阀的降噪组件，所述用于组合式控制阀的降噪组件连接于组合式控制阀。

6.根据权利要求5所述的组合式控制阀，其特征在于，所述组合式控制阀包括：

进水管，所述出水口与球形管接头焊接连接，所述球形管接头与所述进水管连接；

驱动回路，与所述进水口焊接连接。

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