CN112096937A - 新型大通量高温高压电磁释放阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供的新型大通量高温高压电磁释放阀，由一个中温高压小通量电磁阀，一个球状冷却储存罐和一个新型结构件组合而成，新型结构件由一个活塞，一个密封用波纹管和活塞推拉杆，一个为压力介质进入活塞下上腔的换向滑动圆柱体和设置在滑动圆柱体上下的两个弹簧，上下两个阀瓣和两个阀座以及连接在上下两个定位圆盘上的上推拉杆以及协助主阀瓣和上阀瓣关闭的最后一段行程的两个弹簧，小通量中温高压电磁阀首次开启约1～2秒钟，则使主阀瓣开启释放压力介质，第二次中温高压小通量电磁阀开启1～2秒钟，则主阀瓣关闭停止释放压力介质，释放压力介质的时间可长可短，压力介质释放时间的长短，不影响中温高压小通量电磁阀的寿命，不存在线圈烧毁的问题。

Description

新型大通量高温高压电磁释放阀

技术领域

电磁阀因高温压力介质排放时间长就会提升阀中的电磁线圈的温度，温度过高容易烧毁线圈，使电磁阀失去回座的能力，美国三里岛核电站中的超压保护用电磁释放阀因释放时间过长，未及时关闭而导致线圈烧毁，使该阀不能回座，造成堆芯严重失水而轰动了全世界。

背景技术

目前，美国生产的动力泄放阀，是采用电动机加减速齿轮来控制释放阀的开启与关闭，与此前的电磁释放阀相比，有很大优点，很少出现通电线圈烧毁的问题，但与电磁释放阀相比结构要复杂的多，制造成本要高得多，启闭的速度也不及电磁释放阀来得快。

发明内容

本发明提供的新型大通量高温高压电磁释放阀，与现有的电磁释放阀和动力泄放阀相比有如下优点：

1、每次排放不会因排放时间过长，使电磁线圈的温度升高，因为它是用小通量中温高压电磁阀在极短时间内打开排放阀；2、因通电的时间很短，在线圈中产生的热量极少；使电磁线圈的温度升高微乎其微；3、与此同时因进入到线圈部位的压力介质的温度属常温，不会去加热线圈来提升线圈的温度，不存在线圈烧毁的问题；4、排放阀开启之后，在极短的时间内可以将其排放阀关闭；其次使用此种电磁释放阀与动力泄放阀相比，结构比较简单，制造成本低，能做到快启快闭。

新型大通量高温高压电磁释放阀的工作原理说明如下：

如图1所示，当新型大通量高温高压电磁释放阀的入口法兰[35]连接到高温高压容器的出口管法兰后，高温高压容器充满压力介质时，则新型大通量高温高压电磁阀与入口法兰[35]相连通的空间，如主阀瓣[23]的左右和上空间，球形冷却压力介质贮存罐[42]以及连接管道[40]和小通量中温高压电磁阀[5]的入口腔[2]都充满着高压的压力介质，当系统需要通电释放压力介质时，令小通量中温高压电磁阀[5]通电开启，将压力介质引入到缸盖[7]内通向控流滑动圆柱体[38]的上端面并直通活塞[10]的下腔，推使活塞[10]向上移动，活塞[10]上的下凹端面先与圆板[12]的下端面接触，随之上移，与圆板[12]紧固在一起的活塞推拉杆[16]也随之上移，当圆板[12]的上端面接触到波纹管[14]的下接头下的缸体[20]的内端面时，活塞[10]、圆板[12]和活塞推拉杆[16]等，停止上移，用螺塞[22]紧固在活塞推拉杆[16]的上端的主阀瓣[23]亦停止移动，此时主阀瓣[23]达到最大的开度；下部与活塞推拉杆[16]的定位圆盘相固接的上推拉杆[19]，穿过下阀体[34]的纵向圆洞与固接在上阀瓣[31]下端的定位圆盘相固接的上推拉杆[19]相固淁的上阀瓣定位圆盘[25]亦停止移动，此时上阀瓣[31]并未完全闭合，紧接着设置在上推拉杆[19]的下端的4号圆柱螺旋弹簧[15]的作用下而关闭；小通量中温高压电磁阀[5]通电一瞬间，主阀瓣[23]开，上阀瓣[31]关，与此同时，活塞[10]的下腔的压力，在一瞬间完成零到最大值的过程，尽管活塞[10]的下腔，可经活塞环[36]的端头间隙和两活塞环[36]之间的缸壁漏孔泄漏直达体外，其泄漏量远小于进入量，活塞[10]下腔的压力，在一瞬间完成最大值到零的过程，也是因为上述泄漏孔的存在，压力上升到最大值的过程中，控流滑动圆柱体[38]的下端面，紧貼在下端板[41]上，一停电切断流体流，活塞[10]的下腔的压力，速降至零，在降压过程中，具有上盖板的圆柱管筒[44]，在接近上盖板的圆柱管筒上设置有4个圆孔，在此圆柱管筒[44]的下部设置有圆柱螺旋弹簧的接头[43]，1号圆柱螺旋弹簧[4]的上端面与此接头的下端面相接触，此弹簧的下端面与端板[41]中部突出的台阶外的上端面相接触，此圆柱管筒[44]套置在端板[41]中心伸出的上管筒上，具有上盖板的圆柱管筒[44]的外表面与控流滑动圆柱体[38]中心空腔壁接触，控流滑动圆柱体[38]，在1号圆柱螺旋弹簧[4]作用下，先是具有上盖板的圆柱管筒[44]向上移动，当活塞下腔压力降至一定的压力时，控流滑动圆柱体[38]也跟随具有上盖板的圆柱管筒[44]一起上移，直至控流滑动圆柱体[44]的上端面接触到控流滑动体腔的内台阶面为止，此时活塞[10]下腔的压力介质经上盖板下的圆柱管筒[44]上的数个圆孔和圆柱管筒[44]的內腔以及端板[41]上下中心处伸出的圆柱管腔，直通体外：此时活塞[10]的上端面接触到下圆板[12]的下端面，下圆板[12]的上端面接触到缸体[20]的内端面，活塞推拉杆[16]上移过程中，顶开了主阀瓣[23]，与此同时，紧固在活塞推拉杆[16]上端的定位圆盘上的上推拉杆[19]推使上定位圆盘[25]上移，上阀瓣[31]随之上移，紧接着在4号小圆柱螺旋弹簧[15]的作用下而关闭，随着压力介质的释放，当系统压力持续下降到停放压力前夕，使小通量中温高压电磁阀[5]实施通电，来自小通量中温高压电磁阀[5]的出口管的流体经缸盖[7]内下横向管和连接管[39]直达活塞[10]的上腔，在活塞[10]上腔的压力介质的作用下，活塞[10]向下移动，随即活塞推垃杆[16]、圆板[12]、主阀瓣[23]、上阀瓣[31]均向下移动，在向下移动最后一瞬间，3号圆柱螺旋弹簧[13]推使活塞推拉杆16]向下移动，使主阀瓣[23]关闭，上阀瓣[31]开启，全部可移动件恢复到首次未开启释放压力介质前的位置。

附图说明

图1是表示新型大通量高温高压电磁释放阀的结构简图

具体实施方式

本发明提供的新型大通量高温高压电磁释放阀，由一个小通量中温高压电磁阀[5]、一个冷却贮存压力介质的球状罐[42]和一个新型结构件组合而成，小通量中温高压电磁阀的进出口中心线，球状罐的进出口中心线和新型结构件的中心线均垂直于水平面，新型结构件自下而上，由端板[41]、缸盖[7]、缸体[20]、下阀体[34]、上阀体[27]、上盖板[28]等以螺纹连接的方式组合而成，并均施以密封焊；缸盖[7]的腔中设置有控流滑动圆柱体[38]，控流滑动圆柱体[38]的腔中设置有上盖板的圆柱管筒[44]，接近上盖板下的管筒端部设置有4个圆孔，在露出控流滑动圆柱体[38]的下部管筒上设置有圆柱形螺旋弹簧的上接头[43]，1号圆柱螺旋弹簧[4]的上端面与所述的上接头[43]的下端面相接触，此弹簧的下端面与端板[41]的上端面相接触，2号圆柱螺旋弹簧[37]的下端面与圆柱管筒[44]上的上盖板相接触，此弹簧的上端面与活塞推拉杆[16]的下端面相接触，活塞[10]位于缸体[20]的下腔，活塞[10]的外周设置有两个活塞环[36]，环端面的流体可经环端头间隙泄漏到环与环之间，再经缸壁漏孔及外连接管道[11]流到缸体外，活塞[10]的上腔设置有圆板[12]，圆板[12]上面设置有3号圆柱螺旋弹簧[13]，此圆柱螺旋弹簧[13]的另一端与缸体中设置的圆形凹坑的下端面相接触，密封波纹管[14]，自上而下插入缸体[20]的中腔，下端与缸体[20]的接口相焊接；活塞推拉杆[16]本体自上而下设置有推拉头、定位圆盘、波纹管接头等，此件自上而下穿过波纹管[14]，与波纹管[14]的上端法兰相焊接，持续向下穿过圆板[12]，以螺纹连接的方式与圆板[12]相固接，穿过活塞[10]后用螺母[9]固接，为防止螺母[9]旋转，用固定螺钉[8]加以固定，3号圆柱螺旋弹簧[13]的下端与固定在活塞推拉杆[16]上的圆板[12]的上端面相接触，其上端与缸体[20]的凹槽的下端面相接触，主阀座[21]和主阀瓣[23]均位于下阀体[34]的下腔，主阀瓣[23]通过螺塞[22]紧固在活塞推拉杆[16]的顶端，主阀座[21]紧固在下阀体[34]的下腔中，并施以密封焊，杯状圆柱体[24]倒置在主阀瓣[23]和主阀座[21]上，以螺纹连接的方式旋固在下阀体[34]的下腔中，并沿端面上的螺纹连接线施以密封焊，入口法兰[35]的圆柱管，自左至右插入主阀座[21]和主阀瓣[23]的上腔中，圆柱管与下阀体[34]相焊接，上阀座[30]和上阀瓣[31]均位于上阀体[27]的上下腔中，上阀座[30]紧固在上阀体[27]上，并施以密封焊，上阀座[30]的密封面朝下，上阀座[30]的中心部设置有导向管筒，上阀瓣[31]的密封面中心伸出一导向杆，为上阀瓣[31]的关闭导向，上阀瓣[31]的下端与上定位圆盘[25]以螺母加螺钉方式相固接，上推拉杆[19]自上而下穿过下阀体[34]的纵向圆柱形洞，上端以螺纹连接的方式，紧固在上定位圆盘[25]上，上推拉杆[19]的下部穿过活塞推拉杆[16]上的定位圆盘，上推拉杆[19]的下台阶面与活塞推拉杆[16]上的定位圆盘的上端面相接触，在离此定位圆盘的下端面一定距离的上推拉杆[19]上旋固一螺母[17]用定位圆头钉[18]，将螺母[17]紧固在上推拉杆[19]上，在其下的的上推拉杆[19]的下端持续下走，伸入到缸体[20]一圆柱孔底上的4号圆柱螺旋弹簧[15]的内孔中，4号圆柱螺旋弹簧[15]的上端面与上推拉杆[19]的台阶面相接触，并将4号圆柱螺旋弹簧[15]压缩到一定的值；当小通量中温高压电磁阀通电时，活塞[10]和与其相固接的活塞推拉杆[16]、圆板[12]上移，主阀瓣[23]开启、上阀瓣[31]处于快关闭状态，紧接着4号圆柱螺旋弹簧[15]推使定位圆盘[25]上移，上阀瓣[31]关闭；与此同时，活塞[10]的下腔压力瞬降至零，在1号圆柱螺旋弹簧[4]的作用下，控流滑动圆柱体[38]上移，其上端面与控流滑动圆柱体腔中的上台阶面接触，并露出了缸盖内的下横向管经连接管[39]直通活塞[10]的上腔，此时活塞[10]的下腔旳压力介质已全部排出腔外：为小通量中温高压电磁阀[5]第二次通电快速关闭創造了条件，上述结构的设置，可做到此电磁释放阀的开启与关闭之间的时间很短；需要停止释放高温高压流体时，应立即使小通量中温高压电磁阀[5]第二次通电，将高压流体引至活塞[10]的上腔，活塞[10]在其上腔的高压流体的作用下移，活塞[10]的下端面与缸盖[7]相接触，与活塞[10]相固接的结构件，如主阀瓣[23]、上阀瓣[31]等均随之下移，其中圆板[12]上的3号圆柱螺旋弹簧[13]对圆板[12]的作用下，使活塞推拉杆[16]最后下移一行程，使主阀瓣[23]关闭，此时全部结构件均恢复到首次开启释放压力介质前的状态。

Claims (1)

1.一种新型大通量高温高压电磁释放阀，它由一个中温高压小通量电磁阀，一个球状冷却储存罐，和一个新型结构件组合而成，中温高压小通量电磁阀的进出口接管嘴的中心线，球状冷却储存罐的进出口接管嘴中心线和新型结构件的中心线均垂直于水平面，新型结构件自下而上，由端板、缸盖、缸体、下阀体、上阀体、端盖及其内部部件等组成，上述各件均以螺纹连接的方式相固接，并施以密封焊，中温高压小通量电磁阀的入口管接嘴，通过管道与球状冷却储存罐的出口管嘴相焊接，球状冷却储存罐的入口管嘴通过管道与设置在下阀体上的高温高压流体的入口法兰通向主阀座和主阀瓣腔内的管筒内腔相通的管道相焊接，中温高压小通量电磁阀的出口管嘴插焊在缸盖纵向孔端，纵向孔与缸盖内上下两水平管相通，两水平管均通向控流滑动圆柱体腔，此体腔内装有圆柱形的管筒，其上端设置有盖板，接近盖板的管筒上设置有4个通孔，其下部设置有圆柱螺旋弹簧的上接头，1号圆柱螺旋弹簧的上端与此接头的下端面相接触，此弹簧的下端面与端板上突出的台阶面之外相接触，此管筒的上盖的上端面与2号圆柱螺旋弹簧下端面相接触，2号圆柱螺旋弹簧的上端面与活塞推拉杆的下端面相接触，此圆柱形管筒套置在端板中部向上伸出的空心管筒上，筒外壁与控流滑动圆柱体筒内壁接触，控流滑动圆柱体的上端面与缸盖内的上横向通孔的下边线齐平，此时若令中温高压小通量电磁阀通电，来自中温高压小通量电磁阀出口管的流体，经缸盖内的上横向管和控流滑动圆柱体的上端面空腔直达活塞下腔，随着流体的进入和活塞下腔压力的提升，尽管2号圆柱螺旋弹簧对上盖板的作用力随着活塞的上移越来越小，因进入活塞下腔的流体对控流滑动体和圆柱管筒上的上盖板产生的压力，使他们的位置保持不变，当活塞上移到头，中温高压小通量电磁阀停电停供流体时，活塞下腔的压力从最大值下降到滑动体开始上滑前，活塞下腔的流体开始从上盖板下圆柱管端上的漏水孔，再经端板上的中部伸出的圆柱形通孔泄漏到体外，当压力下降至某一值时，圆柱形管筒和上盖板向上移动，随后压力再下降某一值时，控流滑动圆柱体也随之上移，当控流滑动圆柱体上端接触到控流滑动圆柱体腔上台阶面时，均停止滑动，此时活塞下腔的的流体经上盖板下的圆柱形管筒上的圆漏孔进入该管和端板中心部上下伸出的圆柱形管腔直达体外；波纹管自上而下，从缸体上腔直插中部空腔中，下端法兰与缸体内的下接头相焊接，本身具有推拉头、定位圆盘和波纹管上接头的活塞推拉杆，自上而下插入波纹管中，定位圆盘下的波紋管接头与波纹管的上接头相焊接，其下的推拉杆，先以螺纹连接的方式与圆板相固接，3号圆柱螺旋弹簧的下端面与圆板的上端面相接触，此弹簧的上端面与缸体內圆形凹槽的下瑞面相接触，活塞推拉杆持续下走，穿过活塞后，用螺母固接并使螺母的上端面与活塞下凹端面保持一定的距离，为防止螺母旋转，用螺钉加以固定；活塞上设置有上下两个活塞环，环周面紧贴于缸体的内腔壁以保持密封，两个活塞环之间的缸壁上设置有漏孔，可将活塞上腔的流体通过活塞环接头处和缸壁漏孔泄漏到缸体外，可使活塞下腔的流体从高压降至零；对应于主阀瓣下端的主阀座紧固在下阀体上并施以密封焊，一个杯状圆柱体自上而下，以螺纹连接的方式倒置在主阀瓣和主阀座上，上端沿螺纹连接圆周端线施以密封焊，左端入口法兰圆柱管直通主阀瓣、主阀座的腔中，用焊接的方式将法兰圆柱管紧固在下阀体上；上阀座紧固在上阀体的中心部，并施以密封焊，上阀座的中心设置有圆柱管，与上阀座相对应的上阀瓣的密封面的中心伸出一导向圆杆，上阀瓣的下端设置有上定位圆盘，使用螺母将上阀瓣的下端紧固在上定位圆盘上，连接上下两定位圆盘旳上推拉杆，自上而下插入下阀体的纵向圆洞中，上端以螺纹的形式紧固在上定位圆盘上，下部穿过活塞推拉杆上的定位圆盘，使推拉杆中的一个台阶面与活塞推拉杆上的定位圆盘的上端面相接触，在定位圆盘下的上推拉杆上旋固一螺母，此螺母的上端面与定位圆盘的下端面保持一定的的距离，并在螺母上加装一螺钉，以防螺母转动，上推拉杆持续下走深入到缸体纵向圆洞底面上的4号圆柱螺旋弹簧中，并使4号圆柱螺旋弹簧压缩一定旳值；当中温高压小通量电磁阀首次通电一瞬间，主阀瓣开上阀瓣关，4号圆柱螺旋弹簧，推使上推拉杆上移一小段距离，使上阀瓣关闭，当中温高压小通量电磁阀第二次通电一瞬间，流体进入活塞的上腔，活塞下移，与活塞相固接的活塞推拉杆，与活塞推拉杆相固接的上推拉杆，以及与上述种种有连接关系的部件，如主阀瓣和上阀瓣等都随之下移，3号圆柱螺旋弹簧，推使活塞推拉杆下移一小段距离主阀瓣关闭，此时全部可移动件均回归首次启动前的位置。

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