CN112096937B - 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

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。

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]相固接的上阀瓣定位圆盘[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，紧贴在下端板[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]的内腔以及端板[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是表示大通量高温高压电磁释放阀的结构简图；

图2是局部放大图。

具体实施方式

一种大通量高温高压电磁释放阀，其包括一个小通量中温高压电磁阀[5]、一个用来冷却贮存压力介质的球状罐[42]和一个结构件，该结构件从下至上依次设置有下端板[41]、缸盖[7]、缸体[20]、下阀体[34]、上阀体[27]、上盖板[28]，下端板[41]、缸盖[7]、缸体[20]、下阀体[34]、上阀体[27]、上盖板[28]中心线重合并构成结构件的中心线，下端板[41]、缸盖[7]、缸体[20]、下阀体[34]、上阀体[27]、上盖板[28]之间螺纹连接并施以密封焊；小通量中温高压电磁阀[5] 的进出口中心线，球状罐[42]的进出口中心线和结构件的中心线均垂直于水平面；缸盖[7]中设置有上腔、下腔，下腔中设置有控流滑动圆柱体[38]；控流滑动圆柱体[38]下端为管筒端，管筒端设置有4个圆孔；管筒端的腔内设置有1号螺旋圆柱弹簧[4]及上接头[43]，1号螺旋圆柱弹簧[4]的一端抵接在下端板[41]上，另一端抵接在上接头[43]上；缸盖[7]上腔中设置有2号圆柱螺旋弹簧[37]及下接头；缸体[20]中从下至上依次设置有下段阶梯孔、中段阶梯孔、上段阶梯孔，在缸体[20]的下段阶梯孔中设置有活塞[10]，缸体[20]中设置有活塞推拉杆[16]，2号圆柱螺旋弹簧[37]一端抵接在下接头上，另一端抵接在活塞推拉杆[16]的下端面；活塞推拉杆[16] 自上而下设置有推拉头、定位圆盘、波纹管[14]接头；活塞[10]的外周设置有两个活塞环[36]，活塞环[36]端面的流体可泄漏到两个活塞环[36]之间，在缸体[20]上设置有缸壁漏孔，泄漏至两个活塞环[36]之间的流体经缸壁漏孔及外连接管道[11]流到缸体外；活塞[10]中设置有上阶梯孔、中阶梯孔、下阶梯孔，在上阶梯孔上设置有圆板[12]，圆板[12]上面设置有3号圆柱螺旋弹簧[13]，3号圆柱螺旋弹簧[13]的另一端与缸体[20]中设置的环形凹坑的上端面相接触；活塞推拉杆[16] 向下穿过圆板[12]，以螺纹连接的方式与圆板[12]相固接，活塞推拉杆[16]穿过活塞[10]后通过螺母[8]与活塞[10]固接，为防止螺母[8]旋转，用固定螺钉加以固定；在缸体的中段阶梯孔中设有密封波纹管[14]；波纹管[14]的下端与缸体[20]的接口相焊接，波纹管[14]的上端法兰与波纹管[14]接头相焊接；下阀体[34]中设置端有下空腔和上空腔，在下空腔中设置有主阀瓣[23]和主阀座[21]，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]紧固在下空腔中，并施以密封焊；在下空腔中还设置有杯状圆柱体[24]，杯状圆柱体[24]倒置在主阀瓣[23]和主阀座[21]上，以螺纹连接的方式紧固在下空腔中；在下阀体[34]的侧壁上位于主阀座[21]的上方设置有入口法兰[35]的圆柱管，圆柱管与下阀体[34]相焊接；上阀体[27]设置有下段腔、中段腔、上段腔，在中段腔中设置有上阀座[30]，在上阀座[30]的下方设置有上阀瓣[31]，上阀座[30]紧固在上阀体[27]上，并施以密封焊，上阀座[30]的中心部设置有导向套筒，上阀瓣[31]的密封面中心伸出一导向杆，导向杆伸入导向筒中；上阀瓣[31]的下端固接有上定位圆盘[25]；上定位圆盘[25]下方以螺纹连接的方式固接有上推拉杆[19]，上推拉杆[19]从上向下依次穿过下阀体 [34、定位圆盘，并伸入到缸体的圆柱孔中，在圆柱孔中设置有4号圆柱螺旋弹簧[15]，4号圆柱螺旋弹簧[15]套接在上推拉杆[19]上，4号圆柱螺旋弹簧[15]的上端面与上推拉杆[19]的下台阶面相接触；上推拉杆[19]的中部台阶面与定位圆盘的上端面相接触，在距定位圆盘下端面一定距离的上推拉杆[19]上旋固有一螺母[17]，并通过定位圆头钉[18]将螺母[17]紧固在上推拉杆 [19]上。

Claims (1)

1.一种大通量高温高压电磁释放阀，其包括一个小通量中温高压电磁阀、一个用来冷却贮存压力介质的球状罐和一个结构件，该结构件从下至上依次设置有下端板、缸盖、缸体、下阀体、上阀体、上盖板，下端板、缸盖、缸体、下阀体、上阀体、上盖板中心线重合并构成结构件的中心线，下端板、缸盖、缸体、下阀体、上阀体、上盖板之间螺纹连接并施以密封焊；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结构件的中心线均垂直于水平面；缸盖中设置有上腔、下腔，下腔中设置有控流滑动圆柱体；控流滑动圆柱体下端为管筒端，管筒端设置有4个圆孔；管筒端的腔内设置有1号螺旋圆柱弹簧及上接头，1号螺旋圆柱弹簧的一端抵接在下端板上，另一端抵接在上接头上；缸盖上腔中设置有2号圆柱螺旋弹簧及下接头；缸体中从下至上依次设置有下段阶梯孔、中段阶梯孔、上段阶梯孔，在缸体的下段阶梯孔中设置有活塞，缸体中设置有活塞推拉杆，2号圆柱螺旋弹簧一端抵接在下接头上，另一端抵接在活塞推拉杆的下端面；活塞推拉杆自上而下设置有推拉头、定位圆盘、波纹管接头；活塞的外周设置有两个活塞环，活塞环端面的流体可泄漏到两个活塞环之间，在缸体上设置有缸壁漏孔，泄漏至两个活塞环之间的流体经缸壁漏孔及外连接管道流到缸体外；活塞中设置有上阶梯孔、中阶梯孔、下阶梯孔，在上阶梯孔上设置有圆板，圆板上面设置有3号圆柱螺旋弹簧，3号圆柱螺旋弹簧的另一端与缸体中设置的环形凹坑的上端面相接触；活塞推拉杆向下穿过圆板，以螺纹连接的方式与圆板相固接，活塞推拉杆穿过活塞段阶梯孔中设有密封波纹管；波纹管的下端与缸体的接口相焊接，波纹管的上端法兰与波纹管接头相焊接；下阀体中设置端有下空腔和上空腔，在下空腔中设置有主阀瓣和主阀座，主阀瓣通过螺塞紧固在活塞推拉杆的顶端，主阀座紧固在下空腔中，并施以密封焊；在下空腔中还设置有杯状圆柱体，杯状圆柱体倒置在主阀瓣和主阀座上，以螺纹连接的方式紧固在下空腔中；在下阀体的侧壁上位于主阀座的上方设置有入口法兰的圆柱管，圆柱管与下阀体相焊接；上阀体设置有下段腔、中段腔、上段腔，在中段腔中设置有上阀座，在上阀座的下方设置有上阀瓣，上阀座紧固在上阀体上，并施以密封焊，上阀座的中心部设置有导向套筒，上阀瓣的密封面中心伸出一导向杆，导向杆伸入导向筒中；上阀瓣的下端固接有上定位圆盘；上定位圆盘下方以螺纹连接的方式固接有上推拉杆，上推拉杆从上向下依次穿过下阀体、定位圆盘，并伸入到缸体的圆柱孔中，在圆柱孔中设置有4号圆柱螺旋弹簧，4号圆柱螺旋弹簧套接在上推拉杆上，4号圆柱螺旋弹簧的上端面与上推拉杆的下台阶面相接触；上推拉杆的中部台阶面与定位圆盘的上端面相接触，在距定位圆盘下端面一定距离的上推拉杆上旋固有一螺母，并通过定位圆头钉将螺母紧固在上推拉杆上。

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