CN113856936A - 一种安全壳非能动自动喷淋控制装置 - Google Patents

一种安全壳非能动自动喷淋控制装置 Download PDF

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王辉
石雪垚
李精精
孙婧
常愿
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Abstract

本发明公开了一种安全壳非能动自动喷淋控制装置，包括蓄水装置、温度控制装置、喷淋管道和喷淋头；所述蓄水装置通过喷淋管道与所述喷淋头相连；所述温度控制装置通过热敏组件控制所述喷淋的控制阀门，实现自动喷淋。本发明的有益效果是：本发明的温度控制装置能够实现安全壳非能动自动喷淋，且无需外部能源，能极大提高了安全壳的安全性。热敏组件可在事故后复原重复使用，有效解决了熔断材料需要更换的弊端。

Description

一种安全壳非能动自动喷淋控制装置
技术领域
本发明属于核工业领域，具体涉及一种安全壳非能动自动喷淋控制装置。
背景技术
安全壳是核电厂防止放射性物质向环境释放的最后一道屏障，核电厂发生事故时，会产生大量高温高压的气体，使安全壳温度压力上升，将威胁核电厂最后一道屏障的完整性。目前核电厂安全壳采用了各种能动或非能动的安全壳冷却系统设计，来排出安全壳内的热量，包括二代核电厂的能动喷淋，三代核电厂的非能动安全壳冷却系统等，使安全壳压力低于设计值，维持安全壳屏障的完整性。
专利申请号为201711029222.6的专利文献公开了一种熔断自动喷淋灭火装置，其采用70℃熔断的材料控制喷淋自动动作，但其一旦发生熔断喷淋后再次使用时需要更换熔断材料。本发明提出一种新的安全壳非能动自动喷淋设计，通过一种不需要外部能源的温度控制装置，在达到设定的温度时，控制阀门开启，实现自动喷淋，并且可在事故后复原重复使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的安全壳非能动自动喷淋控制装置，本技术方案可以有效通过无需外部能源的温度控制装置实现安全壳非能动自动喷淋。
本发明的技术方案为：
一种安全壳非能动自动喷淋控制装置，包括蓄水装置、温度控制装置、喷淋管道和喷淋头；所述蓄水装置通过喷淋管道与所述喷淋头相连；所述温度控制装置通过热敏组件控制所述喷淋头的自动喷淋。
进一步地，上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，所述蓄水装置为与安全壳连通的敞开蓄水装置，设置于高于喷淋头的位置；所述温度控制装置能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头的连通。
进一步地，上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，所述蓄水装置为密闭的蓄水装置，设置于高于喷淋头的位置；所述温度控制装置包括能够使所述蓄水装置与安全壳连通的第一温度控制装置和能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头连通的第二温度控制装置。
进一步地，上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，所述蓄水装置为密闭的蓄水装置，所述蓄水装置上部充有高压气体以在所述蓄水装置和喷淋头连通后使蓄水装置内水流入所述喷淋头。
进一步地，上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，所述温度控制装置包括阀门、阀门开关、热敏组件和复位器；所述热敏组件处于工作温度时控制所述阀门开关以打开所述阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述复位器控制所述阀门开关复位以关闭所述阀门。
进一步地，上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，所述阀门为球阀，与所述阀门开关连接；所述热敏组件为不同热膨胀系数的双层金属片，一端固定在固定件上，另一端与所述阀门开关的扳手接触；所述热敏组件处于工作温度时，所述热敏组件的双层金属片的变形转动所述阀门开关以打开阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述热敏组件的双层金属片变形恢复，所述阀门开关在复位器的作用下关闭阀门。
进一步地，上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，所述阀门为插拔式闸阀；所述热敏组件为钕铁硼磁铁，固定在固定件上，另一端能够吸附住所述闸门开关；所述热敏组件处于工作温度时，所述热敏组件的钕铁硼磁铁的磁力不足以吸附阀门开关，所述闸门开关在所述复位器的作用下打开阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述热敏组件的钕铁硼磁铁的磁力恢复吸附阀门开关，所述阀门开关关闭阀门。
进一步地，上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，所述温度控制装置包括阀门、阀门开关、热敏组件、复位器和控制电路；所述阀门为球阀；所述控制电路包括串联的电机和电源；所述电机与所述阀门开关驱动连接；所述热敏组件为具有不同热膨胀系数的双层金属片，一端固定在固定件上并连入所述控制电路，另一端与所述控制电路的触点相邻但不接触；所述热敏组件处于工作温度时，所述热敏组件的双层金属片变形与触点接触以接通电路，所述电机驱动阀门开关打开阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述热敏组件的双层金属片变形恢复，所述阀门开关在复位器的作用下关闭阀门。
本发明的有益效果是：
本发明的温度控制装置通过热敏组件控制所述喷淋头的自动喷淋，能够实现安全壳非能动自动喷淋，且无需外部能源，能极大提高了安全壳的安全性。热敏组件可在事故后复原重复使用，有效解决了熔断材料需要更换的弊端。
附图说明
图1为本发明第一实施例的安全壳非能动自动喷淋控制装置的结构示意图。
图2为本发明第二实施例的安全壳非能动自动喷淋控制装置的结构示意图。
图3为本发明第三实施例的安全壳非能动自动喷淋控制装置的结构示意图。
图4为本发明中的一种温度控制装置的剖面结构示意图。
图5-图6为图4中温度控制装置的工作状态示意图。
图7为本发明中的第二种温度控制装置的结构示意图。
图8为本发明中的第三种温度控制装置的结构示意图。
上述附图中：1、安全壳；2、蓄水装置；3、温度控制装置；4、喷淋管道；5、管道；6、阀门；7、阀门开关；8、热敏组件；9、复位器；10、固定件；11、背板；12、电机；13、触点；14、电源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行介绍：
本发明提供了一种安全壳非能动自动喷淋控制装置，包括蓄水装置、温度控制装置3、喷淋管道4和喷淋头；所述蓄水装置通过喷淋管道4与所述喷淋头相连；所述温度控制装置3通过热敏组件8控制所述喷淋头的自动喷淋。
本发明通过温度控制装置3控制蓄水装置与喷淋管道4之间的阀门6，阀门6初始关闭。在核电厂发生事故后，随着事故导致的高温高压气体释放，安全壳内大气温度上升，达到温度控制装置3的预设温度后，温度控制装置3打开阀门6使蓄水装置中的水能够通过喷淋管道4与喷淋头实现非能动的自动喷淋，且无需外部能源，能极大提高了安全壳的安全性。热敏组件8可在事故后复原重复使用，有效解决了熔断材料需要更换的弊端。
实施例1
如图1所示，本实施例中，蓄水装置2为与安全壳1连通的敞开蓄水装置2，设置于高于喷淋头的位置；所述温度控制装置3能够控制所述蓄水装置2与所述喷淋头的连通。当安全壳1温度上升使温度控制装置3打开阀门6后，蓄水装置2内的水在重力作用下流出，实现自动喷淋。
实施例2
如图2所示，本实施例中，蓄水装置2为密闭的蓄水装置2，设置于高于喷淋头的位置；所述温度控制装置3包括能够使所述蓄水装置2与安全壳1连通的第一温度控制装置3和能够控制所述蓄水装置2与所述喷淋头连通的第二温度控制装置3。当安全壳1温度上升使温度控制装置3打开阀门6后，密闭的蓄水装置2上部与安全壳1连通，使蓄水装置2内的水在重力作用下流出，实现自动喷淋。
实施例3
如图3所示，蓄水装置2为密闭的蓄水装置2，所述蓄水装置2上部充有高压气体以在所述蓄水装置2和喷淋头连通后使蓄水装置2内水流入所述喷淋头。当安全壳1温度上升使温度控制装置3打开阀门6后，密闭的蓄水装置2在高压气体作用下流出，实现自动喷淋。
在本发明中，温度控制装置3可以通过以下方式实现：
例1
如图4-6所示，温度控制装置3包括阀门6、阀门开关7、热敏组件8和复位器9；阀门6设置在管道5上。所述热敏组件8处于工作温度时控制所述阀门开关7以打开所述阀门6；所述热敏组件8处于非工作温度时，所述复位器9控制所述阀门开关7复位以关闭所述阀门6。
阀门6为球阀，与所述阀门开关7连接；所述热敏组件8为不同热膨胀系数的双层金属片，一端固定在固定件10上，与固定件10上的背板11贴合，另一端与所述阀门开关7的扳手接触(并不相对固定)；复位器9采用回旋弹簧。所述热敏组件8处于工作温度时，所述热敏组件8的双层金属片的变形(靠近背板11的金属片热膨胀系数更大)转动所述阀门开关7以打开阀门6(图5向图6所示状态转变)，启动喷淋；所述热敏组件8处于非工作温度时(安全壳1温度下降后)，所述热敏组件8的双层金属片变形恢复，所述阀门开关7在复位器9(回旋弹簧)的作用下关闭阀门6。
例2
如图7所示，温度控制装置3包括阀门6、阀门开关7、热敏组件8和复位器9；所述热敏组件8处于工作温度时控制所述阀门开关7以打开所述阀门6；所述热敏组件8处于非工作温度时，所述复位器9控制所述阀门开关7复位以关闭所述阀门6。
所述阀门6为插拔式闸阀；所述热敏组件8为工作温度100℃-150℃的钕铁硼磁铁，固定在固定件10上，另一端能够吸附住所述闸门开关。复位器9为初始是压缩状态的弹簧。所述热敏组件8处于工作温度时，所述热敏组件8的钕铁硼磁铁磁性下降，当其磁力不足以吸附阀门开关7时，所述闸门开关在所述复位器9的作用下打开阀门6；所述热敏组件8处于非工作温度时，所述热敏组件8的钕铁硼磁铁的磁力恢复吸附阀门开关7，所述阀门开关7关闭阀门6。
例3
如图8所示，温度控制装置3包括阀门6、阀门开关7、热敏组件8、复位器9和控制电路；所述阀门6为球阀；所述控制电路包括串联的电机12和电源14；所述电机12与所述阀门开关7驱动连接；所述热敏组件8为具有不同热膨胀系数的双层金属片，一端固定在固定件10上并连入所述控制电路，另一端与所述控制电路的触点13相邻但不接触。所述热敏组件8处于工作温度时，所述热敏组件8的双层金属片变形(靠近固定件10的金属片热膨胀系数更大)与触点13接触以接通电路，所述电机12驱动阀门开关7打开阀门6；所述热敏组件8处于非工作温度时，所述热敏组件8的双层金属片变形恢复，所述阀门开关7在复位器9的作用下关闭阀门6。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，包括蓄水装置、温度控制装置、喷淋管道和喷淋头；所述蓄水装置通过喷淋管道与所述喷淋头相连；所述温度控制装置通过热敏组件控制所述喷淋头的自动喷淋。
2.如权利要求1所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，所述蓄水装置为与安全壳连通的敞开蓄水装置，设置于高于喷淋头的位置；所述温度控制装置能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头的连通。
3.如权利要求1所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，所述蓄水装置为密闭的蓄水装置，设置于高于喷淋头的位置；所述温度控制装置包括能够使所述蓄水装置与安全壳连通的第一温度控制装置和能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头连通的第二温度控制装置。
4.如权利要求1所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，所述蓄水装置为密闭的蓄水装置，所述蓄水装置上部充有高压气体以在所述蓄水装置和喷淋头连通后使蓄水装置内水流入所述喷淋头。
5.如权利要求1-4任一所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括阀门、阀门开关、热敏组件和复位器；所述热敏组件处于工作温度时控制所述阀门开关以打开所述阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述复位器控制所述阀门开关复位以关闭所述阀门。
6.如权利要求5所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，所述阀门为球阀，与所述阀门开关连接；所述热敏组件为不同热膨胀系数的双层金属片，一端固定在固定件上，另一端与所述阀门开关的扳手接触；所述热敏组件处于工作温度时，所述热敏组件的双层金属片的变形转动所述阀门开关以打开阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述热敏组件的双层金属片变形恢复，所述阀门开关在复位器的作用下关闭阀门。
7.如权利要求5所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，所述阀门为插拔式闸阀；所述热敏组件为钕铁硼磁铁，固定在固定件上，另一端能够吸附住所述闸门开关；所述热敏组件处于工作温度时，所述热敏组件的钕铁硼磁铁的磁力不足以吸附阀门开关，所述闸门开关在所述复位器的作用下打开阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述热敏组件的钕铁硼磁铁的磁力恢复吸附阀门开关，所述阀门开关关闭阀门。
8.如权利要求1-4任一所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括阀门、阀门开关、热敏组件、复位器和控制电路；所述阀门为球阀；所述控制电路包括串联的电机和电源；所述电机与所述阀门开关驱动连接；所述热敏组件为具有不同热膨胀系数的双层金属片，一端固定在固定件上并连入所述控制电路，另一端与所述控制电路的触点相邻但不接触；所述热敏组件处于工作温度时，所述热敏组件的双层金属片变形与触点接触以接通电路，所述电机驱动阀门开关打开阀门；所述热敏组件处于非工作温度时，所述热敏组件的双层金属片变形恢复，所述阀门开关在复位器的作用下关闭阀门。
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