CN114242276A - 一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构及其安装方法，加热结构包括安装在所述压力容器底部的加热元件；所述加热元件与所述压力容器可拆卸式连接，并通过透镜垫密封结构实现与所述压力容器的密封。本发明采用可拆卸结构，便于加热元件的可调和更换，保证了加热的可靠性，解决了核反应堆热工水力学实验回路调温及调压的需求。

Description

一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构及其安装方法

技术领域

本发明属于核反应堆热工水力系统试验技术领域，具体涉及一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构及其安装方法。

背景技术

反应堆热工水力试验需要具有加热能力的稳压器或调温容器(以下简称压力容器)对回路压力和回路温度进行调节。利用加热元件对压力容器内的水进行加热，加热元件功率可调，以实现压力容器的调温调压功能。

然而现有的加热元件与压力容器通过焊接的方式连接，加热元件损坏时不便于更换；同时反应堆热工水力试验的回路压力和温度较高，需要加热元件与压力容器之间具有良好的承压密封结构。

发明内容

本发明提供了一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构。本发明采用可拆卸结构，便于加热元件的可调和更换，保证了加热的可靠性，解决了核反应堆热工水力学实验回路调温及调压的需求。

本发明通过下述技术方案实现：

一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，包括安装在所述压力容器底部的加热元件；

所述加热元件与所述压力容器可拆卸式连接，并通过透镜垫密封结构实现与所述压力容器的密封。

优选的，本发明还包括压紧螺母和安装座；

所述透镜垫密封结构的透镜垫侧与所述安装座的端面密封接触；

所述透镜垫密封结构的非透镜垫侧与所述压紧螺母内侧平面接触；

所述压紧螺母内设内螺纹与所述安装座侧壁上的外螺纹配合；

通过预警压紧螺母，实现对所述透镜垫密封结构的压紧，实现密封。

优选的，本发明的透镜垫密封结构由密封座和透镜垫组成；

所述密封座由空心圆柱体以及在空心圆柱体外周一体化成型的环形凸起构成；

所述环形凸起的一侧面为平面，用于与所述压紧螺母内侧平面接触；所述环形凸起的另一侧面为斜面，用于与所述透镜垫的一侧面接触密封；

所述空心圆柱体内部通孔用于容纳所述加热元件穿过。

优选的，本发明的透镜垫为梯形结构；

所述透镜垫的两侧面分别与所述密封座和所述安装座密封接触。

优选的，本发明的密封座在使用时，可与所述加热元件焊接，其焊接位置设置在所述密封座靠近所述压紧螺母的一侧。

优选的，本发明的安装座为内部设置有通孔的结构；

所述安装座在使用时，与所述压力容器的容器壁焊接，所述安装座远离所述容器壁的一侧外周设置有外螺纹，所述安装座远离所述容器壁的一端面为斜面，用于与所述透镜垫密封接触；

所述安装座内设通孔用于容纳所述加热元件穿过。

优选的，本发明的压力容器的底部设置3N根加热元件；

所述加热元件分为3组，每组N根；

其中2组为直投组，功率投入值为0或P；另外1组为调节组，可调功率为0～100％P。

优选的，本发明的加热元件采用圆柱形电热元件。

优选的，本发明的加热结构采用金属材质。

另一方面，本发明还提出了一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构的安装方法，包括：

将所述密封座和加热元件焊接在一起；

将所述安装座和所述压力容器的容器壁焊接在一起；

将所述透镜垫安装在所述密封座上，将整个加热元件插入所述安装座中；

将所述压紧螺母从所述加热元件的尾部穿入，压住所述密封座的安装面，同时与所述安装座螺纹连接，然后拧紧螺母，压紧所述透镜垫，实现密封。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明提供的采用可拆卸式加热结构，便于对损坏的加热元件进行更换，提高了可操作性。

本发明的结构能够保证在反应堆热工水力高温高压热态试验下，实现回路压力和温度的调节，提高了加热性能。

本发明通过对加热元件进行分组，解决功率可调的问题，进而解决回路的压力和温度调节问题。

本发明通过在加热元件与压力容器之间采用螺母压紧的透镜垫密封结构，密封结构的所有部件均为金属材质，可以承受700摄氏度以下的高温，保证高温高压调节下压力容器不会泄漏，提高密封性能。

本发明采用的特殊形状的密封座，焊接在加热元件上，其焊接位置放置在压紧螺母侧，可以保证焊接时不影响密封面，保证密封面的完整性，密封座与压紧螺母接触部位采用平面设计，保证了压紧螺母压紧时有效接触密封座。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例的压力容器上加热元件安装示意图。

图2为本发明实施例的加热元件密封示意图。

图3为本发明实施例的密封座焊接示意图。

图4为本发明实施例的密封座结构示意图。

图5为本发明实施例的安装座焊接示意图。

图6为本发明实施例的加热元件安装示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-压力容器，11-容器壁，2-加热元件，3-压紧螺母，4-透镜垫密封结构，41-密封座，42-透镜垫，43-螺母接触安装面，44-第一透镜垫接触密封面，5-安装座，51-外螺纹，52-第二透镜垫接触密封面，6-第一焊缝，7-第二焊缝。

具体实施方式

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

本实施例提供了一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，如图1所示，本实施例的加热结构包括安装在压力容器1(如稳压器、调温容器)底部的加热元件2。

本实施例的加热元件2与压力容器1可拆卸式连接，并通过透镜垫密封结构实现与压力容器1的密封。

本实施例在压力容器1的底部设置3N根加热元件；加热元件分为3组，每组N根；其中有2组为直投组，功率投入值为0或P；另外1组为调节组，可调功率为0～100％P。

本实施例的加热元件采用但不限于圆柱形电热元件。

本实施例的加热结构还包括压紧螺母3、透镜垫密封结构4和安装座5。本实施例的压紧螺母3、透镜垫密封结构4、安装座5、加热元件2均采用金属材质，可以承受700摄氏度以下的高温。

如图2-6所示，本实施例的透镜垫密封结构4由密封座41和透镜垫42组成；其中，密封座41由空心圆柱体以及在空心圆柱外周一体化成型的环形凸起构成，且该环形凸起的一侧面为平面作为螺母接触安装面43，用于与压紧螺母内侧面平面接触，保证了压紧螺母3压紧时有效接触密封座41；该环形凸起的另一侧面为斜面作为第一透镜垫接触密封面44，用于与透镜垫42的一侧面接触密封。该空心圆柱体内部通孔用于容纳加热元件2穿过。

本实施例的密封座41在使用时，可与加热元件2焊接连接，其焊接位置(即第一焊缝6)设置在密封座41靠近压紧螺母3的一侧。

本实施例的透镜垫42为梯形结构，该透镜垫42的一侧面与密封座41的第一透镜垫接触密封面44配合，该透镜垫42的另一侧面与安装座5远离容器壁11的端面配合，实现密封。

本实施例的安装座5为内部设置有通孔的结构，安装座5在使用时，与压力容器1的容器壁11焊接连接(通过第二焊缝7)，安装座5远离容器壁11的一侧外周设置有外螺纹51，安装座5远离容器壁11的一端面为第二透镜垫接触密封面52，用于与透镜垫42接触；安装座5内设通孔用于容纳加热元件2穿过。

本实施例的第二透镜垫接触密封面52为斜面。

本实施例的压紧螺母3的内螺纹与安装座的外螺纹51可配合连接，压紧螺母3内设有阶梯通孔，该阶梯面通过与密封座41的螺母接触安装面43接触，压紧螺母3通过对透镜垫密封结构4进行压紧，并与安装座5螺纹连接，从而实现密封。

本实施例的加热结构安装过程为：

首先，将密封座41和加热元件2焊接(第一焊缝处)，焊接后如图3-4所示。

然后，将安装座5和压力容器的容器壁11焊接在一起(第二焊缝处)，焊接后如图5所示。

之后，将透镜垫42安装在密封座41上，将整个加热元件2插入到安装座5中，安装后如图6所示。

最后，将压紧螺母3从加热元件2的尾部穿入，压住密封座41的安装面43，同时与所述安装座5螺纹连接，然后拧紧螺母，压紧透镜垫42，实现密封，具体如图2所示。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，包括安装在所述压力容器(1)底部的加热元件(2)；

所述加热元件(2)与所述压力容器(1)可拆卸式连接，并通过透镜垫密封结构(4)实现与所述压力容器(1)的密封。

2.根据权利要求1所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，还包括压紧螺母(3)和安装座(5)；

所述透镜垫密封结构(4)的透镜垫侧与所述安装座(5)的端面密封接触；

所述透镜垫密封结构(4)的非透镜垫侧与所述压紧螺母(3)内侧平面接触；

所述压紧螺母(3)内设内螺纹与所述安装座(5)侧壁上的外螺纹配合；

通过预紧压紧螺母(3)，实现对所述透镜垫密封结构(4)的压紧，实现密封。

3.根据权利要求2所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，所述透镜垫密封结构(4)由密封座(41)和透镜垫(42)组成；

所述密封座(41)由空心圆柱体以及在空心圆柱体外周一体化成型的环形凸起构成；

所述环形凸起的一侧面为平面，用于与所述压紧螺母(3)内侧平面接触；所述环形凸起的另一侧面为斜面，用于与所述透镜垫(42)的一侧面接触密封；

所述空心圆柱体内部通孔用于容纳所述加热元件(2)穿过。

4.根据权利要求3所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，所述透镜垫(42)为梯形结构；

所述透镜垫(42)的两侧面分别与所述密封座(41)和所述安装座(5)密封接触。

5.根据权利要求3所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，所述密封座(41)在使用时，可与所述加热元件(2)焊接，其焊接位置设置在所述密封座(41)靠近所述压紧螺母(3)的一侧。

6.根据权利要求3所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，所述安装座(5)为内部设置有通孔的结构；

所述安装座(5)在使用时，与所述压力容器(1)的容器壁(11)焊接，所述安装座(5)远离所述容器壁(11)的一侧外周设置有外螺纹(51)，所述安装座(5)远离所述容器壁(11)的一端面为斜面，用于与所述透镜垫(42)密封接触；

所述安装座(5)内设通孔用于容纳所述加热元件(2)穿过。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，所述压力容器(1)的底部设置3N根加热元件；

所述加热元件分为3组，每组N根；

其中2组为直投组，功率投入值为0或P；另外1组为调节组，可调功率为0～100％P。

8.根据权利要求7所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，所述加热元件采用圆柱形电热元件。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构，其特征在于，所述加热结构采用金属材质。

10.如权利要求3-9任一项所述的一种应用于压力容器的可拆卸式加热结构的安装方法，其特征在于，包括：

将所述密封座(41)和加热元件(2)焊接在一起；

将所述安装座(5)和所述压力容器(1)的容器壁(11)焊接在一起；

将所述透镜垫(42)安装在所述密封座(41)上，将整个加热元件(2)插入所述安装座(5)中；

将所述压紧螺母(3)从所述加热元件(2)的尾部穿入，压住所述密封座(41)的安装面，同时与所述安装座(5)螺纹连接，然后拧紧螺母，压紧所述透镜垫(42)，实现密封。

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