CN201584174U - 一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关，该装置主要分为阀体(1)和转动部分，转动部分包括阻尼臂(3)和重锤，阻尼臂(3)与重锤分别通过支座与阀体(1)活动连接，阻尼臂(3)与重锤相互独立；阀瓣(2)和阻尼片(6)分别连接在阻尼臂(3)上。本实用新型提供了一种能够延长阀门寿命，能够满足不同条件，靠自身重力来实现打开或关闭的用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关。
Description
技术领域
本实用新型涉及反应堆工程技术领域，特别涉及一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关装置。
背景技术
池式反应堆停堆后余热导出采用强迫循环与自然循环相结合的方式是先进研究堆的发展趋势。这就要求在强迫循环末期要保证堆芯与池水连通，这就需要在堆芯结构上安装一个在强迫循环时关闭、在自然循环阶段能打开的装置。
目前，国内外研究堆，大多数反应堆都安装有相关装置，类型多种多样，但所设置的装置多为能动装置，即在堆芯强迫循环时严格的保证其关闭，在允许进行自然循环时，通过操作员动作，依靠电动等外力措施，强迫其开启，均为能动装置。而在堆芯功率降到一定条件后，能够非能动自然开启，保证堆芯与水池连通，自动建立自然循环的非能动开关装置的有关文献还未见报道，在反应堆技术领域尚属于空白。
发明内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种能够延长阀门寿命，能够满足不同条件，靠自身重力来实现打开或关闭的用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关，主要分为阀体和转动部分，关键在于，转动部分包括阻尼臂和重锤，阻尼臂与重锤分别通过支座与阀体活动连接，阻尼臂与重锤相互独立；阀瓣和阻尼片分别连接在阻尼臂上。
所述的重锤由重锤盘和连杆组成，重锤盘固定在连杆上。所述的重锤盘可以沿着连杆的径向调整。所述的阻尼片重量可调。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置通过阻尼臂、阻尼片的自重，阻尼臂通过与重锤的配合，在阀瓣两端压力到规定值后自动开启和关闭，实现非能动的开启操作；同时，当阀瓣旋转到一定角度后，重锤与阻尼臂脱离，减少了阀瓣重量，从而减小阀瓣与阀体的冲击力，延长了阀门的寿命，提高了关闭的可靠性。由于阻尼片与重锤的重量及位置的可以调节，通过微调和粗调调整开关装置关闭和开启时的所需压差值，使该装置很好的满足反应堆的不同条件需求。
附图说明
图1非能动开关的结构示意图
图2如图1所示的A向视图
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
如图1、图2所示的非能动开关的结构示意图，该装置主要分为阀体1部分和转动部分，其中阀体1部分与堆芯通过焊接连接，转动部分包括阻尼臂3和重锤，阻尼臂3与重锤分别通过支座与阀体1活动连接，阻尼臂3、重锤可以在支座转轴的作用下进行转动，阻尼臂3与重锤相互独立；阻尼臂3呈弓形结构，阀瓣2和阻尼片6分别连接在阻尼臂3上。阻尼片6的重量可以调节，本实用新型采用的阻尼片6设计成不同的厚度并制成若干个，达到调整的目的。通过调整阻尼片6的重量，进而调整了阻尼臂3的重量，形成了粗调的趋势，使得在设计规定的压差下，满足使用要求。
阀瓣2与阻尼臂3通过阻尼臂轴焊接为一体，随阻尼臂3转动。阀体1由阀座、下法兰、密封垫圈等零件组成，同时在阀体1上焊接两个支座。
重锤由重锤盘4和连杆5组成，可以沿着连杆5的径向调整重锤盘4的相对位置，从而达到微调的目的。同时重锤盘4直径的大小也可以更换，进而调整了阻尼臂3自由行程。
该装置已用于反应堆中，是反应堆余热排出的重要部件，该装置的工作过程如下：
在初始状态，反应堆池水静止，开关装置左右流体连通，无流体驱动力矩，在静水中，阻尼臂3自身重力矩和重锤的重力矩合力矩为正，该装置处于最大开启状态。
当反应堆主泵开始启动后，阀瓣2一侧压力逐渐升高，开始有流体通过，流量逐渐升高，阀瓣2前后的将逐渐增大。进而阀瓣2前后压差形成的驱动力矩逐渐增大，当开关装置前后压差达到关闭压差时，驱动力矩大于阻尼臂3、阻尼片6自身重力矩与重锤重力矩的合力矩，阻尼臂3、阻尼片6与重锤开始向关闭方向转动。随着开度的变小，阀瓣2迎流面积增大而驱动力矩快速增大，使关闭过程加速进行。随着阀瓣2的关闭，阻尼臂3逐渐与重锤脱离，直至开关装置完全关闭。
当装置完全关闭后，反应堆堆芯成为闭合回路，堆芯开关装置的阀瓣2前后压差由动压差变成静压差，并远远大于开始关闭时的动压差，阀瓣2前后静压差产生的关闭力矩远远大于阻尼臂3和阻尼片6的重力对转轴中心的力矩，阀瓣2可靠的压在阀座上，并维持一定的密封比压。
当反应堆剩余功率很低时，停止堆芯强迫循环后，阀瓣2一侧压力逐渐降低，阀瓣2前后的压差也将逐渐降低。当阀瓣2前后压差降为开启压差时，由于阻尼臂3和阻尼片6的重力矩大于阀瓣2的驱动力矩时，阻尼臂3朝开启方向转动。随着阀瓣2的开启，有部分流体从阀瓣2流过，驱动力矩由静压差变成动压差，随着开启角度的增大，动压差逐渐减弱，直至阀瓣2完全开启。
重锤与阻尼臂3相互独立保证了在系统压差达到某一值时，重锤与阀瓣2两侧压差对转轴的驱动力矩将会大于阻尼臂3和阻尼片6之和对转轴的力矩，使之在较小的压差下关闭。而且当阀瓣2旋转到一定角度后，此时驱动力矩增大，重锤与阻尼臂3脱离，减小重锤的驱动力矩，从而减小阀瓣2对阀体1的冲击力，提高阀瓣2的寿命。
Claims (4)
1.一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关，主要分为阀体(1)和转动部分，其特征在于，转动部分包括阻尼臂(3)和重锤，阻尼臂(3)与重锤分别通过支座与阀体(1)活动连接，阻尼臂(3)与重锤相互独立；阀瓣(2)和阻尼片(6)分别连接在阻尼臂(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关，其特征在于，所述的重锤由重锤盘(4)和连杆(5)组成，重锤盘(4)固定在连杆(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关，其特征在于，所述的重锤盘(4)可以沿着连杆(5)径向调整。
4.根据权利要求1所述的一种用于池式反应堆堆芯与水池的非能动开关，其特征在于，所述的阻尼片(6)重量可调。
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| CN109611563A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-12 | 中国原子能科学研究院 | 一种池式低温供热堆水下隔热层泄压排气装置 |
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