CN203433623U - 核电站火警系统的动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于核电站技术领域，提供了一种核电站火警系统的动力系统，包括压缩机、核电站火警探测系统、用于将压缩机内的压缩空气输送至核电站火警探测系统上的输送管路和设于输送管路上用以过滤空气中固体杂质及液体杂质的第一空气过滤器；于第一空气过滤器与核电站火警探测系统之间，还设有用于去除空气中水蒸汽的干燥器。本实用新型，先通过第一空气过滤器滤除输送管路中空气参杂的固体杂质和液体杂质，然后通过干燥器去除空气中参杂的水蒸汽，从而大大降低了进入核电站火警探测系统的压缩空气湿度，进而有效防止了核电站火警探测系统中管道积水腐蚀、电磁阀积水腐蚀不动作、雨淋阀积水误喷等现象的发生，提高了系统运行的稳定可靠性。

Description

核电站火警系统的动力系统

技术领域

本实用新型属于核电站技术领域，尤其涉及一种核电站火警系统的动力系统。

背景技术

核电站火警系统一般通过空气压缩机为其提供合适的压力，以实现火警系统的探测、气传动等功能。具体地，核电站火警系统中设有用于喷淋冷却剂(水或其它具有冷却作用的介质)的雨淋阀和用于远程控制雨淋阀动作的电磁阀，而电磁阀、雨淋阀的动作均由空气压缩机的压缩空气进行气传动控制启闭。

具体地，如图1所示，现有核电站火警系统的动力系统，包括核电站火警探测系统2a、用于压缩一定压力空气的空气压缩机1a和用于将空气压缩机1a内的压缩空气输送至核电站火警探测系统2a上的输送管路3a，输送管路3a上还依次设有安全阀4a、空气过滤器5a、单向阀6a、隔离阀7a，其中安全阀4a位于靠近空气压缩机1a的一侧，隔离阀7a位于靠近核电站火警探测系统2a的一侧。其通过空气过滤器5a可以有效滤除流经其的压缩空气中的固体杂质(如灰尘等)和液体杂质(如液态水、液态油等)，从而可达到一定的洁净压缩空气的目的。但是，空气过滤器5a并不能滤除压缩空气中的水蒸汽；而我们知道，核电站所处的环境空气湿度较大，这样，用于压缩的空气湿度也较大，从而使得经空气压缩机1a压缩出的压缩空气湿度也较大(含有的水蒸汽较多)，进而使得从空气压缩机1a上输送至核电站火警探测系统2a的压缩空气湿度较大。同时，我们知道，空气压缩机1a压缩出的空气温度较高，这样，使得压缩空气的露点温度也较大，而核电站火警探测系统2a侧的温度相对较低，这样，当空气压缩机1a上的高温压缩空气输送至核电站火警探测系统2a时，由于压缩空气所处的环境温度大大降低，故，容易使得压缩空气中参杂的水蒸汽大量凝结液化为液态水滴，从而容易出现核电站火警探测系统2a中大量积水的现象，特别死在寒冷的冬季，这种积水现象尤其严重。如果核电站火警探测系统2a中长期积水，则会引发以下问题：一方面，如果核电站火警探测系统2a的管道内长期积水，则容易导致管道腐蚀现象的发生，从而严重影响管道的使用寿命；另一方面，如果核电站火警探测系统2a的电磁阀内长期积水，则容易导致管道电磁阀现象的发生，从而严重影响电磁阀的使用寿命，且电磁阀腐蚀产生的腐蚀物和管道腐蚀产生的腐蚀物容易引起电磁阀卡涩拒动的现象，从而使雨淋阀无法实现远程操作，进而丧失了一种雨淋阀的启动控制方式；再一方面，管道内的积水与管道的腐蚀物混合堵塞核电站火警探测系统2a内的孔板，当孔板下游的探测管网有泄漏，且系统压力无法及时得到补充时，则容易导致雨淋阀误喷现象的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种核电站火警系统的动力系统，其旨在解决现有技术中输送至核电站火警探测系统上的压缩空气湿度大的技术问题。

本实用新型是这样实现的：一种核电站火警探测系统的动力系统，包括压缩机、核电站火警探测系统、用于将所述压缩机内的压缩空气输送至核电站火警探测系统上的输送管路和设于所述输送管路上用以过滤压缩空气中固体杂质及液体杂质的第一空气过滤器；其于所述第一空气过滤器与所述核电站火警探测系统之间，还设有用于去除压缩空气中水蒸汽的干燥器。

进一步地，于所述压缩机与所述第一空气过滤器之间，还设有用于控制管路空气压力的安全阀。

进一步地，于所述安全阀与所述第一空气过滤器之间，还设有用于滤除压缩空气中参杂的油的油过滤器。

进一步地，于所述干燥器与所述核电站火警探测系统之间，还设有用于限制所述输送管路中空气流向的单向阀。

更进一步地，于所述单向阀与所述核电站火警探测系统之间，还设有用于控制管路通闭的隔离阀。

具体地，所述隔离阀为手动隔离阀或电动隔离阀或手动电动一体式隔离阀。

进一步地，于所述安全阀与所述核电站火警探测系统之间，还设有与所述输送管路呈并联设置的备用旁路，所述备用旁路上设有用于控制该备用旁路通闭的控制阀组件。

具体地，所述控制阀组件包括靠近所述压缩机一侧的入口隔离阀和靠近所述核电站火警探测系统一侧的出口隔离阀。

更进一步地，于所述入口隔离阀与所述出口隔离阀之间，还设有第二空气过滤器。

具体地，所述干燥器为冷冻式干燥器或吸附式干燥器或渗模式干燥器。

优选地，所述压缩机为活塞式压缩机。

优选地，所述压缩机设有两台，且两台所述压缩机的输出端并联连接输送管路的输入端。

本实用新型提供的核电站火警系统的动力系统，其通过在第一空气过滤器与核电站火警探测系统之间，增设一干燥器，这样，可有效去除参杂在空气中的水蒸汽，从而大大降低了进入核电站火警探测系统的压缩空气湿度，进而有效防止了核电站火警探测系统中管道积水腐蚀、电磁阀积水腐蚀不动作、雨淋阀积水误喷等现象的发生，提高了核电站火警探测系统运行的稳定可靠性和安全可靠性。

附图说明

图1是现有技术提供的核电站火警系统的动力系统的示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的核电站火警系统的动力系统的示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的核电站火警系统的动力系统的示意图；

图4是本实用新型实施例三提供的核电站火警系统的动力系统的示意图；

图5是本实用新型实施例四提供的核电站火警系统的动力系统的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2～5所示，本实用新型实施例一、二、三、四提供的核电站火警系统的动力系统，包括核电站火警探测系统2、用于压缩一定压力空气的压缩机1、用于将压缩机1内的压缩空气输送至核电站火警探测系统2上的输送管路3和设于输送管路3上用以过滤空气中参杂的固体杂质及液体杂质的第一空气过滤器5；于第一空气过滤器5与核电站火警探测系统2之间，还设有用于去除压缩空气中水蒸汽的干燥器8。本实用新型实施例中，压缩机1压缩的介质为空气，空气来源广泛，且可降低核电站火警探测系统2的动力系统的材料成本。经压缩机1压缩出的空气中，参杂较多的杂质，如灰尘等固体杂质，液态润滑油、液态水等液体杂质，气态水的水蒸汽等；可以理解地，如果这些杂质直接进入核电站火警探测系统2将会严重影响核电站火警探测系统2的探测功能。本实施例，通过第一空气过滤器5可有效滤除压缩空气中参杂的固体杂质和液体杂质，而我们知道，第一空气过滤器5无法去除压缩空气中的水蒸汽；故，本实施例通过在第一空气过滤器5后增设干燥器8，进行进一步吸收压缩空气中的水蒸汽以达到干燥压缩空气的目的，这样，有效降低了进入核电站火警探测系统2的压缩空气湿度，即可有效防止过多水蒸汽进入核电站火警探测系统2，从而有效防止了核电站火警探测系统2中管道积水腐蚀、电磁阀积水腐蚀不动作、雨淋阀积水误喷等现象的发生，进而提高了核电站火警探测系统2运行的稳定可靠性和安全可靠性。

进一步地，如图3～5所示，本实用新型实施例二、三、四提供的核电站火警系统的动力系统，于压缩机1与第一空气过滤器5之间，还设有用于控制管路空气压力的安全阀4。安全阀4的进气口与输送管路3连接，出气口可直接与外界环境相通，也可与专用的储气罐连接。具体应用中，安全阀4的出气口处于常闭状态，只有当输送管路3上输送的空气压力高于安全阀4的设定压力临界值时，安全阀4的出气口阀门才会自动开启，从而可使输送管路3的部分空气从安全阀4排到外界中或储气罐内，以有效降低输送管路3中空气的压力，进而有效将输送管路3中的空气压力降低到额定工作范围内，这样，有效防止空气压力过高造成不必要的安全事故，即达到有效保证系统运行安全可靠性的目的。

更进一步地，如图4和5所示，本实用新型实施例三和四提供的核电站火警系统的动力系统，于安全阀4与第一空气过滤器5之间，还设有用于滤除空气参杂的油的油过滤器9。油过滤器9用于初步滤除压缩空气中参杂的油，从而有效保证流向核电站火警探测系统2的压缩空气的洁净性。

进一步地，如图3～5所示，本实用新型实施例二、三、四提供的核电站火警系统的动力系统，于干燥器8与核电站火警探测系统2之间，还设有用于限制输送管路3中空气流向的单向阀6(又称逆止阀)，这样，可使输送管路3中的流体只能从压缩机1所在侧流向核电站火警探测系统2所在侧，从而有效防止倒流回压缩机1现象发生，进而有效保证了压缩机1运行的稳定可靠性。

更进一步地，如图3～5所示，本实用新型实施例二、三、四提供的核电站火警系统的动力系统，于单向阀6与核电站火警探测系统2之间，还设有用于控制管路通闭的隔离阀7。隔离阀7具有打开状态和关闭状态，其中，当隔离阀7打开时，压缩机1上的压缩空气可从输送管路3上输送至核电站火警探测系统2上；而当隔离阀7关闭时，隔离阀7两侧的空气即被隔离，即输送管路3的输送通道关闭了，此时，压缩机1上的压缩空气不可从输送管路3上输送至核电站火警探测系统2上。隔离阀7的设置，可有效控制输送管路3的通闭，这样，在检修核电站火警探测系统2时，通过关闭隔离阀7，可防止压缩机1上的空气流到核电站火警探测系统2，从而可给核电站火警探测系统2的检修带来很大的便利。同时，我们知道，虽然隔离阀7属于开关类的阀门，但是其对安全性的要求比开关阀要高，有的部位还对启闭速度有更高要求，即隔离阀7是一种强调两侧流体分离以及安全性更高的阀门，故，本实施例采用隔离阀7进行控制输送管路3的通闭，可有效保证该动力系统应用于核电站领域中的安全可靠性。

具体地，隔离阀7为手动隔离阀或电动隔离阀或手动电动一体式隔离阀。手动隔离阀即为只能通过人工操作控制启闭的隔离阀7；电动隔离阀即为只能通过电力驱动控制启闭的隔离阀7；手动电动一体式隔离阀即为既能通过人工操作控制启闭又能通过电力驱动控制启闭的隔离阀7。手动隔离阀工作过程不需耗费电力，消耗的能量成本低，但加大了操作人员的劳动强度；电动隔离阀操作过程简单、方便，利于降低操作人员的劳动强度，且电动隔离阀具有控制精确、平稳等特点，但工作过程需要耗费较多的电力；手动电动一体式隔离阀具有电动隔离阀的所有特点，且利于在电动控制系统出现故障时，可通过手动控制结构控制隔离阀7的启闭，从而有效保证了隔离阀7工作的连续平稳性。

进一步地，如图5所示，本实用新型实施例四提供的核电站火警系统2的动力系统，于安全阀4与核电站火警探测系统2之间，还旁设有与输送管路3呈并联设置的备用旁路10，即备用旁路10的两端分别连接安全阀4和核电站火警探测系统2，备用旁路10上设有用于控制该备用旁路10通闭的控制阀组件。具体应用中，备用旁路10处于常关闭状态，而只有在输送管路3或其上元器件出现故障检修，才导通备用旁路10；这样，可保证输送管路3或其上元器件出现故障检修时，压缩机1的压缩空气可通过备用旁路10正常输送至核电站火警探测系统2上，从而可有效保证核电站火警探测系统2工作所需的压力及压缩空气，进而有效保证核电站火警探测系统2工作的连续稳定性。

具体地，如图5所示，本实用新型实施例四提供的核电站火警系统的动力系统，控制阀组件包括靠近压缩机1一侧的入口隔离阀101和靠近核电站火警探测系统2一侧的出口隔离阀102。正常工作状态下，当输送管路3处于导通状态、备用旁路10处于关闭状态时，入口隔离阀101和出口隔离阀102的关闭可有效阻止压缩空气进入备用管路，进而可有效减少工作过程中缓存于备用旁路10上的压缩空气。本实施例，通过入口隔离阀101和出口隔离阀102控制备用管路的通闭，可有效保证该备用旁路10应用于核电站领域中的安全可靠性。入口隔离阀101和出口隔离阀102均可为手动隔离阀或电动隔离阀或手动电动一体式隔离阀。

进一步地，如图5所示，本实用新型实施例四提供的核电站火警探测系统2的动力系统，于入口隔离阀101与出口隔离阀102之间，还设有第二空气过滤器103(图中未示出)，这样，通过第二空气过滤器103可有效滤除压缩空气中参杂的固体杂质和液体杂质，进而，有效保证由备用旁路10输送至核电站火警探测系统2上的空气洁净性。

具体地，干燥器8可采用冷冻式干燥器或吸附式干燥器或渗模式干燥器。其中，冷冻式干燥器是通过降温使压缩空气的温度低于露点温度而使水蒸汽凝结出来的办法来实现空气的干燥，具体地，流经冷冻式干燥器的含有大量饱和水蒸汽的压缩空气经冷却处理后，绝大部分水蒸汽可冷凝成液态水滴，而经气液分离后可使冷凝出的液态水滴有效分离压缩空气，这样，即达到了去除压缩空气中水蒸汽的目的，同时，冷冻式干燥器在除水过程中，能顺便除去压缩空气中的一部分油雾，进而大大提高了压缩空气的洁净性。冷冻式干燥器8的出口压力露点温度可达3-5℃，工作电源可采用220V AC(交流)的交流电，冷冻式干燥器可随核电站火警探测系统2的动力系统全程运行。

具体地，吸附式干燥器是利用变压(压力变化)吸附的原理，使干燥剂在管网的压力下吸附水分，然后再切换到大气压下脱附水分，从而实现空气干燥的目的。具体地，我们知道，空气容纳水蒸汽的能力与压力成反比，吸附式干燥器的出口压力露点温度可达-40℃，工作电源为12-24V DC(直流)或100-240VAC(交流)，可根据实际机型进行选取，吸附式干燥器随核电站火警系统的动力系统全程运行。

具体地，渗模式干燥器是基于空气中不同空气组分在构成分离的高分子材料中的溶解系数和扩散系数不同，使水蒸汽与其他空气组分分离的，从而达到干燥压缩空气的目的。具体地，渗模式干燥器包括中空纤维管和套设于中空纤维管外的壳体，其中，空气中的水蒸汽渗透中空纤维管管壁的速度大于空气中的其他组分(如氮气、氧气等)渗透中空纤维管管壁的速度。故，当压缩空气沿中空纤维管的内腔流动时，溶解系数和扩散系数大的水蒸汽会优先透过中空纤维管的管壁进入由壳体与中空纤维管构成的外腔，其余空气(如氮气、氧气等)渗透中空纤维管管壁的速度相对较慢，这样，可使进入由壳体与中空纤维管构成的外腔内的空气组分基本是湿水汽，且压力为一个大气压强；而中空纤维管内腔中剩下的基本为干燥压缩空气，从而可达到将水蒸汽从压缩空气中分离出来的目的，即达到了干燥压缩空气的目的。更具体地，经中空纤维管分离后产生的干燥压缩空气可从中空纤维管内腔的出口流出渗模式干燥器外，并由输送管路3输送至核电站火警探测系统2上；而为了防止外腔内聚积的水分过多而影响渗模式干燥器的干燥效果，可采用10-15％的干燥压缩空气将外腔内的水蒸汽及时吹放至大气中，从而有效保证渗模式干燥器干燥效果的连续稳定性。优选地，本实施例中，水蒸汽和其他空气组分(如氮气、氧气等)在中空纤维管两侧的分离系数大于1500，即水蒸汽渗透中空纤维管管壁进入外腔的量与其他空气组分渗透中空纤维管管壁进入外腔的量的比值大于1500，这样，可保证渗模式干燥器干燥空气的效果。

更具体地，如下表所示为上述冷冻式干燥器、吸附式干燥器、渗模式干燥器三种干燥器8的主要性能参数对照表：

我们知道，露点温度是指空气在水蒸汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度，即空气中的水蒸汽变为露珠时候的温度叫露点温度。具体应用中，核电站火警探测系统2的压缩空气只需保证0℃左右的压力露点温度，就可满足工作要求。这样，从上表可看出，吸附式干燥器和渗模式干燥器的工作产生的干燥空气的露点温度，可满足核电站火警探测系统2正常运行的要求。同时，从上表参数的对照，我们可看出，渗模式干燥器具有耗电量低(不需动力源)、噪音低(基本无噪音)、体积小等特点，且渗模式干燥器还具有设备简单、价格便宜等特点，故，作为本实用新型的一优选实施例，干燥器8采用渗模式干燥器，且可使渗模式干燥器出口端的露点温度为-5℃。

我们知道，核电站的工作环境空气湿度较大，这样，用于进行压缩的空气湿度也较大，而经压缩机1压缩后的空气因容积和压力的变化，会使得空气中的水分大量析出并在压缩机1排气口处聚积。为了防止压缩机1内的积水过多，可通过在压缩机1上安装一手动排水阀或自动排水阀进行定期排放压缩机1中的积水。

优选地，压缩机1为活塞式压缩机，活塞式压缩机具有工作稳定的特点。具体地，活塞式压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。更优选地，压缩机1采用两级风冷活塞式压缩机1，两级风冷活塞式压缩机1的压缩过程中空气由低压至高压要连续经过两次压缩，这样，可使空气的压缩更加充分。当然了，压缩机1也可采用其他形式的压缩机，如螺杆压缩机、离心压缩机等，具体应用中，可根据具体条件及成本进行优化设计。

优选地，如图4和5所示，本实用新型实施例三和四提供的核电站火警系统的动力系统，压缩机1设有两台，且两台压缩机1的输出端并联连接输送管路3的输入端。正常工作时，只有一台压缩机1进行压缩工作，而另一台压缩机1可作为备用，这样，在一台压缩机1出现故障时，可及时更换另一台压缩机1进行工作，从而有效保证核电站火警探测系统2的动力系统的运行连续稳定性，并便于出现故障的压缩机1的及时检修更换。具体应用中，当单台压缩机1的供气压力不能达到核电站火警探测系统2的运行压力需求时，可同时开启两台压缩机1进行供气，如若核电站火警探测系统2的运行压力为4.0～4.5bar，而单台压缩机1的供气压力只能达到3.5bar时，即可同时开启两台压缩机1进行供气。当然了，具体应用中，压缩机1也可设置一台或两台以上，具体应用中，可根据具体需求及成本进行优化设计。

本实用新型实施例提供的核电站火警系统的动力系统，先通过第一空气过滤器5有效滤除压缩空气中参杂的固体杂质和液体杂质，再通过干燥器8进行进一步吸收压缩空气中的水蒸汽以达到干燥压缩空气的目的，这样，有效保证了进入核电站火警探测系统2的压缩空气的干燥程度，从而有效防止由于进入核电站火警探测系统2中的压缩空气湿度过大导致管道积水腐蚀、电磁阀积水腐蚀不动作、雨淋阀积水误喷等现象的发生。同时，由于其只是在现有核电站火警系统的动力系统进行增设干燥器8，故，其结构简单、易于实现、改进设计成本低，并大大减少了核电站火警探测系统内电磁阀、雨淋阀的故障率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种核电站火警系统的动力系统，包括压缩机、核电站火警探测系统、用于将所述压缩机内的压缩空气输送至核电站火警探测系统上的输送管路和设于所述输送管路上用以过滤压缩空气中固体杂质及液体杂质的第一空气过滤器，其特征在于：于所述第一空气过滤器与所述核电站火警探测系统之间，还设有用于去除压缩空气中水蒸汽的干燥器。 

2.如权利要求1所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：于所述压缩机与所述第一空气过滤器之间，还设有用于控制管路空气压力的安全阀。 

3.如权利要求2所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：于所述安全阀与所述第一空气过滤器之间，还设有用于滤除压缩空气中参杂的油的油过滤器。 

4.如权利要求1至3任一项所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：于所述干燥器与所述核电站火警探测系统之间，还设有用于限制所述输送管路中空气流向的单向阀。 

5.如权利要求4所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：于所述单向阀与所述核电站火警探测系统之间，还设有用于控制管路通闭的隔离阀。 

6.如权利要求5所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：所述隔离阀为手动隔离阀或电动隔离阀或手动电动一体式隔离阀。 

7.如权利要求2或3所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：于所述安全阀与所述核电站火警探测系统之间，还设有与所述输送管路呈并联设置的备用旁路，所述备用旁路上设有用于控制该备用旁路通闭的控制阀组件。 

8.如权利要求7所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：所述控制阀组件包括靠近所述压缩机一侧的入口隔离阀和靠近所述核电站火警探测系统一侧的出口隔离阀。 

9.如权利要求8所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：于所述入口隔离阀与所述出口隔离阀之间，还设有第二空气过滤器。 

10.如权利要求1或2所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：所述干燥器为冷冻式干燥器或吸附式干燥器或渗模式干燥器。 

11.如权利要求1所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：所述压缩机为活塞式压缩机。 

12.如权利要求1或11所述的核电站火警系统的动力系统，其特征在于：所述压缩机设有两台，且两台所述压缩机的输出端并联连接输送管路的输入端。 

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