CN207231731U - 高压蒸汽阀门微泄漏探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，包括：蒸汽管道；空气瓶；空气总管道；空气分支管道和混合气体管道；控制阀，控制阀用于控制空气总管道与空气分支管道的导通或截止，还用于控制空气总管道与混合气体管道的导通或截止；混合室；设置于混合室内的雾化装置，混合气体管道的出口端和空气分支管道的出口端均与雾化装置连通；设置于所述混合气体管道内的喷射器，蒸汽管道的出口端与喷射器连通；温度传感器；湿度传感器；气体质量流量计；电加热器；调节阀。本实用新型中的装置能够在不停机的情况下完成对高压蒸汽阀门的泄漏率的测量，并且本实用新型是根据气体湿度的变化来推导出高压蒸汽阀门的泄漏率。

Description

高压蒸汽阀门微泄漏探测装置

技术领域

本实用新型涉及核电高压蒸汽阀门领域，更具体地说，涉及一种高压蒸汽阀门微泄漏探测装置。

背景技术

核电装置中的安全壳隔离阀为高压蒸汽阀门，其上游为高温高压的水蒸汽。如果安全壳隔离阀的泄漏量超过限值，核电厂的第三道安全屏障就会失去作用，放射物会外泄，污染环境。因此，当安全壳隔离阀出现疑似泄漏的情况时，需要精确测量安全壳隔离阀的泄漏率。在现有技术中，安全壳隔离阀的泄漏率的测量需要在机组停运的情况下进行，将安全壳隔离阀打压至4.2bar.g压力，计算在该压力下安全壳隔离阀的泄漏率。但是，机组停运会造成极大的经济损失。

因此，如何在不停机的情况下完成高压蒸汽阀门的泄漏量的测量，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，该装置能够在不停机的情况下，精确地测量出高压蒸汽阀门的泄漏率。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，包括：

与高压蒸汽阀门连通的蒸汽管道；

空气瓶；

与所述空气瓶连通的空气总管道；

空气分支管道和混合气体管道；

控制阀，所述控制阀用于控制所述空气总管道与所述空气分支管道的导通或截止，还用于控制所述空气总管道与所述混合气体管道的导通或截止；

混合室；

设置于所述混合室内的雾化装置，所述混合气体管道的出口端和所述空气分支管道的出口端均与所述雾化装置连通；

设置于所述混合气体管道内的喷射器，蒸汽管道的出口端与喷射器连通；

用于测量所述混合室内的温度的温度传感器；

用于测量所述混合室内的相对湿度的湿度传感器；

与所述混合室连通的气体质量流量计；

设置于所述混合室内的电加热器；

设置在所述空气总管道上，用于调节空气流量的调节阀。

优选地，所述调节阀为减压阀。

优选地，还包括与所述湿度传感器和减压阀电连接的控制器，所述控制器根据所述湿度传感器的湿度信号来控制所述减压阀的开度。

优选地，所述控制阀为三通阀，所述三通阀的进口与所述空气总管道的出口连通，所述三通阀的第一出口与所述混合气体管道的进口连通，所述三通阀的第二出口与所述空气分支管道的进口连通。

优选地，还包括设置在所述空气总管道内的干燥过滤器。

优选地，所述蒸汽管道通过快速接头与所述高压蒸汽阀门连通。

优选地，所述雾化装置为喷嘴簇。

优选地，所述混合室外包裹有保温材料。

优选地，所述蒸汽管道外包裹有保温材料。

优选地，还包括设置于所述混合室内的电加热器。

从上述技术方案可以看出，首先使空气总管道与空气分支管道导通，空气瓶中的空气进入混合室，将混合室内的残余气体冲走，之后使空气总管道与混合气体管道导通，喷射器使蒸汽与空气充分混合形成气水混合物，气水混合物经雾化装置的雾化进入混合室。通过调节阀来调高或者调低空气的流量，使混合室内的湿度值大幅度降低或升高，从而使混合室内的湿度值位于湿度传感器的可测量范围之内。通过控制电加热器，使混合室内的湿度值位于湿度传感器的高精度测量范围内。最后在不同温度和不同流量情况下测量出所对应的泄漏率，多次测量后，求得平均值，即为高压蒸汽阀门的泄漏率。本实用新型中的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置能够在不停机的情况下完成对高压蒸汽阀门的泄漏率的测量，并且本实用新型是根据气体湿度的变化来推 导出高压蒸汽阀门的泄漏率，该测量方式不受温度波动的影响，测量精度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一具体实施例提供的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置的结构示意图。

其中，1安全壳墙体、2为高压蒸汽阀门、3为快速接头、4为喷射器、5为干燥过滤器、6为减压阀、7为空气瓶、8为喷嘴簇、9为混合室、10为电加热器、11为温度传感器、12为湿度传感器、13为气体质量流量计、14为三通阀、15为蒸汽管道、16为空气总管道、17为混合气体管道、18为空气分支管道。

具体实施方式

本实用新型提供了一种高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，该装置能够在不停机的情况下，精确地测量出高压蒸汽阀门的泄漏率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，在本实用新型一具体实施例中，高压蒸汽阀门2微泄漏探测装置包括：蒸汽管道15、空气瓶7、空气总管道16、空气分支管道18、混合气体管道17、控制阀、混合室9、雾化装置、喷射器4、温度传感器11、湿度传感器12、气体质量流量计13、调节阀、电加热器10。

其中，蒸汽管道15与高压蒸汽阀门2连通。空气瓶7用于储存空气。空气总管道16与空气瓶7连通。空气总管道16的出口端能够与空气分支管道 18连通，也能够与混合气体管道17连通。控制阀用于控制空气总管道16与空气分支管道18的导通或截止，还用于控制空气总管道16与混合气体管道17的导通或截止。雾化装置设置于混合室9内，用于将液体雾化。混合气体管道17的出口端和空气分支管道18的出口端均与雾化装置连通。喷射器4设置在混合气体管道17中。蒸汽管道15的出口端与喷射器4连通。空气流经喷射器4形成的负压对蒸汽管道15内的蒸汽起到引流作用，从而确保空气与高压蒸汽的充分混合。另外，由于待测的高压蒸汽阀门2的阀前压力属于高压，空气流经喷射器4形成的负压对高压蒸汽阀的泄漏率的影响可以忽略不计。温度传感器11设置于混合室9内，用于测量混合室9内的温度。湿度传感器12设置于混合室9内，用于测量混合室9内的相对湿度值。气体质量流量计13与混合室9连通，用于测量混合室9内的气体质量流量。调节阀设置在空气总管道16上，用于调节空气的流量。

在本实施例中，首先使空气总管道16与空气分支管道18导通，空气瓶7中的空气进入混合室9，将混合室9内的残余气体冲走，这样就提高了测量精度。之后使空气总管道16与混合气体管道17导通，同时空气总管道16与空气分支管道18也导通，空气流经喷射器4时形成负压，该负压对蒸汽管道15内的蒸汽形成引流作用，从而使蒸汽与空气充分混合形成气水混合物，气水混合物经雾化装置的雾化进入混合室。通过调节阀来调高或者调低空气的流量，使混合室9内的湿度值大幅度降低或升高，从而使混合室9内的湿度值位于湿度传感器12的可测量范围之内，调节阀的开度越大，空气流量越大，那么混合室9内的空气所占比重加大，蒸汽的比重就会相对减小，那么混合室9内的相对湿度值就减小。调节阀的开度越小，空气流量越小，那么混合室9内的空气所占的比重减小，蒸汽的比重就会相对加大，那么混合室9内的相对湿度值就加大。调节阀用于对混合室9内湿度值的粗调；通过控制电加热器10，使混合室9内的湿度值位于湿度传感器12的高精度测量范围内，电加热器10用于对混合室9内湿度值的微调，电加热器10加热时，混合室9内的温度升高，混合室9内的相对湿度值减小。电加热器10停止加热后，混合室9内的温度降低，混合室9内的相对湿度值升高另外，电加热器10用于将混合室9内的液态水气化，进一步提高了测量精度。

本实施例中的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置能够在不停机的情况下完成对高压蒸汽阀门2的泄漏率的测量，并且本实用新型是根据气体湿度的变化来推导出高压蒸汽阀门的泄漏率，该测量方式不受温度波动的影响，测量精度较高。

混合室内气体含湿量d与湿度值之间的关系为：

混合室内气体含湿量d与高压蒸汽阀门泄漏率G_m.va关系为

其中，P_S为混合室内温度为T时所查得的饱和压力；B为大气压力；G_m.gas为气体质量流量计所测得的气体质量流量值。

根据上述(1)和(2)两个式子可以推导出：

即阀门泄漏率G_m.va与相对湿度水蒸汽的饱和压力Ps(通过温度T查表得)，湿空气的质量流量Gm,gas有关。相对湿度温度T，质量流量Gm,gas都是直接能测量出来的。混合室9内设置的温度传感器11、湿度传感器12，以及混合室9出口布置有气体质量流量计13，可实时测量混合室内湿空气的温度值T、相对湿度值以及气体质量流量Gm.gas。当上述三个数据经调节并趋于稳定后，可通过公式(3)计算高压蒸汽阀门的微泄漏率G_m.va，可多次计算后求得平均值。

在本实用新型一具体实施例中，将上述中的调节阀优选为减压阀6。减压阀6既能够用于调节空气的流量，还能够确保阀后压力的稳定性。

在本实用新型一具体实施例中，还增设了控制器，该控制器与湿度传感器12和减压阀6电连接。控制器根据湿度传感器12的湿度信号来控制加压阀的开度。具体地：控制器检测到湿度信号值低于设定范围值时，控制减压 阀6的开度减小；控制器检测到的湿度信号值高于设定范围值时，控制减压阀6的开度加大。此处的设定范围值为湿度传感器12能够检测到的范围值。

在本实用新型一具体实施例中，将上述中的控制阀优选为三通阀14。三通阀14的进口与空气总管道16的出口连通。三通阀14的第一出口与混合气体管道17的进口连通。三通阀14的第二出口与空气分支管道18的进口连通。三通阀14的进口与第一出口连通即可实现空气总管道16与混合气体管道17的导通；三通阀14的进口与第二出口连通即可实现空气总管道16与空气分支管道18的导通。

在本实用新型一具体实施例中，还增设了干燥过滤器5，干燥过滤器5设置于空气总管道16内。用于对空气进行干燥和过滤，从而提高空气的雾化度和洁净度，提高检测精度。

为了便于蒸汽管道15与高压蒸汽阀门2的连通，在本实用新型一具体实施例中增设了快速接头3，用于与蒸汽管道15的快速连接。

在本实用新型一具体实施例中，将上述中的雾化装置优选为喷嘴簇8。喷嘴簇8具有过个喷嘴孔，能够使雾化后的气体迅速充满整个混合室9。

在本实用新型一具体实施例中，在混合室9和蒸汽管道15外包裹了保温材料，从而防止蒸汽管道15内蒸汽的冷凝，以及防止混合室9内的温度值和湿度值的波动。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，包括：

与高压蒸汽阀门(2)连通的蒸汽管道(15)；

空气瓶(7)；

与所述空气瓶(7)连通的空气总管道(16)；

空气分支管道(18)和混合气体管道(17)；

控制阀，所述控制阀用于控制所述空气总管道(16)与所述空气分支管道(18)的导通或截止，还用于控制所述空气总管道(16)与所述混合气体管道(17)的导通或截止；

混合室(9)；

设置于所述混合室(9)内的雾化装置，所述混合气体管道(17)的出口端和所述空气分支管道(18)的出口端均与所述雾化装置连通；

设置于所述混合气体管道(17)内的喷射器(4)，所述蒸汽管道(15)的出口端与所述喷射器(4)连通；

用于测量所述混合室(9)内的温度的温度传感器(11)；

用于测量所述混合室(9)内的相对湿度的湿度传感器(12)；

与所述混合室(9)连通的气体质量流量计(13)；

设置于所述混合室(9)内的电加热器(10)；

设置在所述空气总管道(16)上，用于调节空气流量的调节阀。

2.根据权利要求1所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，所述调节阀为减压阀(6)。

3.根据权利要求2所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，还包括与所述湿度传感器(12)和减压阀(6)电连接的控制器，所述控制器根据所述湿度传感器(12)的湿度信号来控制所述减压阀(6)的开度。

4.根据权利要求1所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，所述控制阀为三通阀(14)，所述三通阀(14)的进口与所述空气总管道(16)的出口连通，所述三通阀(14)的第一出口与所述混合气体管道(17)的进口连通，所述三通阀(14)的第二出口与所述空气分支管道(18)的进口连通。

5.根据权利要求1所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，还包括设置在所述空气总管道(16)内的干燥过滤器(5)。

6.根据权利要求1所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，所述蒸汽管道(15)通过快速接头(3)与所述高压蒸汽阀门连通。

7.根据权利要求1所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，所述雾化装置为喷嘴簇(8)。

8.根据权利要求1所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，所述混合室(9)外包裹有保温材料。

9.根据权利要求1所述的高压蒸汽阀门微泄漏探测装置，其特征在于，所述蒸汽管道(15)外包裹有保温材料。