CN214889122U - 一种安全泄压阀门系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及核反应堆领域，特别涉及一种安全泄压阀门系统，无需依赖安全级电源驱动，达到信号整定值即可自动开启，实现高压和低压容器的内外压力平衡，满足自动卸压要求，为反应堆专设系统注入提供成功条件；同时，为防止误动作，提出信号叠加阈值判断的设计方案，本实用新型相比于现有技术，依靠液压处于初始关闭状态，当满足信号后，依靠弹簧非能动开启，无需电源，具有很高的安全级；为防止误动作，本设计阀门可设计具有阈值特征，保护高压容器边界的完整性。
Description
技术领域
本实用新型涉及核反应堆领域，特别涉及一种安全泄压阀门系统。
背景技术
现阶段，为满足不同应用场景的需求，小型反应堆(以下简称“小型堆”)研发已受到国内外的重点关注，而小型反应堆的设计需要具有可靠的事故缓解措施。
对于小型堆，为缓解设计基准事故，通常设有应急堆芯冷却系统，由于容器内外压差大，需首先对反应堆压力容器自动卸压，从而提供长期堆芯冷却的可能性，避免堆芯发生裸露烧毁。通常情况下，卸压设计采用安全级电源驱动的核级阀门，一方面此系统需要安全级的电源支持；另一方面需匹配安全级厂房或增加安全级厂房的容量，经济性较差，且可靠性会降低。
因此，无需电源驱动的安全阀门设计显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有的技术稳定性不足、经济性差的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
本实用新型提供一种安全泄压阀门系统，包括：
主液压阀，其入水口与待泄压的高压容器连接，出水口与低压容器连接，所述主液压阀的入水口与出水口之间设有主止流件，所述主液压阀的入水口和出水口的连线的延伸方向为第一方向，所述主止流件的一侧连接有一弹性件，所述弹性件向所述主止流件施加一沿着第二方向的第一正向力，所述第二方向与所述第一方向之间具有一不为0°的夹角；
所述主止流件可在所述主液压阀的内部沿所述第二方向运动；
所述主液压阀的液压腔位于所述主止流件的另一侧，所述止流件与所述液压腔组成密闭的第一液压室，所述第一液压室内的液压向所述主止流件施加一沿着第二方向的第一负向力；
触发单元，其包括一信号接收端和一触发执行器，所述触发执行器与所述第一液压室通过管路连接，当所述信号接收端接收到触发信号时，所述触发执行器使所述第一液压室泄压；
当所述第一正向力和第一负向力相等时，所述主止流件处于断路工位，使所述主液压阀的入水口和出水口之间的液流中断；
当所述第一液压室泄压时，所述第一正向力大于第一负向力，所述主止流件离开断路工位，使所述主液压阀的入水口和出水口之间的液流贯通，使所述高压容器的液体流入所述低压容器。
进一步的，所述触发单元包括触发阀和信号驱动器，所述触发阀的入水口与所述第一液压室通过管路联通，所述触发阀的出水口与低压容器联通，所述触发阀体内设有触发止流件，所述触发止流件的初始位置位于所述触发阀的入水口与出水口之间，使所述触发阀的入水口和出水口之间的液流中断，当所述信号驱动器接收到触发信号时，所述触发止流件离开初始位置，使得所述触发阀的入水口和出水口之间的液流贯通。
进一步的，所述信号驱动器包括电磁铁和第二弹性件，所述电磁铁向所述触发止流件施加一沿第三方向的第二正向力，所述第二弹性件向所述触发止流件施加一沿着第三方向的第二负向力，所述触发阀的入水口与出水口的连线方向为第四方向，所述第三方向和所述第四方向之间具有一不为0°的夹角。
进一步的，当所述触发止流件位于初始位置时，所述第二正向力和所述第二负向力相同，当所述信号驱动器接收到触发信号时，电磁铁的线圈断电，所述第二正向力消失，所述触发止流件在第二负向力的作用下离开初始位置，使得所述触发阀的入水口和出水口之间的液流贯通。
进一步的，所述触发单元还包括阈值阀和第三弹性件，所述阈值阀连接在所述触发执行器与所述第一液压室之间的管路上，所述阈值阀的入水口与所述第一液压室通过管路连接，所述阈值阀的出水口与所述触发执行器通过管路连接，所述阈值阀内部的阈值止流件设在所述阈值阀的入水口和出水口之间，所述阈值止流件与所述阈值阀的液压腔组成第二液压室，所述阈值阀的入水口和出水口的连线的延伸方向为第五方向，所述阈值止流件可在所述阈值阀内部沿第六方向运动，所述第五方向与所述第六方向之间的夹角不为0°，所述第三弹性件与所述阈值止流件连接，并向所述阈值止流件提供一沿着第六方向的第三正向力，所述第二液压室内的液压向所述阈值止流件提供一沿着第六方向的第三负向力，当第三正向力和第三负向力的差值不大于所述高压容器的压力值时，所述阈值止流件位于初始位置，此时所述阈值止流件隔断所述阈值阀的入水口和出水口之间的液流，当第三正向力和第三负向力的差值大于所述高压容器的压力值时，所述阈值止流件在所述第三弹性件的驱动下离开初始位置，所述阈值阀的入水口和出水口之间的液流贯通。
进一步的，所述第二液压室与所述高压容器通过管路连通。
本实用新型的有益效果在于：依靠液压处于初始关闭状态，当满足信号后，依靠弹簧非能动开启，无需电源，具有很高的安全级；为防止误动作，本设计阀门可设计具有阈值特征，保护高压容器边界的完整性。
附图说明
图1是本实用新型提供的一实施例的整体结构示意图；
图2是本实用新型提供的另一实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1所示，本实用新型提供一种安全泄压阀门系统，包括：
主液压阀7，其入水口与待泄压的高压容器5连接，出水口与低压容器4连接，所述主液压阀7的入水口与出水口之间设有主止流件10，所述主液压阀7的入水口和出水口的连线的延伸方向为水平方向，所述主止流件10的一侧连接有一弹性件，所述弹性件6向所述主止流件10施加一垂向的第一正向力；
所述主止流件10可在所述主液压阀7的内部沿垂向运动；
所述主液压阀7的液压腔位于所述主止流件10的另一侧，所述主止流件10与所述液压腔组成密闭的第一液压室8，所述第一液压室8内的液压向所述主止流件10施加一垂向的第一负向力；
触发单元，其包括一信号接收端和一触发执行器，所述触发执行器与所述第一液压室通过管路连接，当所述信号接收端接收到触发信号时，所述触发执行器使所述第一液压室泄压；
当所述主止流件10受垂向力相等时，所述主止流件10处于断路工位，使所述主液压阀7的入水口和出水口之间的液流中断；
当所述第一液压室8泄压时，所述主止流件10受弹性件6的力运动，所述主止流件10离开断路工位，使所述主液压阀7的入水口和出水口之间的液流贯通，使所述高压容器5的液体流入所述低压容器4。
进一步的，所述触发单元包括触发阀2和信号驱动器1，所述触发阀2的入水口与所述第一液压室通过管路联通，所述触发阀2的出水口与低压容器联通，所述触发阀2体内设有触发止流件，所述触发止流件的初始位置位于所述触发阀2的入水口与出水口之间，使所述触发阀2的入水口和出水口之间的液流中断，当所述信号驱动器1接收到触发信号时，所述触发止流件离开初始位置，使得所述触发阀2的入水口和出水口之间的液流贯通。
进一步的，所述信号驱动器1包括电磁铁和第二弹性件3，所述电磁铁向所述触发止流件施加一沿垂向的第二正向力，所述第二弹性件3向所述触发止流件施加一沿着垂向的第二负向力，所述触发阀2的入水口与出水口的连线方向为水平方向。
进一步的，当所述触发止流件位于初始位置时，所述第二正向力和所述第二负向力相同，当所述信号驱动器1接收到触发信号时，电磁铁的线圈断电，所述第二正向力消失，所述触发止流件在第二负向力的作用下离开初始位置，使得所述触发阀2的入水口和出水口之间的液流贯通。
如图2所示，所述触发单元还包括阈值阀12和第三弹性件14，所述阈值阀12连接在所述触发阀2与所述第一液压室8之间的管路上，所述阈值阀12的入水口与所述第一液压室8通过管路连接，所述阈值阀12的出水口与所述触发阀2通过管路连接，所述阈值阀12内部的阈值止流件设在所述阈值阀12的入水口和出水口之间，所述阈值止流件与所述阈值阀12的液压腔组成第二液压室15，所述阈值阀12的入水口和出水口的连线的延伸方向为水平方向，所述阈值止流件可在所述阈值阀内部沿垂向运动，所述第三弹性件14与所述阈值止流件连接，并向所述阈值止流件提供一沿着垂向的第三正向力，所述第二液压室内的液压向所述阈值止流件提供一沿着垂向的第三负向力，当第三正向力和第三负向力的差值不大于所述高压容器的压力值时，所述阈值止流件位于初始位置，此时所述阈值止流件隔断所述阈值阀的入水口和出水口之间的液流，当第三正向力和第三负向力的差值大于所述高压容器的压力值时，所述阈值止流件在所述第三弹性件14的驱动下离开初始位置，所述阈值阀的入水口和出水口之间的液流贯通。
进一步的，所述第二液压室15与所述高压容器5通过管路连通，在所述第一液压室8和所述高压容器5的管路上设有文丘里管9。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种安全泄压阀门系统，其特征在于，包括：
主液压阀，其入水口与待泄压的高压容器连接，出水口与低压容器连接，所述主液压阀的入水口与出水口之间设有主止流件，所述主液压阀的入水口和出水口的连线的延伸方向为第一方向，所述主止流件的一侧连接有一弹性件，所述弹性件向所述主止流件施加一沿着第二方向的第一正向力，所述第二方向与所述第一方向之间具有一不为0°的夹角；
所述主止流件可在所述主液压阀的内部沿所述第二方向运动；
所述主液压阀的液压腔位于所述主止流件的另一侧，所述主止流件与所述液压腔组成密闭的第一液压室，所述第一液压室内的液压向所述主止流件施加一沿着第二方向的第一负向力；
触发单元，其包括一信号接收端和一触发执行器，所述触发执行器与所述第一液压室通过管路连接，当所述信号接收端接收到触发信号时，所述触发执行器使所述第一液压室泄压；
当所述第一正向力和第一负向力相等时，所述主止流件处于断路工位，使所述主液压阀的入水口和出水口之间的液流中断；
当所述第一液压室泄压时，所述第一正向力大于第一负向力，所述主止流件离开断路工位，使所述主液压阀的入水口和出水口之间的液流贯通，使所述高压容器的液体流入所述低压容器。
2.根据权利要求1所述的安全泄压阀门系统，其特征在于，所述触发单元包括触发阀和信号驱动器，所述触发阀的入水口与所述第一液压室通过管路联通，所述触发阀的出水口与低压容器联通，所述触发阀体内设有触发止流件，所述触发止流件的初始位置位于所述触发阀的入水口与出水口之间，使所述触发阀的入水口和出水口之间的液流中断，当所述信号驱动器接收到触发信号时，所述触发止流件离开初始位置，使得所述触发阀的入水口和出水口之间的液流贯通。
3.根据权利要求2所述的安全泄压阀门系统，其特征在于，所述信号驱动器包括电磁铁和第二弹性件，所述电磁铁向所述触发止流件施加一沿第三方向的第二正向力，所述第二弹性件向所述触发止流件施加一沿着第三方向的第二负向力，所述触发阀的入水口与出水口的连线方向为第四方向，所述第三方向和所述第四方向之间具有一不为0°的夹角。
4.根据权利要求3所述的安全泄压阀门系统，其特征在于，当所述触发止流件位于初始位置时，所述第二正向力和所述第二负向力相同，当所述信号驱动器接收到触发信号时，电磁铁的线圈断电，所述第二正向力消失，所述触发止流件在第二负向力的作用下离开初始位置，使得所述触发阀的入水口和出水口之间的液流贯通。
5.根据权利要求2所述的安全泄压阀门系统，其特征在于，所述触发单元还包括阈值阀和第三弹性件，所述阈值阀连接在所述触发执行器与所述第一液压室之间的管路上，所述阈值阀的入水口与所述第一液压室通过管路连接，所述阈值阀的出水口与所述触发执行器通过管路连接，所述阈值阀内部的阈值止流件设在所述阈值阀的入水口和出水口之间，所述阈值止流件与所述阈值阀的液压腔组成第二液压室，所述阈值阀的入水口和出水口的连线的延伸方向为第五方向，所述阈值止流件可在所述阈值阀内部沿第六方向运动，所述第五方向与所述第六方向之间的夹角不为0°，所述第三弹性件与所述阈值止流件连接，并向所述阈值止流件提供一沿着第六方向的第三正向力，所述第二液压室内的液压向所述阈值止流件提供一沿着第六方向的第三负向力，当第三正向力和第三负向力的差值不大于所述高压容器的压力值时，所述阈值止流件位于初始位置，此时所述阈值止流件隔断所述阈值阀的入水口和出水口之间的液流，当第三正向力和第三负向力的差值大于所述高压容器的压力值时，所述阈值止流件在所述第三弹性件的驱动下离开初始位置，所述阈值阀的入水口和出水口之间的液流贯通。
6.根据权利要求5所述的安全泄压阀门系统，其特征在于，所述第二液压室与所述高压容器通过管路连通。
7.根据权利要求1所述的安全泄压阀门系统，其特征在于，所述第一液压室与所述高压容器之间的管路上还设有文丘里管。
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| CN202120576543.3U CN214889122U (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 一种安全泄压阀门系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112923109A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-08 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种安全泄压阀门系统 |
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| WO2022199513A1 (zh) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 卸压阀门系统和卸压方法 |
| CN112923109B (zh) * | 2021-03-22 | 2024-04-09 | 上海核工程研究设计院股份有限公司 | 一种安全泄压阀门系统 |
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