CS268992B1

CS268992B1 - Damping system vibration wedge gate valve

Info

Publication number: CS268992B1
Application number: CS8710029A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Ing Csc Matal; Martin Rndr Rybak; Miroslav Ing Csc Barak
Original assignee: Matal Oldrich; Martin Rndr Rybak; Miroslav Ing Csc Barak
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS1002987A1

Abstract

Účelem použití tlumici soustavy je dosaženi podstatného sníženi úrovně vibrací. Tohoto účelu se dosáhne tak, že alespoň v jednom mistě vodici drážky klínu se vytvoří a vodicim pouzdrem se uzavře otvor,· do kterého je vloženo pouzdro. O dno tohoto pouzdra se potom opře tlumici pružina tlačící přes lůžko na čep tlumeni, přičemž tento čep tlumeni musi procházet vodicim pouzdrem a opírá se o vodici tyč upevněnou na tělesa šoupátka. Tlumici soustavy je možno využit především v potrubí primárního okruhu jaderných elektráren.The purpose of using the damping system is to achieve a significant reduction in the level of vibrations. This purpose is achieved by creating at least one location of the guide groove of the wedge and closing the hole into which the sleeve is inserted with a guide sleeve. A damping spring is then supported against the bottom of this sleeve, pressing through the seat onto the damping pin, while this damping pin must pass through the guide sleeve and is supported by a guide rod fixed to the slide valve bodies. Damping systems can be used primarily in the primary circuit pipelines of nuclear power plants.

Description

Vynález se týká řešení tlumicí soustavy vibrací klinu šoupátka.The invention relates to a solution for a vibration damping system for a slide valve wedge.

šoupátka se používají pro regulaci průtoku kapalin v potrubních či napájecích soustavách a pro uzavřeni potrubí. Jako uzavírací je šoupátko s klínem užito též na horké a chladnější větvi primárního potrubí každé smyčky bloku jaderné elektrárny WER 440» V tomto případě zastavuji šoupátka průtok vody z reaktoru do smyčky a odděluji parni generátor a hlavni cirkulační Čerpadlo od reaktoru. Pak jsou klíny šoupátek v dolní pracovní poloze. V normálním provozu jaderné elektrárny jsou šoupátka otevřená, tj. klíny jsou v horní pracovní poloze. Klín uzavíracího šoupátka je sestaven ze dvou zrcadlově symetrických dílů, které jsou spojeny spojovacím svorníkem. V horní části klínu je vytvořen závěs, na němž klín poměrně volně visi na táhlu šoupátka. Na obou bocích klinu jsou vodici drážky, do nichž zapadají vodici tyče upevněné v tělesu šoupátka,' po nichž Je klín veden při přesouvání z jedné pracovní polohy do druhé.Gate valves are used to regulate the flow of liquids in pipelines or supply systems and to close pipelines. As a shut-off valve, a wedge gate valve is also used on the hot and colder branches of the primary pipeline of each loop of the WER 440 nuclear power plant block. In this case, the gate valves stop the flow of water from the reactor to the loop and separate the steam generator and the main circulation pump from the reactor. Then the gate valve wedges are in the lower working position. In normal operation of the nuclear power plant, the gates are open, i.e. the wedges are in the upper working position. The wedge of the shut-off gate valve is assembled from two mirror-symmetrical parts, which are connected by a connecting bolt. A hinge is created in the upper part of the wedge, on which the wedge hangs relatively freely on the gate rod. On both sides of the wedge there are guide grooves into which guide rods fitted in the slide body fit, along which the wedge is guided when moving from one working position to another.

Měřením na blocich jaderné elektrárny VVER 440 bylo zjištěno, že v horní pracovní poloze, kdy je šoupátko otevřeno, vznikají v něm za normálního provozu vibrace typu rázů. Tyto vibrace odpovídají charakterem vibracím emitovaným volnými či uvolněnými částicemi. Objeví-li se v primárním okruhu jaderné elektrárny volně částice. Jsou unášeny tokem primární vody po primárním okruhu a představují pro bezpečný provoz vážné nebezpečí. K jejich identifikaci a lokalizaci jsou na jaderných elektrárnách instalovány diagnostické systémy. Objevuje-li se však za provozu v primárním okruhu další zdroj vibraci, jejichž charakter je blízký charakteru volných částic, tedy typu rázů, vydává diagnostický systém trvale ^informace o neexistující volné částici, tj. ve skutečnosti falešné informace. Na druhé straně Jsou-li meze pro identifikaci volných částic v diagnostickém systému nastaveny nad úrovněmi rázů vybuzovanými uzavíracími šoupátky, označovanými často též hlavní uzavírací armatury, je systém schopen detekovat ták_hmotné částice, že jejich vznik a transport v primárním okruhu je nereálný. Potom však diagnostický systém identifikace volných částic ztrácí smysl a jeho instalace na bloku se zdroji rázů za normálního provozu je pak prakticky neopodstatněná. Předběžnou analýzou výsledků měřeni vibraci na uzavíracích šoupátkách primárních smyček na blocich VVER 440 bylo zjištěno, že zdrojem vibrací je klín, nacházející se v horní pracovní poloze a volně zavěšený na táhle s vůlí a vedený dvěma vodícími tyčemi, zabudovanými v tělese šoupátka. Dále bylo zjištěno, že vibrace klínu šoupátka způsobují intenzivnější opotřebení vedení klinu a táhla, vřetena, klinu.Measurements on the blocks of the VVER 440 nuclear power plant have shown that in the upper working position, when the gate is open, shock-type vibrations occur during normal operation. These vibrations correspond in character to vibrations emitted by free or released particles. If free particles appear in the primary circuit of a nuclear power plant. They are carried by the primary water flow through the primary circuit and pose a serious danger to safe operation. Diagnostic systems are installed at nuclear power plants to identify and localize them. However, if another source of vibrations appears during operation in the primary circuit, the character of which is close to the character of free particles, i.e. shock-type vibrations, the diagnostic system permanently issues ^information about a non-existent free particle, i.e. in fact false information. On the other hand, if the limits for identifying loose particles in the diagnostic system are set above the shock levels generated by the shut-off valves, often also referred to as the main shut-off valves, the system is able to detect particles of such mass that their formation and transport in the primary circuit is unrealistic. In this case, however, the diagnostic system for identifying loose particles loses its meaning and its installation on a unit with shock sources during normal operation is practically unjustified. Preliminary analysis of the results of vibration measurements on the shut-off valves of the primary loops on VVER 440 units revealed that the source of vibrations is a wedge located in the upper working position and freely suspended on a rod with clearance and guided by two guide rods built into the valve body. It was further found that the vibrations of the valve wedge cause more intense wear of the wedge and rod guides, spindle, and wedge.

Uvedené nedostatky současného řešeni zavěšeni a vedeni klinu šoupátek, především však uzaviracích šoupátek používaných v primárních okruzích jaderných elektráren typu VVER 440,· v podstatné míře řeši tlumici soustava vibraci klínu šoupátka podle vynálezu.The mentioned shortcomings of the current solution for the suspension and guidance of the gate wedge, especially of the closing gates used in the primary circuits of nuclear power plants of the VVER 440 type, are substantially solved by the damper system for the vibration of the gate wedge according to the invention.

Jeho podstata spočivá v tom, že alespoň v jednom místě vodici drážky klínu je vytvořena a vodicím pouzdrem uzavřena díra, do niž Je vloženo pouzdro, o jehož dno se opírá tlumicí pružina spojená přes lůžko s čepem tlumeni, který prochází vodicím pouzdrem a opírá se současně o vodici tyč upevněnou na tělese šoupátka. Přitom lůžko, pouzdro a dno pouzdra vytvářej! uzavřený prostor, v němž se nachází tlumicí pružina. Axiální osy čepů tlumeni vystupující ve vodicích drážkách na obou stranách klínu jsou kolmé na směr pohybu klinu po vodicích tyčich. Vodici pouzdro je přivařeno k jednomu z obou dílů klinu. Dno pouzdra Je alternativně opatřeno na straně přivrácené k díře dosedaci kulovou plochou. Povrch čepu tlumení je opatřen otěruvzdorným návarem. Alternativně Je dno pouzdra spojeno s pouzdrem nerozebíratelně.Its essence lies in the fact that at least in one place of the guide groove of the wedge a hole is formed and closed by a guide sleeve, into which a sleeve is inserted, against the bottom of which a damping spring is supported, connected via a bed with a damping pin, which passes through the guide sleeve and simultaneously supports a guide rod mounted on the slide body. In this case, the bed, sleeve and bottom of the sleeve form a closed space in which the damping spring is located. The axial axes of the damping pins protruding in the guide grooves on both sides of the wedge are perpendicular to the direction of movement of the wedge along the guide rods. The guide sleeve is welded to one of the two wedge parts. The bottom of the sleeve is alternatively provided with a spherical bearing surface on the side facing the hole. The surface of the damping pin is provided with a wear-resistant weld. Alternatively, the bottom of the sleeve is connected to the sleeve in a non-separable manner.

Zabudováním tlumicí soustavy do uzavíracího šoupátka nelze principiálně vibrace odstranit. Lze však podstatně snížit jejich úroveň a změnit charakteristickou frekvenci tak,· aby se co nejvíce lišila od budicí frekvence proměnlivých hydrodynamických sil. které na klín v otevřené poloze více či íiéně působí. Volbou tvaru a charakteristik tlumicí pružiny s volbou situování tlumici soustavy ve vodicích drážkách lze soustavu vzhledem k vibracím klínu patřičně naladit. Pak lze poměrně jednoduchým konstrukčnímBy incorporating a damping system into a closing slide, vibrations cannot be eliminated in principle. However, their level can be significantly reduced and the characteristic frequency can be changed so that it differs as much as possible from the excitation frequency of the variable hydrodynamic forces that act more or less strongly on the wedge in the open position. By choosing the shape and characteristics of the damping spring and choosing the location of the damping system in the guide grooves, the system can be properly tuned with respect to the vibrations of the wedge. Then, by a relatively simple design,

CS 268992 81 opatřením podle vynálezu podstatná utlumit vibrace klinu šoupátka,’ zmenšit opotřebení vodicích drážek, vodicích tyčí, vřetena a těsnicí armatury a podstatně zlepšit podmínky pro činnost diagnostických systémů detekce volných částic na bezpečnost provozu jaderné elektrárny. Uloženi tlumici pružiny do uzavřeného prostoru vylučuje transport úlomků pružiny při jejím případném prasknuti za provozu chladivém do primárního okruhu. Toto řešeni vyhovuje též požadavkům bezpečnosti zařízeni.CS 268992 81 measures according to the invention significantly dampen the vibrations of the slide wedge, reduce the wear of the guide grooves, guide rods, spindle and sealing fittings and significantly improve the conditions for the operation of diagnostic systems for detecting loose particles for the safety of the operation of the nuclear power plant. Placing the shock absorber spring in a closed space eliminates the transport of spring fragments in the event of its possible rupture during operation by the coolant into the primary circuit. This solution also meets the requirements of the safety of the device.

Příklady provedení tlumici soustavy vibraci klinu šoupátka podle vynálezu jsou na obr. 1 až 4. Na obr. 1 je schematicky vyznačen bočni pohled na klín, na obr. 2 pohled shora na klín s vodícími drážkami a tyčemi, na obr. 3 je znázorněno provedeni tlumici soustavy vibraci klínu šoupátka a na obr. 4 alternativní provedeni tlumici soustavy.Examples of embodiments of the damper system for damping vibrations of the valve wedge according to the invention are shown in Fig. 1 to 4. Fig. 1 schematically shows a side view of the wedge, Fig. 2 a top view of the wedge with guide grooves and rods, Fig. 3 shows an embodiment of the damper system for damping vibrations of the valve wedge, and Fig. 4 an alternative embodiment of the damper system.

Ve vodicí drážce 5 klinu 1., který se skládá ze dvou zrcadlově provedených dílů spojených spojovacím svorníkem 12 a je opatřen závěsem 4,· je vytvořen a vodicím pouzdrem 8 uzavřen otvor 11. V otvoru 11 je vloženo pouzdro 7, o Jehož dno 6 ae opírá tlumici pružina 10, která tlačí přes lůžko 13 na čep 9 tlumeni. Cep 9 tlumeni prochází vodicím pouzdrem JB a opírá se o vodici tyč 3 upevněnou na tělese 2 šoupátka. Vodici pouzdro 8i je přivařeno pouze k jednomu z obou dilů klínu j.· Lůžko 13 vytváří s pouzdrem 2 ^a dnem 6 pouzdra 2 uzavřený prostor, a tak je zabráněno transportu úlomků tlumici pružiny 10 do primárního okruhu elektrárny v případě prasknuti tlumici pružiny 10 za provozu. Z hlediska dynamických vlastnosti klínu 1. tzv. volně zavěšeného na závěsu 4 na vřetenu šoupátka, jak je znázorněno a vedeném vodícími tyčemi 2 ³ utlumením vibraci je výhodné situovat tlumicí soustavu ve vodicích drážkách 5 na obou stranách klinu J. tak, že leží v jedné rovině kolmé na směr pohybu klinu _1 ve vodicích tyčích 3. Povrch čepu 9 tlumeni je opatřen otěruvzdorným návarem, který zajišfuje Jeho potřebné tribologické vlastnosti v kontaktu s vodicím pouzdrem 8 a v kontaktu s vodici tyčí 3. Dno 6 pouzdra 7 Je opatřeno na straně přivrácené k otvoru 11 dosedací kulovou plochou a je s pouzdrem 2 spojeno rozebíratelně. Rozebíratelné spojení umožňuje dostavení celé tlumicí soustavy na požadovanou vzdálenost obou vodicích tyčí 3 a doladění dynamických vlastnosti soustavy podle daného šoupátka. V alternativním případě Je vodicí pouzdro B opatřeno závitem a zašroubováno do otvoru ,11· Dále alternativně je dno 6 pouzdra 2 spojeno s pouzdrem 2 nerozebiratelně. Zachycením vodiciho pouzdra j3 svarem pouze k Jednomu z dilů klinu 1. se neztrácejí pružné vlastnosti klinu 1 a na druhé straně vznikají dobré podmínky pro tlumeni vibraci klinu 1.·In the guide groove 5 of the wedge 1, which consists of two mirror-image parts connected by a connecting bolt 12 and is provided with a hinge 4, an opening 11 is formed and closed by a guide sleeve 8. A sleeve 7 is inserted in the opening 11, the bottom 6 of which is supported by a damping spring 10, which presses through the seat 13 onto the damping pin 9. The damping pin 9 passes through the guide sleeve JB and is supported by a guide rod 3 mounted on the slide valve body 2. The guide sleeve 8i is welded to only one of the two wedge parts j. The seat 13 forms a closed space with the sleeve 2 ^and the bottom 6 of the sleeve 2, thus preventing the transport of fragments of the damping spring 10 into the primary circuit of the power plant in the event of the rupture of the damping spring 10 during operation. From the point of view of the dynamic properties of the wedge 1, so-called freely suspended on the hinge 4 on the slide spindle, as shown and guided by the guide rods 2 ³ to dampen vibrations, it is advantageous to situate the damping system in the guide grooves 5 on both sides of the wedge J. so that it lies in one plane perpendicular to the direction of movement of the wedge _1 in the guide rods 3. The surface of the damping pin 9 is provided with a wear-resistant weld, which ensures its necessary tribological properties in contact with the guide sleeve 8 and in contact with the guide rod 3. The bottom 6 of the sleeve 7 is provided with a spherical contact surface on the side facing the hole 11 and is connected to the sleeve 2 in a detachable manner. The detachable connection allows the entire damping system to be adjusted to the required distance between the two guide rods 3 and the dynamic properties of the system to be fine-tuned according to the given slide. In an alternative case, the guide sleeve B is threaded and screwed into the hole 11. Alternatively, the bottom 6 of the sleeve 2 is connected to the sleeve 2 in a non-separable manner. By attaching the guide sleeve 3 by welding to only one of the parts of the wedge 1, the elastic properties of the wedge 1 are not lost and, on the other hand, good conditions are created for damping the vibrations of the wedge 1.

Zabudováním tlumi-cí soustavy vibraci klinu podle vynálezu ae podstatně sníží úroveň vibraci, rázů, klinu 1, a změní se jejich charakteristická frekvence. To vede ke zmenšeni opotřebeni pracovních ploch vodicích tyčí 3, vodicích drážek 5 a vřetena a ucpávek vřetena, neznázorněno. Tlumeni vibrací klínu hlavního uzavíracího šoupátka potrubí primárního okruhu Jaderné elektrárny WER 440 zlepši též podmínky činnosti a možnosti detekce v systému lokalizace volných částic v primárním okruhu, což má velký význam pro bezpečnost provozu Jaderné elektrárny.By incorporating the wedge vibration damping system according to the invention, the level of vibrations, shocks, of the wedge 1 will be significantly reduced, and their characteristic frequency will change. This leads to a reduction in wear of the working surfaces of the guide rods 3, guide grooves 5 and the spindle and spindle seals, not shown. The vibration damping of the wedge of the main shut-off valve of the primary circuit pipeline of the WER 440 Nuclear Power Plant will also improve the operating conditions and detection capabilities in the system for locating loose particles in the primary circuit, which is of great importance for the safety of the operation of the Nuclear Power Plant.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A vibration damping system for a slide valve wedge, which is provided on both sides with guide grooves ¹ engaging in guide rods mounted in the slide valve body, characterized in that at least in one place of the guide groove (5) of the wedge (1) an opening (11) is formed and closed by a guide sleeve (8), into which a sleeve (7) is inserted, the bottom (6) of which is supported by a damper spring (10) connected via a seat (13) to a damper pin (9) which passes through the guide sleeve (8) and rests on a guide rod (3) mounted on the slide valve body (2).

2. The damping system according to item 1, characterized in that the bed (13), the housing (7) and the bottom

CS 268982 Bl (6) the bushings (7) create a closed space in which the damper spring (10) is located.

3. Damping system according to item 1, characterized in that the axial axes of the damping pins (9), protruding in the guide grooves (5) on both sides of the wedge (1), are perpendicular to the direction of movement of the wedge-(i) along the guide rods (3).

4. Damping system according to item 1, characterized in that the guide sleeve (8) is welded to one of the wedge parts (1).

5. Damping system according to item 1, characterized in that the bottom (6) of the housing (7) is connected to the housing (7) in a detachable manner.

6» Damping system according to item i, characterized in that the bottom (6) of the housing (7) is provided with a spherical seating surface on the side facing the opening (11).

7. Damping system according to item 1, characterized in that the surface of the damping pin (9) is provided with an abrasion-resistant weld.