RU2764485C1 - Клапан подачи воды - Google Patents
Клапан подачи воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764485C1 RU2764485C1 RU2020143782A RU2020143782A RU2764485C1 RU 2764485 C1 RU2764485 C1 RU 2764485C1 RU 2020143782 A RU2020143782 A RU 2020143782A RU 2020143782 A RU2020143782 A RU 2020143782A RU 2764485 C1 RU2764485 C1 RU 2764485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cup
- starting
- rod
- water supply
- supply valve
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 7
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 244000273618 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000048 melt cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- -1 starting cup Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/36—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
- F16K17/38—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position of excessive temperature
- F16K17/383—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position of excessive temperature the valve comprising fusible, softening or meltable elements, e.g. used as link, blocking element, seal, closure plug
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/36—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
- F16K17/38—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position of excessive temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/40—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves with a fracturing member, e.g. fracturing diaphragm, glass, fusible joint
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/18—Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
- G21C9/016—Core catchers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности, к клапанам подачи воды, входящим в состав систем, обеспечивающих безопасность атомных электростанций, и может быть использовано в составе устройства локализации раствора при тяжелых авариях. Клапан подачи воды содержит пусковой стакан, вставленный в промежуточный стакан и упирающийся фланцевыми упорами в промежуточный стакан, пусковой шток с поршнем, установленный внутри пускового стакана и промежуточного стакана таким образом, что пусковой шток упирается поршнем в термомеханический элемент, который через прижимной механизм упирается в защитную мембрану, закрепленную в торце пускового стакана, пусковую пружину, установленную на пусковом штоке таким образом, что один ее конец упирается в поршень, а другой конец - во фланцевые упоры пускового стакана, упор качения, установленный на конце пускового штока, выступающего из пускового стакана, фланцевый цилиндр, в котором вставлен фланцевый стакан с установленным в нем штоком-стаканом, в котором размещен стержень с резьбой и с золотником, установленный с возможностью качения, упорный стакан, в котором установлены упорный шток с фланцами и рабочая пружина, один конец которой упирается во фланцы упорного штока, а другой конец упирается в упорный стакан, при этом между золотником и упорным штоком установлен шариковый упор. Техническим результатом изобретения является повышение надежности клапана подачи воды. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности, к клапанам подачи воды, входящим в состав систем, обеспечивающих безопасность атомных электростанций (далее - АЭС), и может быть использовано в составе устройства локализации расплава (далее - УЛР) при тяжелых авариях, приводящих к разрушению корпуса реактора и его герметичной оболочки.
Наибольшую радиационную опасность представляют аварии с расплавлением активной зоны, которые могут происходить при множественном отказе систем охлаждения активной зоны.
При таких авариях расплав активной зоны - кориум, расплавляя внутриреакторные конструкции и корпус реактора, вытекает за его пределы, и вследствие сохраняющегося в нем остаточного тепловыделения, может нарушить целостность герметичной оболочки АЭС - последнего барьера на пути выхода радиоактивных продуктов в окружающую среду.
Для исключения этого необходимо локализовать вытекший из корпуса реактора расплав активной зоны (кориум) и обеспечить его непрерывное охлаждение, вплоть до полной кристаллизации. Эту функцию выполняет УЛР, которое, как правило, устанавливается в шахте реактора, в корпус которого и направляется расплав для его распределения и последующего охлаждения. Для гарантированного обеспечения охлаждения расплава в корпусе УЛР предусмотрены клапаны подачи воды (далее - КПВ), которые должны срабатывать на пропуск охлаждающей среды (воды) внутрь корпуса УЛР при критическом повышении температуры и гарантированно оставаться в открытом состоянии в течение всего процесса охлаждения расплава.
Известен аварийный термоклапан [1 - RU2469233] одноразового действия, содержащий цилиндрообразный корпус, в котором на торцах выполнены входное и выходное отверстия, расположенные в цилиндрообразном корпусе, аксиально установленные первый и второй подпружиненные штоки, на конце второго из которых закреплена заслонка с прижимной прокладкой для герметичного перекрытия входного отверстия, плавкий предохранитель и фиксатор, соединяющий между собой прилежащие концы первого и второго штоков, при этом плавкий предохранитель расположен в перфорированной гильзе, которая смонтирована на стенке выходного отверстия цилиндрообразного корпуса, на свободном конце первого штока установлен поршень с возможностью захода внутрь перфорированной гильзы, а фиксатор состоит из установленного на конце первого штока конуса с расположенным на нем в разведенном положении разрезным пружинным кольцом, упорной втулки для кольца и обечайки, которая укреплена на втором штоке, при этом кольцо установлено таким образом, что при движении первого штока оно соскальзывает с конуса внутрь обечайки для обеспечения перемещения штоков в одном направлении.
Недостатком термоклапана является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:
- отсутствием механизма демпфирования механических перекосов второго полого штока под действием сжатой пружины, при которых второй шток может быть заблокирован и не сможет выполнить заданное перемещение;
- отсутствием механизма демпфирования термических перекосов второго полого штока при нагревании элементов клапана со стороны выходного отверстия вследствие газовой конвекции и теплового излучения со стороны зеркала расплава, при которых второй шток может быть заблокирован и не сможет выполнить заданное перемещение;
- возможностью защемления при перекосах второго полого штока во фланце силового стакана при движении второго штока относительно силового стакана под действием пружины в зонах трения обечайки и второго штока о внутреннюю поверхность силового стакана;
- возможностью залипания (приваривания) прокладки к фланцам, при котором силы действия пружины, находящейся при повышенной температуре, будет явно недостаточно для открытия клапана;
- возможностью ослабления пружины при длительном повышении температуры в результате конвективного теплопереноса до такого состояния, при котором пружина потеряет заданное усилие сжатия и не сможет выполнить работу по открытию клапана.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности клапана подачи воды.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание клапана подачи воды, обеспечивающего гарантированное прохождение охлаждающей воды, пароводяной или парогазовой смеси при воздействии на него высоких температур.
Поставленная задача решается за счет того, что клапан подачи воды, согласно изобретению, содержит пусковой стакан, вставленный к промежуточный стакан и упирающийся фланцевыми упорами в промежуточный стакан, пусковой шток с поршнем, установленный внутри пускового стакана и промежуточного стакана таким образом, что пусковой шток упирается поршнем в термомеханический элемент, который через прижимной механизм упирается в защитную мембрану, закрепленную в торце пускового стакана, пусковую пружину, установленную на пусковом штоке таким образом, что один ее конец упирается в поршень, а другой конец во фланцевые упоры пускового стакана, упор качения, установленный на конце пускового штока, выступающего из пускового стакана, фланцевый цилиндр, в котором вставлен фланцевый стакан с установленным в нем штоком-стаканом, в котором размещен стержень с резьбой и с золотником, установленный с возможностью качения, упорный стакан, в котором установлены упорный шток с фланцами и рабочая пружина, один конец которой упирается во фланцы упорного штока, а другой конец упирается в упорный стакан, при этом между золотником и упорным штоком установлен шариковый упор.
Существенными признаками заявленного изобретения является наличие в нем пускового стакана, промежуточного стакана, фланцевого цилиндра, упорного стакана. При этом в пусковом стакане установлен пусковой механизм, выполненный в форме штока с поршнем, проходящим через фланцевый упор, на поршне закреплен термомеханический элемент посредством прижимного механизма, снабженного защитной мембраной, на одном конце штока установлена пусковая пружина, один конец которой упирается в поршень, а другой конец упирается во фланцевый упор, а на другом конце штока, выступающего из фланцевого упора, установлен упор качения. Во фланцевом цилиндре установлен фланцевый стакан, в котором установлен шток-стакан с вкрученным в него стержнем с резьбой и с золотником. В упорном стакане установлены упорный шток с фланцами и рабочая пружина, один конец которой упирается во фланцы упорного штока, а другой конец упирается в упорный стакан, при этом между золотником и упорным штоком установлен шариковый упор.
Такая конструкция клапана подачи воды обеспечивает его гарантированное срабатывание за счет наличия следующих элементов:
- наличия стержня с резьбой, вкрученного в шток-стакан до образования люфтового зазора в резьбовом соединении, обеспечивающего за счет люфтового зазора конструктивное улучшение механизма демпфирования механических перекосов штока-стакана под действием сжатой рабочей пружины;
- наличия лепесткового фланца пускового стакана, лепестковых фланцев и промежуточного стакана, лепесткового фланца фланцевого стакана, обеспечивающих за счет изменения механизма крепления, конструктивное улучшение механизма демпфирования термических перекосов штока-стакана при нагревании наружных поверхностей защитной мембраны, пускового стакана, промежуточного стакана и фланцевого стакана газовой конвекцией и лучистыми тепловыми потоками со стороны зеркала расплава;
- наличия большого лепесткового фланца, обеспечивающего охлаждение фланцевого стакана за счет охлаждения конвективных газовых потоков через боковую цилиндрическую стенку фланцевого цилиндра, снаружи омываемого водой, с последующим охлаждением промежуточного стакана при возвратном течении конвективных газовых потоков, что, в свою очередь, обеспечивает отсутствие защемления штока-стакана в промежуточном стакане и во фланцевом стакане при движении штока-стакана под действием рабочей пружины в зонах трения штока-стакана о внутренние поверхности промежуточного стакана и фланцевого стакана;
- наличия золотника с герметизирующими прокладками во фланцевом цилиндре, охлаждаемыми водой со стороны рабочей пружины, что обеспечивает отсутствие залипания (приваривания) герметизирующих прокладок к фланцевому цилиндру и золотнику;
- наличия рабочей пружины, охлаждаемой водой, что обеспечивает исключение ослабления рабочей пружины при длительном повышении температуры термомеханического элемента, пускового стакана, промежуточного стакана и фланцевого стакана газовой конвекцией и лучистыми тепловыми потоками со стороны зеркала расплава.
Дополнительно, в поршне клапана подачи воды, согласно изобретению, выполнены пустоты, обеспечивающие прием расплавленного материала термомеханического элемента и свободное перемещение пускового штока под действием пусковой пружины.
Дополнительно, в клапане подачи воды, согласно изобретению, в качестве упора качения может быть использовано два и более шариков или роликов. Установка двух роликов или шариков требует более тонкой механической балансировки клапана, но в меньшей степени зависит от устойчивости геометрических характеристик пускового штока при повышенных температурах. Установка трех роликов или шариков не требует такой тонкой механической балансировки клапана, но в большей степени зависит от устойчивости геометрических характеристик пускового штока. Установка более трех роликов или шариков практически не требует механической балансировки клапана, но предъявляет более высокие требования к устойчивости геометрических характеристик пускового штока при повышенных температурах.
Дополнительно, в клапане подачи воды, согласно изобретению, прижимной механизм состоит из одной или нескольких плоских пластин, установленных крестообразно или параллельно, или состоит из одной или нескольких круглых пластин с отверстиями, или выполнен в виде мембраны, выпуклая сторона которой обращена в сторону термомеханического элемента. В связи с тем, что на термомеханический элемент постоянно давит поршень, находящийся под действием пусковой пружины, то необходимо обеспечить упор термомеханического элемента таким образом, чтобы термомеханический элемент длительно сохранял свои геометрические размеры и механические свойства. Для этой цели необходимо обеспечить примерное равенство площадей давления: площади давления на термомеханический элемент со стороны поршня и площади давления термомеханического элемента на прижимной механизм. Этим условиям удовлетворяет несколько вариантов исполнения прижимного механизма: в виде параллельных или крестообразных плоских пластин, имеющих промежутки (пустоты) между своими частями, предназначенными для свободного истечения термомеханического элемента при его расплавлении. Аналогичную функцию выполняют и круглые пластины с отверстиями. Прижимной механизм, выполненный в виде мембраны, работает несколько по-другому: своей центральной выпуклой частью он прижимается к термомеханическому элементу, а периферийная часть защемляется в креплении защитной мембраны, чем создается кольцевое пустое пространство для истечения термомеханического элемента при его расплавлении.
Дополнительно, в клапане подачи воды, согласно изобретению, между золотником и фланцевым цилиндром установлены прокладки.
Дополнительно, в клапане подачи воды, согласно изобретению, пусковой стакан, промежуточный стакан и фланцевый стакан соединены посредством креплений, установленных в лепестковые фланцы.
Дополнительно, в клапане подачи воды, согласно изобретению, упорный стакан соединен с фланцевым цилиндром посредством креплений, установленных в цилиндрические фланцы.
Дополнительно, в клапане подачи воды, согласно изобретению, фланцевый цилиндр соединен с фланцевым стаканом посредством креплений.
На фиг. 1 изображен клапан подачи воды, выполненный в соответствии с заявленным изобретением.
На фиг. 2 изображен клапан подачи воды, выполненный в соответствии с заявленным изобретением.
На фиг. 3 изображен клапан подачи воды, выполненный в соответствии с заявленным изобретением.
Как показано на фиг. 1, клапан подачи воды содержит пусковой стакан (I), вставленный в промежуточный стакан (2) и упирающийся в его фланцевый упор (3), содержащий пусковой механизм, выполненный в форме штока (4) с поршнем (5), проходящим через фланцевый упор (3), на поршне (5) закреплен термомеханический элемент (7) посредством прижимного механизма (8), снабженного защитной мембраной (9), на одном конце штока (4) установлена пусковая пружина (10), один конец которой упирается в поршень (5), а другой конец упирается во фланцевый упор (3), а на другом конце штока (4), выступающего из фланцевого упора (3), установлен упор (II) качения, в который упирается шток-стакан (14), установленный во фланцевом стакане (13). Лепестковый фланец (23) пускового стакана (1) и лепестковый фланец (24) промежуточного стакана (2) соединены между собой креплениями (22). Лепестковый фланец (27) промежуточного стакана (2) и лепестковый фланец (26) фланцевого стакана (13) соединены между собой креплениями (25). Большой лепестковый фланец (32) фланцевого стакана (13) соединен с внутренним фланцем (31) фланцевого цилиндра (12) с помощью крепления (33). В свободный конец штока-стакана (14), выходящего из фланцевого стакана (13), установлен стержень с резьбой (15) с золотником (16). Золотник (16) с герметизирующими прокладками (28) установлен во фланцевом цилиндре (12), а торцевой фланец (36) фланцевого цилиндра (12) соединен с упорным стаканом (17) через лепестковый цилиндрический фланец (34) с помощью креплений (35). Внутри упорного стакана (17) установлена рабочая пружина (20), одним концом упирающаяся в упорный стакан (17), а другим - во фланец (19) упорного штока (18), при этом между золотником (16) и штоком (18) установлен шариковый упор (21).
Как показано на фиг. 2 и 3, клапан подачи воды своим круглым фланцем (6) фланцевого цилиндра (12) установлен во внешний патрубок (29) с помощью креплений (30).
Заявленный клапан подачи воды работает следующим образом.
Во взведенном состоянии в режиме ожидания элементы клапана подачи воды находятся в равновесии под действием пусковой и рабочей пружин (10) и (20). Сборка клапана подачи воды осуществляется следующим образом: в промежуточный стакан (2) устанавливается фланцевый упор (3). На пусковой шток (4) с поршнем (5) надевается пусковая пружина (10), затем пусковой шток (4) в сборе с поршнем (5) и пусковой пружиной (10) вставляется во фланцевый упор (3). Пусковой стакан (1) с помощью лепесткового фланца (23) устанавливается на лепестковый фланец (24) промежуточного стакана (2) с помощью креплений (22), но крепления (22) не затягиваются. Внутрь пускового стакана (1) на торец поршня (5) устанавливается термомеханический элемент (7) и фиксируется через прижимной механизм (8) и защитную мембрану (9) к торцу пускового стакана (1). После этого крепления (22) затягиваются, пусковой шток (4) выходит из фланцевого упора (3), а пусковая пружина (10) переводится в рабочее положение, одним концом упираясь во фланцевый упор (3), а другим концом - в поршень (5) пускового штока (4). Фланцевый упор (3) под действием пусковой пружины (10) упирается в промежуточный стакан (2). На пусковой шток (4), выступающий из фланцевого упора (3), устанавливается упор (11) качения, на который надевается шток-стакан (14). На шток-стакан (14) надевается фланцевый стакан (13), который с помощью креплений (25) лепестковых фланцев (26) прижимается к лепестковым фланцам (27) промежуточного стакана (2), таким образом, чтобы обеспечить фиксацию упора (11) качения на пусковом штоке (4) с небольшим люфтом, обеспечивающим стягивание лепестковых фланцев (26), (27) промежуточного и фланцевого стаканов (2) и (13) без силового воздействия на шток-стакан (14). В шток-стакан (14) вкручивается стержень с резьбой (15) с золотником (16) до размыкания резьбового соединения между стержнем с резьбой (15) и штоком-стаканом (14) и появления небольшого люфта между ними. На золотник (16) устанавливаются герметизирующие прокладки (28) и надевается фланцевый цилиндр (12), после чего фланцевый цилиндр (12) вместе с золотником (16) и стержнем с резьбой (15) поворачивается вокруг своей оси до совмещения отверстий в большом лепестковом фланце (32) фланцевого стакана (13) с отверстиями во внутреннем фланце (31) фланцевого цилиндра (12) для установки креплений (33). На золотник (16) устанавливается шариковый упор (21), на который устанавливается упорный шток (18). На упорный шток (18) устанавливается рабочая пружина (20), на которую надевается упорный стакан (17). Лепестковый цилиндрический фланец (34) упорного стакана (17) с помощью креплений (35) прижимается к торцевому фланцу (36) фланцевого цилиндра (12), сжимая рабочую пружину (20) до рабочего состояния. Таким образом, рабочая пружина (20) одним концом, упираясь в упорный стакан (17), другим концом давит через упорный шток (18) на шариковый упор (21), который передает усилие рабочей пружины (20) через золотник (16) и стержень с резьбой (15) на шток-стакан (14), оказывающий давление на упор (11) качения. Упор (11) качения находится в неподвижном состоянии, передавая основное давление рабочей пружины (20) на фланцевый упор (3) и дополнительное давление на пусковой шток (4). Фланцевый упор (3) фиксируется от смещения креплениями (22) лепестковых фланцев (23), (24) пускового стакана (1) и промежуточного стакана (2).
Клапан подачи воды устанавливается во внешний патрубок (29) с помощью креплений (30) фланцевого соединения, для чего на внешней поверхности фланцевого цилиндра (12) выполнен круглый фланец (6), обеспечивающий герметичное соединение с внешним патрубком (29). Кроме того, круглый фланец (6) фланцевого цилиндра (12) разгружен от действия пусковой и рабочей пружин (10) и (20), поэтому при установке клапана подачи воды во внешний патрубок (29) нет необходимости в выполнении дополнительных операций по его приведению в рабочее состояние. Центровка клапана подачи воды внутри внешнего патрубка (29) обеспечивается лепестковыми фланцами (23) пускового стакана (1), лепестковыми фланцами (24) и (27) промежуточного стакана (2) и лепестковыми фланцами (26) фланцевого стакана (13), обеспечивающими сохранение проходного сечения между элементами клапана подачи воды и внутренней поверхностью внешнего патрубка (29).
Разогрев лучистыми тепловыми потоками термомеханического элемента (7) приводит к его постепенному плавлению. Расплав вытекает из прижимного механизма (8), обеспечивающего неподвижность твердого термомеханического элемента (7), под действием двух сил: гравитационной силы и силы давления поршня (5). На поршень (5) давит одним концом пусковая пружина (10), внутри которой находится пусковой шток (4), соединенный с поршнем (5). Другой конец пусковой пружины (10) опирается на фланцевый упор (3), зафиксированный между пусковым стаканом (1) и промежуточным стаканом (2). В процессе плавления термомеханического элемента (7) толщина его твердой части постепенно уменьшается, пусковая пружина (10), расширяясь, толкает поршень (5) и соединенный с ним пусковой шток (4), который непрерывно или с небольшими остановками движется внутри фланцевого упора (3), перемещаясь относительно неподвижного положения упора (11) качения. Упор (11) качения, установленный на конце пускового штока (4), соскальзывает с него в тот момент, когда плоскость торца пускового штока (4) пересечет диаметральную плоскость упора (11) качения.
После соскальзывания упора (11) качения с пускового штока (4) внутрь штока-стакана (14) нарушается равновесие штока-стакана (14). Рабочая пружина (20), расширяясь, давит на упорный шток (18), который приходит в движение и через шариковый упор (21) толкает золотник (16). Золотник (16), двигаясь, выходит из фланцевого цилиндра (12), толкая стержнем с резьбой (15) шток-стакан (14), двигающийся между наружной поверхностью фланцевого упора (3) и внутренней поверхностью промежуточного стакана (2). Ход штока-стакана (14) больше хода золотника (16), полностью выталкиваемого рабочей пружиной (20) из фланцевого цилиндра (12) и толкаемого дальше, пока не закончится ход штока-стакана (14) или ход золотника (16), при этом между вытолкнутым золотником (16) и фланцевым цилиндром (12) образуется зазор, обеспечивающий пропуск среды в обоих направлениях, как внутрь корпуса УЛР, так и наружу. Золотник (16), вытолкнутый из фланцевого цилиндра (12), удерживается рабочей пружиной (20) на поверхности фланцевого стакана (13) и не может изменить свое положение. Расстояние между золотником (16) и фланцевым цилиндром (12), обеспечивает необходимое проходное сечение для пропуска воды, пароводяной или парогазовой смеси в обоих направлениях как со стороны термомеханического элемента (7), так и со стороны золотника (16).
Таким образом, клапан подачи воды, конструктивно выполненный в соответствии с заявленным изобретением, позволяет обеспечить гарантированное прохождение охлаждающей воды, пароводяной или парогазовой смеси при воздействии на него высоких температур.
Источники информации
1. Патент РФ №2469233, МПК F16K 17/40, приоритет от 09.11.2011 г.
Claims (8)
1. Клапан подачи воды, характеризующийся тем, что содержит пусковой стакан, вставленный к промежуточный стакан и упирающийся фланцевыми упорами в промежуточный стакан, пусковой шток с поршнем, установленный внутри пускового стакана и промежуточного стакана таким образом, что пусковой шток упирается поршнем в термомеханический элемент, который через прижимной механизм упирается в защитную мембрану, закрепленную в торце пускового стакана, пусковую пружину, установленную на пусковом штоке таким образом, что один ее конец упирается в поршень, а другой конец - во фланцевые упоры пускового стакана, упор качения, установленный на конце пускового штока, выступающего из пускового стакана, фланцевый цилиндр, в котором вставлен фланцевый стакан с установленным в нем штоком-стаканом, в котором размещен стержень с резьбой и с золотником, установленный с возможностью качения, упорный стакан, в котором установлены упорный шток с фланцами и рабочая пружина, один конец которой упирается во фланцы упорного штока, а другой конец упирается в упорный стакан, при этом между золотником и упорным штоком установлен шариковый упор.
2. Клапан подачи воды по п. 1, характеризующийся тем, что в поршне выполнены пустоты.
3. Клапан подачи воды по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве упора качения может быть использовано два и более шариков или роликов.
4. Клапан подачи воды по п. 1, характеризующийся тем, что прижимной механизм состоит из одной или нескольких плоских пластин, установленных крестообразно или параллельно, или из одной или нескольких круглых пластин с отверстиями или выполнен в виде мембраны, выпуклая сторона которой обращена в сторону термомеханического элемента.
5. Клапан подачи воды по п. 1, характеризующийся тем, что между золотником и фланцевым цилиндром установлены прокладки.
6. Клапан подачи воды по п. 1, характеризующийся тем, что пусковой стакан, промежуточный стакан и фланцевый стакан соединены посредством креплений, установленных в лепестковые фланцы.
7. Клапан подачи воды по п. 1, характеризующийся тем, что упорный стакан соединен с фланцевым цилиндром посредством креплений, установленных в цилиндрические фланцы.
8. Клапан подачи воды по п. 1, характеризующийся тем, что фланцевый цилиндр соединен с фланцевым стаканом посредством креплений.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020143782A RU2764485C1 (ru) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Клапан подачи воды |
| PCT/RU2021/000574 WO2022146183A1 (ru) | 2020-12-29 | 2021-12-15 | Клапан подачи воды |
| KR1020237020693A KR20230121067A (ko) | 2020-12-29 | 2021-12-15 | 급수 밸브 |
| JP2023539115A JP7523692B2 (ja) | 2020-12-29 | 2021-12-15 | 給水バルブ |
| US18/269,672 US20240052939A1 (en) | 2020-12-29 | 2021-12-15 | Water supply valve |
| CN202180088300.8A CN116888395A (zh) | 2020-12-29 | 2021-12-15 | 供水阀 |
| EP21915933.2A EP4273427A1 (en) | 2020-12-29 | 2021-12-15 | Water supply valve |
| CA3203507A CA3203507A1 (en) | 2020-12-29 | 2021-12-15 | Water supply valve |
| ZA2023/06593A ZA202306593B (en) | 2020-12-29 | 2023-06-27 | Water supply valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020143782A RU2764485C1 (ru) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Клапан подачи воды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2764485C1 true RU2764485C1 (ru) | 2022-01-17 |
Family
ID=80040515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020143782A RU2764485C1 (ru) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Клапан подачи воды |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240052939A1 (ru) |
| EP (1) | EP4273427A1 (ru) |
| JP (1) | JP7523692B2 (ru) |
| KR (1) | KR20230121067A (ru) |
| CN (1) | CN116888395A (ru) |
| CA (1) | CA3203507A1 (ru) |
| RU (1) | RU2764485C1 (ru) |
| WO (1) | WO2022146183A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA202306593B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2824239C1 (ru) * | 2023-12-25 | 2024-08-06 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Клапан подачи воды |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU65605U1 (ru) * | 2007-04-24 | 2007-08-10 | Александр Сергеевич Бровин | Автоматический термоклапан |
| US20110155265A1 (en) * | 2008-07-17 | 2011-06-30 | Tetsuro Kikuchi | Valve mechanism opened in response to extremely high temperature |
| RU2469233C1 (ru) * | 2011-11-09 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Атомэнергопроект" | Аварийный термоклапан одноразового действия |
| RU2666841C1 (ru) * | 2017-09-04 | 2018-09-12 | Акционерное общество Инжиниринговая компания "АСЭ" | Аварийный термоклапан одноразового действия |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5067510A (en) | 1991-02-11 | 1991-11-26 | Axelson, Inc. | Adjustable, fusible, manually operable valve lock-open assembly |
| US5511576A (en) * | 1995-01-17 | 1996-04-30 | Amcast Industrial Corporation | Piston-type thermally activated relief device |
| JP2013160355A (ja) | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 安全弁 |
| JP6045261B2 (ja) | 2012-09-07 | 2016-12-14 | 大阪瓦斯株式会社 | ガス栓 |
| KR20210076757A (ko) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 현대자동차주식회사 | 온도 감응식 압력안전장치 |
-
2020
- 2020-12-29 RU RU2020143782A patent/RU2764485C1/ru active
-
2021
- 2021-12-15 EP EP21915933.2A patent/EP4273427A1/en active Pending
- 2021-12-15 CN CN202180088300.8A patent/CN116888395A/zh active Pending
- 2021-12-15 CA CA3203507A patent/CA3203507A1/en active Pending
- 2021-12-15 JP JP2023539115A patent/JP7523692B2/ja active Active
- 2021-12-15 US US18/269,672 patent/US20240052939A1/en active Pending
- 2021-12-15 WO PCT/RU2021/000574 patent/WO2022146183A1/ru active Application Filing
- 2021-12-15 KR KR1020237020693A patent/KR20230121067A/ko unknown
-
2023
- 2023-06-27 ZA ZA2023/06593A patent/ZA202306593B/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU65605U1 (ru) * | 2007-04-24 | 2007-08-10 | Александр Сергеевич Бровин | Автоматический термоклапан |
| US20110155265A1 (en) * | 2008-07-17 | 2011-06-30 | Tetsuro Kikuchi | Valve mechanism opened in response to extremely high temperature |
| RU2469233C1 (ru) * | 2011-11-09 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Атомэнергопроект" | Аварийный термоклапан одноразового действия |
| RU2666841C1 (ru) * | 2017-09-04 | 2018-09-12 | Акционерное общество Инжиниринговая компания "АСЭ" | Аварийный термоклапан одноразового действия |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2824239C1 (ru) * | 2023-12-25 | 2024-08-06 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Клапан подачи воды |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024500993A (ja) | 2024-01-10 |
| EP4273427A1 (en) | 2023-11-08 |
| ZA202306593B (en) | 2024-02-28 |
| KR20230121067A (ko) | 2023-08-17 |
| US20240052939A1 (en) | 2024-02-15 |
| CN116888395A (zh) | 2023-10-13 |
| JP7523692B2 (ja) | 2024-07-26 |
| WO2022146183A1 (ru) | 2022-07-07 |
| CA3203507A1 (en) | 2022-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100236553B1 (ko) | 도관들을 자동 차단시키는 밀봉 스프링을 갖춘 방화 밸브 | |
| CN105705798B (zh) | 具有热收缩致动器的泵密封件 | |
| US3972504A (en) | Main steam isolation check valve | |
| US11521758B2 (en) | Depressurization valve | |
| RU2764485C1 (ru) | Клапан подачи воды | |
| JP2551655B2 (ja) | 圧抜き弁 | |
| JP2980683B2 (ja) | 原子炉圧力容器の過圧事故に対する安全装置 | |
| RU2666841C1 (ru) | Аварийный термоклапан одноразового действия | |
| CA1242426A (en) | Fire-safe ball valve | |
| EA045431B1 (ru) | Клапан подачи воды | |
| RU2469233C1 (ru) | Аварийный термоклапан одноразового действия | |
| US4301989A (en) | Pipe whip restraint system and energy absorbing device therefor | |
| RU2824239C1 (ru) | Клапан подачи воды | |
| CN106128688A (zh) | 促动装置 | |
| US3830693A (en) | Gate for circulation control in nuclear reactor using circulating fuel-element balls | |
| US4221234A (en) | Closure valves for use in coaxial flow systems | |
| FI95501B (fi) | Palonsulkulaite | |
| EP4246533A1 (en) | System for confining and cooling melt from the core of a nuclear reactor | |
| RU2747897C1 (ru) | Аварийный термоклапан одноразового действия | |
| US5201336A (en) | Fire safe valve | |
| RU2822980C1 (ru) | Запорный клапан для установки в трубопроводе, в частности в трубопроводе атомного объекта | |
| WO2017063615A1 (en) | Passively actuated cross-flow valve for a coaxial tubing | |
| US5791373A (en) | Fluid sealing disc and seat mechanism | |
| RU2810654C1 (ru) | Ферма-консоль устройства локализации расплава (варианты) | |
| RU194583U1 (ru) | Клапан термозапорный |