專利名稱：一種用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反應堆工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于池式反應堆堆芯與水池的非 能動開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
池式反應堆停堆后余熱導出采用強迫循環(huán)與自然循環(huán)相結(jié)合的方式是先進研究 堆的發(fā)展趨勢。這就要求在強迫循環(huán)末期要保證堆芯與池水連通，這就需要在堆芯結(jié)構(gòu)上 安裝一個在強迫循環(huán)時關(guān)閉、在自然循環(huán)階段能打開的裝置。目前，國內(nèi)外研究堆，大多數(shù)反應堆都安裝有相關(guān)裝置，類型多種多樣，但所設置 的裝置多為能動裝置，即在堆芯強迫循環(huán)時嚴格的保證其關(guān)閉，在允許進行自然循環(huán)時，通 過操作員動作，依靠電動等外力措施，強迫其開啟，均為能動裝置。而在堆芯功率降到一定 條件后，能夠非能動自然開啟，保證堆芯與水池連通，自動建立自然循環(huán)的非能動開關(guān)裝置 的有關(guān)文獻還未見報道，在反應堆技術(shù)領(lǐng)域尚屬于空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠延長閥門壽命，能夠滿足不同條 件，靠自身重力來實現(xiàn)打開或關(guān)閉的用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)，主要分為閥體和轉(zhuǎn)動部分，關(guān)鍵 在于，轉(zhuǎn)動部分包括阻尼臂和重錘，阻尼臂與重錘分別通過支座與閥體活動連接，阻尼臂與 重錘相互獨立；閥瓣和阻尼片分別連接在阻尼臂上。所述的重錘由重錘盤和連桿組成，重錘盤固定在連桿上。所述的重錘盤可以沿著 連桿的徑向調(diào)整。所述的阻尼片重量可調(diào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本裝置通過阻尼臂、阻尼片的自重，阻尼 臂通過與重錘的配合，在閥瓣兩端壓力到規(guī)定值后自動開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)非能動的開啟操 作；同時，當閥瓣旋轉(zhuǎn)到一定角度后，重錘與阻尼臂脫離，減少了閥瓣重量，從而減小閥瓣與 閥體的沖擊力，延長了閥門的壽命，提高了關(guān)閉的可靠性。由于阻尼片與重錘的重量及位置 的可以調(diào)節(jié)，通過微調(diào)和粗調(diào)調(diào)整開關(guān)裝置關(guān)閉和開啟時的所需壓差值，使該裝置很好的 滿足反應堆的不同條件需求。


圖1非能動開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意2如圖1所示的A向視圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述
如圖1、圖2所示的非能動開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置主要分為閥體1部分和轉(zhuǎn)動 部分，其中閥體1部分與堆芯通過焊接連接，轉(zhuǎn)動部分包括阻尼臂3和重錘，阻尼臂3與重 錘分別通過支座與閥體1活動連接，阻尼臂3、重錘可以在支座轉(zhuǎn)軸的作用下進行轉(zhuǎn)動，阻 尼臂3與重錘相互獨立；阻尼臂3呈弓形結(jié)構(gòu)，閥瓣2和阻尼片6分別連接在阻尼臂3上。 阻尼片6的重量可以調(diào)節(jié)，本發(fā)明采用的阻尼片6設計成不同的厚度并制成若干個，達到調(diào) 整的目的。通過調(diào)整阻尼片6的重量，進而調(diào)整了阻尼臂3的重量，形成了粗調(diào)的趨勢，使 得在設計規(guī)定的壓差下，滿足使用要求。閥瓣2與阻尼臂3通過阻尼臂軸焊接為一體，隨阻尼臂3轉(zhuǎn)動。閥體1由閥座、下 法蘭、密封墊圈等零件組成，同時在閥體1上焊接兩個支座。重錘由重錘盤4和連桿5組成，可以沿著連桿5的徑向調(diào)整重錘盤4的相對位置， 從而達到微調(diào)的目的。同時重錘盤4直徑的大小也可以更換，進而調(diào)整了阻尼臂3自由行程。該裝置已用于反應堆中，是反應堆余熱排出的重要部件，該裝置的工作過程如 下在初始狀態(tài)，反應堆池水靜止，開關(guān)裝置左右流體連通，無流體驅(qū)動力矩，在靜水 中，阻尼臂3自身重力矩和重錘的重力矩合力矩為正，該裝置處于最大開啟狀態(tài)。
當反應堆主泵開始啟動后，閥瓣2 —側(cè)壓力逐漸升高，開始有流體通過，流量逐漸 升高，閥瓣2前后的將逐漸增大。進而閥瓣2前后壓差形成的驅(qū)動力矩逐漸增大，當開關(guān)裝 置前后壓差達到關(guān)閉壓差時，驅(qū)動力矩大于阻尼臂3、阻尼片6自身重力矩與重錘重力矩的 合力矩，阻尼臂3、阻尼片6與重錘開始向關(guān)閉方向轉(zhuǎn)動。隨著開度的變小，閥瓣2迎流面積 增大而驅(qū)動力矩快速增大，使關(guān)閉過程加速進行。隨著閥瓣2的關(guān)閉，阻尼臂3逐漸與重錘 脫離，直至開關(guān)裝置完全關(guān)閉。當裝置完全關(guān)閉后，反應堆堆芯成為閉合回路，堆芯開關(guān)裝置的閥瓣2前后壓差 由動壓差變成靜壓差，并遠遠大于開始關(guān)閉時的動壓差，閥瓣2前后靜壓差產(chǎn)生的關(guān)閉力 矩遠遠大于阻尼臂3和阻尼片6的重力對轉(zhuǎn)軸中心的力矩，閥瓣2可靠的壓在閥座上，并維 持一定的密封比壓。當反應堆剩余功率很低時，停止堆芯強迫循環(huán)后，閥瓣2 —側(cè)壓力逐漸降低，閥瓣 2前后的壓差也將逐漸降低。當閥瓣2前后壓差降為開啟壓差時，由于阻尼臂3和阻尼片 6的重力矩大于閥瓣2的驅(qū)動力矩時，阻尼臂3朝開啟方向轉(zhuǎn)動。隨著閥瓣2的開啟，有部 分流體從閥瓣2流過，驅(qū)動力矩由靜壓差變成動壓差，隨著開啟角度的增大，動壓差逐漸減 弱，直至閥瓣2完全開啟。重錘與阻尼臂3相互獨立保證了在系統(tǒng)壓差達到某一值時，重錘與閥瓣2兩側(cè)壓 差對轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動力矩將會大于阻尼臂3和阻尼片6之和對轉(zhuǎn)軸的力矩，使之在較小的壓差 下關(guān)閉。而且當閥瓣2旋轉(zhuǎn)到一定角度后，此時驅(qū)動力矩增大，重錘與阻尼臂3脫離，減小 重錘的驅(qū)動力矩，從而減小閥瓣2對閥體1的沖擊力，提高閥瓣2的壽命。
權(quán)利要求
一種用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)，主要分為閥體(1)和轉(zhuǎn)動部分，其特征在于，轉(zhuǎn)動部分包括阻尼臂(3)和重錘，阻尼臂(3)與重錘分通過支座與閥體(1)活動連接，阻尼臂(3)與重錘相互獨立；閥瓣(2)和阻尼片(6)分別連接在阻尼臂(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)，其特征在 于，所述的重錘由重錘盤(4)和連桿(5)組成，重錘盤(4)固定在連桿(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)，其特征在 于，所述的重錘盤(4)可以沿著連桿(5)徑向調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)，其特征在 于，所述的阻尼片(6)重量可調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)，該裝置主要分為閥體(1)和轉(zhuǎn)動部分，轉(zhuǎn)動部分包括阻尼臂(3)和重錘，阻尼臂(3)與重錘分別通過支座與閥體(1)活動連接，阻尼臂(3)與重錘相互獨立；閥瓣(2)和阻尼片(6)分別連接在阻尼臂(3)上。本發(fā)明提供了一種能夠延長閥門壽命，能夠滿足不同條件，靠自身重力來實現(xiàn)打開或關(guān)閉的用于池式反應堆堆芯與水池的非能動開關(guān)。
文檔編號F16K17/12GK101956850SQ200910215730
公開日2011年1月26日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者莊毅, 張金山, 李清, 韓海芬, 黃興蓉 申請人:中國原子能科學研究院