CN113856937A - 一种压力控制装置及安全壳非能动自动喷淋控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力控制装置及安全壳非能动自动喷淋控制装置。压力控制装置包括阀门、传动装置、密封腔、活塞;所述阀门设置在相应管道上;传动装置连接阀门和活塞;活塞设置在密封腔内并能够沿所述密封腔运动。安全壳非能动自动喷淋控制装置包括蓄水装置、压力控制装置、喷淋管道和喷淋头;蓄水装置通过喷淋管道与喷淋头相连;压力控制装置控制喷淋头的自动喷淋。本发明的有益效果是:本发明的压力控制装置能够根据安全壳内压力变化控制所述喷淋头的自动喷淋,能够实现安全壳非能动自动喷淋,且无需外部能源,能极大提高了安全壳的安全性。压力控制装置可在事故后复原重复使用,有效解决了爆破膜需要更换的弊端。
Description
技术领域
本发明属于核工业领域,具体涉及一种压力控制装置及安全壳非能动自动喷淋控制装置。
背景技术
安全壳是核电厂防止放射性物质向环境释放的最后一道屏障,核电厂发生事故时,会产生大量高温高压的气体,使安全壳温度压力上升,将威胁核电厂最后一道屏障的完整性。目前核电厂安全壳采用了各种能动或非能动的安全壳冷却系统设计,来排出安全壳内的热量,包括二代核电厂的能动喷淋,三代核电厂的非能动安全壳冷却系统等,使安全壳压力低于设计值,维持安全壳屏障的完整性。
公开号为CN 103413580的专利文献记载了一种非能动安全壳喷淋系统,该系统采用爆破膜控制喷淋启动,公开号为104143361的专利文献记载了一种无源安全壳喷淋系统,该系统利用了虹吸原理。上述现有技术都能实现无源安全壳喷淋,但不具备在喷淋启动并且压力下降后自动关闭喷淋的能力。因此,本发明提出一种新的压力控制装置及安全壳非能动自动喷淋控制装置,通过一种不需要外部能源的压力控制装置,实现喷淋的自动开启与关闭。
发明内容
本发明的目的是提出一种新的压力控制装置及安全壳非能动自动喷淋控制装置,本技术方案可以有效通过无需外部能源的压力控制装置实现安全壳非能动喷淋的自动开启与关闭。
本发明的技术方案为:
一种压力控制装置,包括阀门、传动装置、密封腔、活塞和弹性结构;所述阀门设置在相应管道上以控制所述管道通断;所述传动装置连接所述阀门和活塞以将活塞运动传递给所述阀门;所述活塞设置在所述密封腔内并能够根据密封腔外的压力变化沿所述密封腔运动。
进一步地,上述的压力控制装置,所述传动装置为连杆,连杆两端分别连接在活塞和阀门上;密封腔外的气体压力增大时,活塞向所述密封腔内部移动,带动所述连杆打开阀门;密封腔外的气体压力减小时,活塞在密封腔内压力作用下向所述密封腔的开口移动,带动所述连杆关闭阀门。
进一步地,上述的压力控制装置,所述传动装置为柔性绳,柔性绳两端分别连接在活塞和阀门上;密封腔外的气体压力增大时,活塞向所述密封腔内部移动,带动所述柔性绳连杆打开阀门;密封腔外的气体压力减小时,活塞在密封腔内压力作用下向所述密封腔的开口移动,所述阀门在重力或弹簧作用下复位并关闭阀门。
进一步地,上述的压力控制装置,所述密封腔具有良好的绝热性能,可以避免密封腔内气体升温导致密封腔内气体压力增加。
进一步地,上述的压力控制装置,所述密封腔结构非圆形,可以避免活塞在密封腔内转动。
同时,本发明还提供了一种安全壳非能动自动喷淋控制装置,包括蓄水装置、上述的压力控制装置、喷淋管道和喷淋头;所述蓄水装置通过喷淋管道与所述喷淋头相连;所述压力控制装置根据安全壳内压力变化控制所述喷淋头的自动喷淋。
进一步地,上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置,所述蓄水装置为与安全壳连通的敞开蓄水装置,设置于高于喷淋头的位置;所述压力控制装置能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头的连通。
进一步地,上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置,所述蓄水装置为密闭的蓄水装置,设置于高于喷淋头的位置;所述压力控制装置包括能够使所述蓄水装置与安全壳连通的第一压力控制装置和能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头连通的第二压力控制装置。
进一步地,上述的安全壳非能动自动喷淋控制装置,所述蓄水装置为密闭的蓄水装置,所述蓄水装置上部充有高压气体以在所述蓄水装置和喷淋头连通后使蓄水装置内水流入所述喷淋头。
本发明的有益效果是:
本发明的压力控制装置能够根据安全壳内压力变化控制所述喷淋的自动开启与关闭,能够实现安全壳非能动自动喷淋,且无需外部能源,能极大提高了安全壳的安全性。压力控制装置可在安全事故后复原重复使用,有效解决了爆破膜需要更换的弊端。
附图说明
图1为本发明中的一种压力控制装置的结构示意图。
图2为图1所示压力控制装置的阀门结构示意图;(a)为俯视图,(b)为剖视图。
图3为图1所示压力控制装置的密封腔的结构示意图。
图4为本发明中的第二种压力控制装置的结构示意图。
图5为本发明中的第三种压力控制装置的结构示意图。
图6为本发明第一实施例的安全壳非能动自动喷淋控制装置的示意图。
图7为本发明第二实施例的安全壳非能动自动喷淋控制装置的示意图。
图8为本发明第三实施例的安全壳非能动自动喷淋控制装置的示意图。
上述附图中:1、安全壳;2、蓄水装置;3、压力控制装置;4、喷淋管道;5、管道;6、阀门;7、传动装置;8、密封腔;9、活塞;10、阀门矩形穿孔;11、阀门堵块;12、阀门流通区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行介绍。
本发明提供了一种压力控制装置3,包括阀门6、传动装置7、密封腔8、活塞9;所述阀门6设置在相应管道5上以控制所述管道5通断;所述传动装置7连接所述阀门6和活塞9以将活塞9运动传递给所述阀门6;所述活塞9设置在所述密封腔8内并能够根据密封腔8外的压力变化沿所述密封腔8运动。所述密封腔具有良好的绝热性能,可以避免密封腔内气体升温引起的密封腔内气体压力增加,导致失去活塞在内外压差下移动的能力。所述密封腔的绝热性能可以通过使用绝热材料,或保温层,或真空隔层等方式实现。所述密封腔内可以是常压气体,也可以是压缩气体。
本发明的压力控制装置3可在事故后复原重复使用,有效解决了爆破膜需要更换的弊端。
本发明的压力控制装置3可以通过以下方式实现:
例1
如图1所示,传动装置7为螺旋连杆,连杆一端固定在活塞9上,并穿过阀门6上的矩形穿孔10;密封腔8外的气体压力增大时,由于密封腔8内部压力小于外部气压,外部压力使活塞9向所述密封腔8内部移动,带动所述螺旋连杆位移,连杆的螺旋结构在穿过阀门6上的矩形孔时,将带动阀门6旋转,使阀门堵块11与阀门流通区12位置发生转动,从而打开阀门;密封腔8外的气体压力减小时,活塞9在密封腔内压力作用下向所述密封腔8的开口移动,带动所述螺旋连杆关闭阀门6。本实施例中的密封腔8不与安全壳1连通,结构可以是形、三角形或其他异型结构,避免活塞9在密封腔8内转动。活塞9可以沿密封腔8轴向自由移动。图2是所述阀门的结构示意图,图3是所述密封腔的一种方形结构示意图。
例2
如图4所示,传动装置7为柔性绳,柔性绳两端分别连接在活塞9和阀门6上,阀门6为插拔式通断阀。密封腔8外的气体压力增大时,活塞9向所述密封腔8内部移动,带动所述柔性绳连杆打开阀门6;密封腔8外的气体压力减小时,活塞9在密封腔内压力作用下向所述密封腔8的开口移动,所述阀门6在重力或弹簧作用下复位关闭阀门。
例3
如图5所示,传动装置7为柔性绳,柔性绳两端分别连接在活塞9和阀门6上,阀门6为置于隔离槽中的活塞,隔离槽中没有水,可以避免水压的影响;密封腔8外的气体压力增大时,活塞9向所述密封腔8内部移动,带动所述柔性绳连杆打开阀门6;密封腔8外的气体压力减小时,活塞9在密封腔内压力作用下向所述密封腔8的开口移动,所述阀门6在重力或弹簧作用下复位关闭阀门。
同时,本发明还提供了一种安全壳非能动自动喷淋控制装置,包括蓄水装置2、上述的压力控制装置3、喷淋管道4和喷淋头;所述蓄水装置2通过喷淋管道4与所述喷淋头相连;所述压力控制装置3根据安全壳1的气压变化控制所述喷淋头的自动喷淋。
本发明通过压力控制装置3控制蓄水装置2与喷淋管道4之间的阀门6,阀门6初始关闭。在核电厂发生事故后,随着事故导致的高温高压气体释放,安全壳内大气压力上升,使压力控制装置3密封腔8中气体压缩,活塞9发生位移,通过传动装置7带动阀门。压力控制装置3打开阀门6使蓄水装置2中的水能够通过喷淋管道4与喷淋头实现非能动的自动喷淋,且无需外部能源,能极大提高了安全壳的安全性。
实施例1
如图3所示,本实施例中,蓄水装置2为与安全壳1连通的敞开蓄水装置2,设置于高于喷淋头的位置;所述压力控制装置3能够控制所述蓄水装置2与所述喷淋头的连通。当安全壳1温度上升使压力控制装置3打开阀门6后,蓄水装置2内的水在重力作用下流出,实现自动喷淋。
实施例2
如图4所示,本实施例中,蓄水装置2为密闭的蓄水装置2,设置于高于喷淋头的位置;所述压力控制装置3包括能够使所述蓄水装置2与安全壳1连通的第一压力控制装置3和能够控制所述蓄水装置2与所述喷淋头连通的第二压力控制装置3。当安全壳1温度上升使压力控制装置3打开阀门6后,密闭的蓄水装置2上部与安全壳1连通,使蓄水装置2内的水在重力作用下流出,实现自动喷淋。
实施例3
如图5所示,蓄水装置2为密闭的蓄水装置2,所述蓄水装置2上部充有高压气体以在所述蓄水装置2和喷淋头连通后使蓄水装置2内水流入所述喷淋头。当安全壳1温度上升使压力控制装置3打开阀门6后,密闭的蓄水装置2在高压气体作用下流出,实现自动喷淋。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施方式只是对本发明的举例说明,本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施,而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此,描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明,任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种压力控制装置,其特征在于,包括阀门、传动装置、密封腔、活塞;所述阀门设置在相应管道上以控制所述管道通断;所述传动装置连接所述阀门和活塞以将活塞运动传递给所述阀门;所述活塞设置在所述密封腔内并能够根据密封腔外的压力变化沿所述密封腔运动。
2.如权利要求1所述的压力控制装置,其特征在于,所述传动装置为连杆,连杆两端分别连接在活塞和阀门上;密封腔外的气体压力增大时,活塞向所述密封腔内部移动,带动所述连杆打开阀门;密封腔外的气体压力减小时,活塞在密封腔内压力作用下向所述密封腔的开口移动,带动所述连杆关闭阀门。
3.如权利要求1所述的压力控制装置,其特征在于,所述传动装置为柔性绳,柔性绳两端分别连接在活塞和阀门上;密封腔外的气体压力增大时,活塞向所述密封腔内部移动,带动所述柔性绳连杆打开阀门;密封腔外的气体压力减小时,活塞在密封腔内压力作用下向所述密封腔的开口移动,所述阀门在重力或弹簧作用下复位并关闭阀门。
4.如权利要求1-3任一所述的压力控制装置,其特征在于,所述密封腔具有良好的绝热性能,可以避免密封腔内气体升温导致密封腔内气体压力增加。
5.如权利要求2所述的压力控制装置,其特征在于,所述密封腔结构非圆形,可以避免活塞在密封腔内转动。
6.一种安全壳非能动自动喷淋控制装置,其特征在于,包括蓄水装置、如权利要求1-5任一所述的压力控制装置、喷淋管道和喷淋头;所述蓄水装置通过喷淋管道与所述喷淋头相连;所述压力控制装置根据安全壳内压力变化控制所述喷淋头的自动喷淋。
7.如权利要求6所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置,其特征在于,所述蓄水装置为与安全壳连通的敞开蓄水装置,设置于高于喷淋头的位置;所述压力控制装置能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头的连通。
8.如权利要求6所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置,其特征在于,所述蓄水装置为密闭的蓄水装置,设置于高于喷淋头的位置;所述压力控制装置包括能够使所述蓄水装置与安全壳连通的第一压力控制装置和能够控制所述蓄水装置与所述喷淋头连通的第二压力控制装置。
9.如权利要求6所述的安全壳非能动自动喷淋控制装置,其特征在于,所述蓄水装置为密闭的蓄水装置,所述蓄水装置上部充有高压气体以在所述蓄水装置和喷淋头连通后使蓄水装置内水流入所述喷淋头。
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