[發明專利]一種應用于高溫氣冷堆的電動球閥

有效

• 申請號: 201310436244.X
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103470803A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 張海泉;王鑫;張作義;聶君鋒;李紅克;劉繼國;董玉杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/08;F16K31/02;F16K27/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及一種球閥，具體地說是一種磁力驅動的電動球閥。本發明適用于高溫氣冷堆管路系統中熱態含粉塵氦氣的接通與截斷控制。

背景技術

球床高溫氣冷堆采用球形燃料元件多次通過堆芯的方式實現不停堆連續運行，球形元件利用有利的幾何形狀依靠重力在堆內流動，在燃料裝卸系統內，球形元件的循環、卸料、裝載等定向輸送涉及下行和上行兩種球流管路，前者依靠重力流動，后者依靠氣力輸送。無論在堆內，還是在燃料裝卸系統內，球形元件之間以及球形元件與金屬之間發生接觸、碰撞和摩擦，都可能產生粉塵，甚至碎屑或碎片，由于攜帶了具有放射性的粉塵和碎屑，作為載帶氣體的氦氣因而具有一定的放射性；同時由于氦氣昂貴且具有極強的流動性，必須嚴格限制管路系統及設備中氦氣的泄漏量，因此球床高溫堆中有氦氣流動的管路中主要采用了波紋管截止閥控制氣流的接通和截斷。

相對于截止閥而言，球閥具有最低的流阻、可快速啟閉、能實現雙座雙向密封、可用于含粉塵及顆粒流體控制等優點，因而在燃料裝卸系統中主要球閥作為切斷閥。中國發明專利CN102606760A“核一級電動球閥”公開了一種應用于球床高溫堆的固定上裝式核一級電動球閥，其套筒式閥座采用了國外進口的雜萘聯苯聚醚砜酮密封材料，閥桿則采用了多重密封方式，滿足260℃氦氣內泄漏率和外泄漏率的密封要求，但是由于動密封磨損、填料熱老化和干枯等原因，難以滿足燃料裝卸系統中氣力提升、氣氛切換和脈沖氣流等管路閥門反復啟閉下氦氣密封的長期運行要求。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：提供一種應用于球床高溫堆的電動球閥，滿足氦氣外泄漏的要求，并能在低于180℃的熱態環境下反復啟閉和長期運行。

（二）技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種應用于球床高溫堆的電動球閥，所述球閥包括：閥體、左閥座組件、閥球、右閥座組件、磁力傳動器和電動裝置；所述閥球由下閥桿、球體和上閥桿組成；

以所述球體為中心，所述左閥座組件和右閥座組件在所述閥體的流道及內腔對稱分布，

所述閥體為整體加工件，其內腔的底部設置有一個盲孔，所述閥球通過內腔上空裝入所述閥體并由所述盲孔支承，所述左閥座組件和右閥座組件通過所述閥體通孔兩側裝入，所述磁力傳動器的內轉子組件通過連接體與所述閥球的上閥桿相連，其外轉子組件與所述電動裝置相連；所述磁力傳動器的隔離罩與所述閥體共同構成閥門承壓邊界。

優選地，所述左閥座組件與所述右閥座組件均包括彈簧蓋板、壓緊螺塊、彈簧、彈簧座、密封套和O型圈；

所述彈簧置于所述彈簧座內，所述O型圈置于所述密封套的密封槽內，所述密封套內嵌套軟密封環；所述密封套、彈簧座、彈簧蓋板和壓緊螺塊依次線性同軸裝配分別構成所述左閥座組件與右閥座組件。

優選地，閥門處于開啟時，所述閥體的左流道、所述左閥座組件的通孔、所述球體的通孔、所述右閥座組件的通孔和所述閥體的右流道同軸且等徑，且在所述彈簧蓋板和所述彈簧座之間存在移動間隙；

所述左閥座組件與所述右閥座組件通過所述O型圈與所述閥體密封，在所述電動閥門關閉時，所述左閥座組件與所述右閥座組件通過各自的軟密封環與所述球體密封。

優選地，所述閥體的上空和所述磁力傳動器的隔離罩之間設置了一個的內密封組件，所述內密封組件包括填料壓套、填料、填料壓板和端蓋；

所述端蓋通過第二組緊固件和密封件與所述閥體內的分隔環連接；在所述端蓋內還設有一個位于所述填料下部的上導向套，用于支承所述上閥桿。

優選地，所述填料壓板和所述填料壓套通過第一組緊固件壓緊填料。

優選地，所述內密封組件的填料壓板上設置一個限位槽，在所述上閥桿上裝配有一個限位板，所述限位板置于所述填料壓板的限位槽內；所述限位槽與所述限位板的特征尺寸相等；所述限位板的第一限位板邊與所述限位槽的第一限位槽邊重合時，所述閥球達到第一限位點，當所述限位板的第二限位板邊與所述限位槽的第二限位槽邊重合時，所述閥球達到第二限位點，所述兩個限位點，分別對應于所述球體開、關到位位置；

優選地，所述限位槽為一正方形槽口，所述限位板為一梭形板。

優選地，所述閥體的兩端各有一個凸緣，分別通過O型圈及第一卡套和第二卡套與第一凸緣短頭和第二凸緣短頭連接。

優選地，所述閥體的凸緣、磁力傳動器的隔離罩和凸緣短頭均設置有密封焊唇邊。

（三）有益效果