[發明專利]一種適用于超臨界條件下的電絕緣密封圈、及結構

有效

• 申請號: 201410725869.2
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104455436A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 黃志剛;閆曉;李永亮;李朋洲;眭曦;肖澤軍
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: F16J15/10
• 分類號: F16J15/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

技術領域

本發明涉及壓水堆熱工試驗研究領域，具體是一種適用于超臨界條件下的電絕緣密封圈、及結構。

背景技術

超臨界條件即是溫度、壓力超過其臨界點的狀態，超過臨界點壓力后工質在溫度升高的過程中不會出現相變，對于水而言，其對應的臨界點壓力為22.064MPa，臨界點溫度為374℃。超臨界狀態屬于高溫高壓狀態，以水為工質的超臨界火力發電廠由于其系統熱效率高而得到了廣泛的應用，以超臨界水為工質的核反應堆也是未來核反應堆技術發展的重要方向。在開展以超臨界水為工質的熱工水力特性試驗研究時往往需要采用電加熱的方式來模擬核釋熱或化石燃料的燃燒熱，由于在超臨界條件下工質溫度和壓力都很高，所以這類熱工試驗研究中直接電加熱元件與其他部件的絕緣密封問題是最關鍵的技術。雖然目前針對現有壓水堆的熱工參數范圍已經開展了很多的試驗研究工作，并且已經具備了相對成熟的絕緣密封技術，但是現有的相關絕緣密封結構和材料并不能滿足超臨界水熱工水力試驗研究的更高熱工參數條件要求。

發明內容

本發明的目的在于提供應用于一種適用于超臨界條件下的電絕緣密封圈、及結構，解決目前的密封結構不能用于超臨界條件下熱工實驗的目的。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種適用于超臨界條件下的電絕緣密封圈，包括環狀的絕緣墊片，絕緣墊片的端面向內凹陷形成臺階，在臺階上從外向內依次套裝有與絕緣墊片同軸的石棉橡膠板墊片、聚四氟乙烯墊片。本發明的電絕緣密封圈是對現有的密封圈做出的改進，現有的密封圈為一體結構，采用同一種材質制成圓環狀的結構，而申請人發現這樣的密封圈存在密封性能不好的問題，特別是在溫度差異巨大的核反應堆熱工實驗研究領域，為了解決這個通用的問題，申請人對現有的密封圈做出了改進，首先是在絕緣墊片的兩個端面設置一圈臺階，在臺階內側的小圓面上一次套裝石棉橡膠板墊片、聚四氟乙烯墊片，通過不同材料的組合和配合，使得復合型的密封結構可以適用于高溫的條件，滿足超臨界實驗的要求。

所述的絕緣墊片內設置有環狀的空腔流道，在絕緣墊片上設置有與該空腔流道連通的進出水管。為了提高密封圈適用的環境溫度，通過在絕緣墊片內設置空腔流道的方式，然后在絕緣墊片上安裝進出水管的方式，使用時，將進出水管連接至冷卻系統，使得絕緣墊片局部冷卻降溫，從而降低了絕緣密封面的溫度，解決了現有絕緣密封材料使用溫度達不到超臨界條件要求的技術難題。

所述空腔流道的橫截面包括兩個圓形區域、以及連接兩個圓形區域的條狀區域。申請人發現，空腔流道的界面形狀實際上是影響了換熱效率的，經過多年的理論研究和實驗，申請人發明了一種適用于超臨界水密封的水冷流道，其包括兩個圓形通道，兩個圓形通道之間采用寬度小于圓形通道直徑的條狀通道連通，如此，增加了換熱面積，而且這樣的冷卻液空腔流道中冷卻水的流向、流速較為穩定，換熱效果較好。

一種適用于超臨界條件下的電絕緣密封結構，包括帶電側法蘭、不帶電側法蘭，帶電側法蘭與不帶電側法蘭通過緊固螺栓與緊固螺母的配合連接，在所述的帶電側法蘭、不帶電側法蘭之間安裝有電絕緣密封圈。安裝時，將導電棒穿過不帶電側法蘭，通過在帶電側法蘭、不帶電側法蘭之間安裝密封圈，使得兩側絕緣的同時，達到密封的目的，避免超臨界水的泄露，同時利用冷卻系統對密封圈進行冷卻局部降溫，可以提高絕緣密封圈的使用環境溫度，提高其實用性。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1本發明一種適用于超臨界條件下的電絕緣密封圈、在絕緣墊片的兩個端面設置一圈臺階，在臺階內側的小圓面上一次套裝石棉橡膠板墊片、聚四氟乙烯墊片，通過不同材料的組合和配合，使得復合型的密封結構可以適用于高溫的條件，滿足超臨界實驗的要求；

2本發明一種適用于超臨界條件下的電絕緣密封圈，通過在絕緣墊片內設置空腔流道的方式，然后在絕緣墊片上安裝進出水管的方式，使用時，將進出水管連接至冷卻系統，使得絕緣墊片局部冷卻降溫，從而降低了絕緣密封面的溫度，解決了現有絕緣密封材料使用溫度達不到超臨界條件要求的技術難題；

3本發明一種適用于超臨界條件下的電絕緣密結構，通過在帶電側法蘭、不帶電側法蘭之間安裝密封圈，使得兩側絕緣的同時，達到密封的目的，避免超臨界水的泄露，同時利用冷卻系統對密封圈進行冷卻局部降溫，可以提高絕緣密封圈的使用環境溫度，提高其實用性。

附圖說明

圖1為本發明絕緣密封圈的半剖結構示意圖；

圖2為本發明電絕緣密結構的安裝示意圖。

附圖中標記及相應的零部件名稱：