[實用新型]大口徑高溫液態金屬鈉閥

有效

• 申請號: 201820854327.9
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN208503523U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 劉平;呂明宇;高志崗;楊紅義;吳輝;余華金;李軍業;胡金輝;王蘭群;嚴新虹;鄧永剛;胡赟
• 申請（專利權）人: 中核蘇閥科技實業股份有限公司;中國原子能科學研究院
• 主分類號: F16K3/02
• 分類號: F16K3/02;F16K27/04;F16K41/02;F16K37/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 劉昕宇

本新型屬于閥門，特別是高溫下運行的閥門，其介質為液體金屬鈉，具體涉及一種適用于介質為液體金屬鈉且在高溫運行工況下能正常啟閉的閥門。一種大口徑高溫液態金屬鈉閥，其中，包括設置在管道上的閥體，閥體上設置閥蓋，閥蓋上設置支架，在支架外設置固定環，在支架頂端設置軸承箱，軸承箱的上方設置電動裝置，在軸承箱的下方設置位置指示器。本新型的優點是：最大限度地簡化了結構，使整體結構緊湊，并減少了部件之間的連接，有效地降低了重量，提高了整體的抗震性能。

技術領域

本新型屬于閥門，特別是高溫下運行的閥門，其介質為液體金屬鈉，具體涉及一種適用于介質為液體金屬鈉且在高溫運行工況下能正常啟閉的閥門。

背景技術

高溫核級鈉閥主要用于鈉回路系統上，主要功能是對管道中的流體介質鈉起到有效的輸通和截斷作用。一般情況下，鈉閥的工作壓力較低，而工作溫度很高(可達505℃以上)，所輸送的介質鈉的化學性質極為活潑，因此對閥門的結構設計，特別是密封性能，提出了更為嚴格的要求。DN300大口徑

高溫液態金屬鈉閥作為閉鎖機構在蒸汽發生器單元的入口和出口管道上使用，當蒸汽發生器失密封，發生鈉水事故時，關閉鈉閥以迅速切斷二回路中的鈉循環，隔離蒸汽發生器，保證系統的穩定和蒸汽發生器的安全運行。

現有技術的閥門幾乎都是針對水或氣體設計的，由于鈉的高化學活性特性，導致其極易和閥門材料發生化學反應，如果管道內留有未排凈的空氣，那么反應結果又會不同。鈉屬于金屬，因而鈉作為流體介質，其流動特性與傳統的水或氣體不同，因而造成閥門結構無法照搬現有閥門結構。鈉雖然不屬于高熔點金屬，但鈉液體的溫度也遠高于水等流體，傳統閥門無法承受如此高溫的流質。綜上，現有閥門因為化學反應、流質特性、流質溫度等因素，無法應用于鈉流質。

發明內容

本新型目的在于提供一類高溫下運行的閥門，實現在介質為液體金屬鈉且在高溫運行工況下能正常啟閉的功能,并利用介質本身形態特性實現了閥桿處冷凍密封結構。

本新型是這樣實現的：一種大口徑高溫液態金屬鈉閥，其中，包括設置在管道上的閥體，閥體上設置閥蓋，閥蓋上設置支架，在支架外設置固定環，在支架頂端設置軸承箱，軸承箱的上方設置電動裝置，在軸承箱的下方設置位置指示器。

如上所述的一種大口徑高溫液態金屬鈉閥，其中，所述的支架用于將閥蓋與軸承箱固定連接。

如上所述的一種大口徑高溫液態金屬鈉閥，其中，所述的支架包括三個或三個以上支腿。

如上所述的一種大口徑高溫液態金屬鈉閥，其中，所述的固定環焊接在支架的支腿上，用于增加支架的強度，這樣在減輕支架重量的同時又滿足了支架的剛度，減輕重量的目的在于讓閥門的整機中心往下，有利于提高閥門的抗震能力。

本新型的優點是：閥體采用整體鍛焊結構，鍛件的組織致密性較好，有效的保證閥體的強度；密封采用了鈉冷凍作為主密封，填料作為輔助密封的形式；支架上下法蘭之間用三根立柱連接，在三根立柱的外側用固定環點焊固定，這樣在減輕支架重量的同時又滿足了支架的剛度，減輕重量的目的在于讓閥門的整機中心往下，有利于提高閥門的抗震能力；在填料處設置壓力傳感器，在介質通過填料外泄時，可以及時報警；在軸承箱處設置溫度傳感器，若出現故障會導致溫度升高，也可及時讓控制室得到信息。

中腔采用無墊片結構，利用平面密封作為第一道密封，以減小唇邊焊處的壓力，再利用唇邊焊來保持壓力邊界的完整。

鈉冷凍密封通過軟件進行模擬分析計算，確定散熱片的片數、間距以及布置，利用鈉冷凍作為主密封，以保證閥門的密封完整性。

填料密封結構由中間四圈柔性石墨填料+兩端各一圈夾不銹鋼絲柔性石墨填料。在此閥門結構中，填料密封僅作為輔助密封。

這樣的設計，最大限度地簡化了結構，使整體結構緊湊，并減少了部件之間的連接，有效地降低了重量，提高了整體的抗震性能。