[發明專利]一種安全泄壓閥門系統

在審

• 申請號: 202110302346.7
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112923109A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 劉展;曹克美;楊波;郭寧;付廷造;張琨
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院有限公司
• 主分類號: F16K17/10
• 分類號: F16K17/10;F16K31/06;F16K31/12;G21C13/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 劉寧

本發明涉及核反應堆領域，特別涉及一種安全泄壓閥門系統，無需依賴安全級電源驅動，達到信號整定值即可自動開啟，實現高壓和低壓容器的內外壓力平衡，滿足自動卸壓要求，為反應堆專設系統注入提供成功條件；同時，為防止誤動作，提出信號疊加閾值判斷的設計方案，本發明相比于現有技術，依靠液壓處于初始關閉狀態，當滿足信號后，依靠彈簧非能動開啟，無需電源，具有很高的安全級；為防止誤動作，本設計閥門可設計具有閾值特征，保護高壓容器邊界的完整性。

技術領域

本發明涉及核反應堆領域，特別涉及一種安全泄壓閥門系統。

背景技術

現階段，為滿足不同應用場景的需求，小型反應堆(以下簡稱“小型堆”)研發已受到國內外的重點關注，而小型反應堆的設計需要具有可靠的事故緩解措施。

對于小型堆，為緩解設計基準事故，通常設有應急堆芯冷卻系統，由于容器內外壓差大，需首先對反應堆壓力容器自動卸壓，從而提供長期堆芯冷卻的可能性，避免堆芯發生裸露燒毀。通常情況下，卸壓設計采用安全級電源驅動的核級閥門，一方面此系統需要安全級的電源支持；另一方面需匹配安全級廠房或增加安全級廠房的容量，經濟性較差，且可靠性會降低。

因此，無需電源驅動的安全閥門設計顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的技術穩定性不足、經濟性差的問題。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供一種安全泄壓閥門系統，包括：

主液壓閥，其入水口與待泄壓的高壓容器連接，出水口與低壓容器連接，所述主液壓閥的入水口與出水口之間設有主止流件，所述主液壓閥的入水口和出水口的連線的延伸方向為第一方向，所述主止流件的一側連接有一彈性件，所述彈性件向所述主止流件施加一沿著第二方向的第一正向力，所述第二方向與所述第一方向之間具有一不為0°的夾角；

所述主止流件可在所述主液壓閥的內部沿所述第二方向運動；

所述主液壓閥的液壓腔位于所述主止流件的另一側，所述止流件與所述液壓腔組成密閉的第一液壓室，所述第一液壓室內的液壓向所述主止流件施加一沿著第二方向的第一負向力；

觸發單元，其包括一信號接收端和一觸發執行器，所述觸發執行器與所述第一液壓室通過管路連接，當所述信號接收端接收到觸發信號時，所述觸發執行器使所述第一液壓室泄壓；

當所述第一正向力和第一負向力相等時，所述主止流件處于斷路工位，使所述主液壓閥的入水口和出水口之間的液流中斷；

當所述第一液壓室泄壓時，所述第一正向力大于第一負向力，所述主止流件離開斷路工位，使所述主液壓閥的入水口和出水口之間的液流貫通，使所述高壓容器的液體流入所述低壓容器。

進一步的，所述觸發單元包括觸發閥和信號驅動器，所述觸發閥的入水口與所述第一液壓室通過管路聯通，所述觸發閥的出水口與低壓容器聯通，所述觸發閥體內設有觸發止流件，所述觸發止流件的初始位置位于所述觸發閥的入水口與出水口之間，使所述觸發閥的入水口和出水口之間的液流中斷，當所述信號驅動器接收到觸發信號時，所述觸發止流件離開初始位置，使得所述觸發閥的入水口和出水口之間的液流貫通。

進一步的，所述信號驅動器包括電磁鐵和第二彈性件，所述電磁鐵向所述觸發止流件施加一沿第三方向的第二正向力，所述第二彈性件向所述觸發止流件施加一沿著第三方向的第二負向力，所述觸發閥的入水口與出水口的連線方向為第四方向，所述第三方向和所述第四方向之間具有一不為0°的夾角。

進一步的，當所述觸發止流件位于初始位置時，所述第二正向力和所述第二負向力相同，當所述信號驅動器接收到觸發信號時，電磁鐵的線圈斷電，所述第二正向力消失，所述觸發止流件在第二負向力的作用下離開初始位置，使得所述觸發閥的入水口和出水口之間的液流貫通。