Регулирующее устройство

Авторы патента:

G21C15/18 - аварийные охлаждающие устройства; отвод остаточного тепла

F16K3/02 - с плоскими седловыми поверхностями; уплотнения для них

Владельцы патента RU 2763943:

Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация Акционерной Компании "Электросевкавмонтаж" (RU)

Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода среды (воздуха) и может быть использовано в промышленности и энергетике, в частности в системах отвода остаточных тепловыделений АЭС. Повышение надежности работы регулирующего устройства и системы пассивного отвода тепла в целом является техническим результатом изобретения, который достигается за счет того, что регулирующее устройство содержит шибер (1) с поворотными лопатками (2), соединенными через передаточный механизм (25) с приводами пассивного (3) и активного (10) действия, кулачковую муфту (11), промежуточный силовой элемент (20), при этом передаточный механизм (25) дополнительно снабжен электромагнитной муфтой (19), которая размещена на валу от привода активного действия (10), перед кулачковой муфтой (11). 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Система пассивного отвода тепла предназначена для длительного снятия остаточных тепловыделений реакторной установки. Особенностью такой системы является воздушный контур охлаждения с регулируемым расходом, что позволяет изменять мощность отвода тепла от реактора.

Для регулирования мощности теплоотвода в воздушном тракте системы пассивного расхолаживания установлено регулирующее устройство, работающее от давления пара второго контура, которое определяется остаточным тепловыделением в реакторе. Регулирующее устройство выполнено в виде шибера с поворотными лопатками. Поворотные лопатки управляются через передаточный механизм приводом пассивного принципа действия, исполнительный механизм которого работает от давления пара второго контура. Оптимальная скорость расхолаживания и параметрическая устойчивость работы системы обеспечиваются изменением расхода воздуха за счет изменения угла поворота лопаток давлением пара.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является регулирующее устройство - патент РФ №2653845, кл. G21C 15/18, 2018. Устройство включает шибер с поворотными лопатками, соединенными через передаточный механизм с приводами пассивного и активного принципа действия, кулачковую муфту, промежуточный силовой элемент, при этом передаточный механизм снабжен переключающим устройством, размещенным между приводом активного принципа действия и кулачковой муфтой, в виде сильфонной сборки, внутренняя полость которой гидравлически связана с внутренней полостью привода пассивного принципа действия. Другой вариант исполнения регулирующего устройства отличается тем, что переключающее устройство размещено между неподвижной опорой и промежуточным силовым элементом и выполнено в виде электромагнита с размыкателем электропитания по давлению контролируемой среды.

Недостатком регулирующего устройства в варианте с переключающим устройством в виде сильфонной сборки, разъединяющей на две части кулачковую муфту, является технологическая сложность раздвигания элементов кулачковой муфты, находящихся под нагрузкой и дальнейшее возвращение в исходное положение, при котором необходимо совместить элементы кулачковой муфты в определенном положении. Недостатком регулирующего устройства в варианте с переключающим устройством в виде электромагнита, действующего на промежуточный рычаг передаточного механизма, является необходимость перевода привода активного принципа действия в нейтральное положение до окончания расхолаживания реакторной установки. Все это усложняет процесс регулировки расхода воздуха, что в свою очередь не обеспечивает достаточную надежность работы регулирующего устройства.

Задачей настоящего изобретения является создание регулирующего устройства, которое сохранило бы положительные качества известного устройства, но в то же время обладало бы большими технологическими возможностями и повышенной надежностью работы устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что регулирующее устройство, включающее шибер с поворотными лопатками, соединенными через передаточный механизм с приводами пассивного и активного принципа действия, кулачковую муфту, промежуточный силовой элемент, отличающееся тем, что передаточный механизм дополнительно снабжен электромагнитной муфтой, которая размещена на валу, идущем от привода активного принципа действия перед кулачковой муфтой. При этом электромагнитная муфта снабжена реле давления, настраиваемым на отключение электропитания при снижении давления контролируемой среды до минимально допустимого, а промежуточный силовой элемент выполнен в виде предварительно сжатой пружины и снабжен устройством регулирования величины поджатия пружины.

Применение в передаточном механизме электромагнитной муфты с реле давления, настраиваемого на отключение электропитания при снижении давления контролируемой среды до минимально допустимого, обеспечивает автоматическое закрытие лопаток шибера, управляемых приводом активного принципа действия, при давлении пара ниже давления, входящего в диапазон регулирования приводом пассивного принципа действия, для исключения замерзания конденсата в теплообменнике при отрицательных температурах атмосферного воздуха, охлаждающего теплообменник, что повышает надежность работы регулирующего устройства и системы пассивного отвода тепла в целом. Применение в промежуточном силовом элементе устройства регулирования величины предварительного поджатия пружины также повышает надежность работы регулирующего устройства.

Суть технического решения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена кинематическая схема регулирующего устройства с лопатками, открытыми активным приводом, снабженным электромагнитной муфтой; на фиг. 2 - кинематическая схема регулирующего устройства с лопатками, закрытыми промежуточным силовым элементом, снабженным устройством регулирования предварительного поджатия, при отключенной электромагнитной муфте.

Регулирующее устройство содержит шибер 1 с поворотными лопатками 2, привод пассивного принципа действия 3, содержащий корпус 4 со штуцером 5 для подвода контролируемой среды и фланец 6. В корпус 4 встроен исполнительный механизм, выполненный в виде сильфона 7, штока 8 и силовой пружины 9. Регулирующее устройство также снабжено приводом активного принципа действия 10, который с помощью кулачковой муфты 11 соединен с передаточным механизмом 25, состоящим из вала 12 и рычагов 13. Передаточный механизм 25 предназначен для обеспечения поворота лопаток 2 шибера 1 приводом пассивного принципа действия 3 или приводом активного принципа действия 10. Кулачковая муфта 11 состоит из двух полумуфт. Одна полумуфта 15 закреплена на валу 14, а другая полумуфта 16 закреплена на валу 17 передаточного механизма 25. Каждая полумуфта имеет возможность свободного поворота относительно другой полумуфты на угол менее 360°. На фланце 6 закреплен промежуточный силовой элемент 20, включающий предварительно сжатую пружину 22, передающую усилие через подвижный в осевом направлении элемент 21 на передаточный механизм 25. Кроме того, для повышения надежности плотного закрытия лопаток 2 шибера 1, промежуточный силовой элемент 20 имеет регулировку величины предварительного поджатия пружины 22, осуществляемую нажимным диском 23 и регулировочными болтами 24. Передаточный механизм 25 снабжен электромагнитной муфтой 19, установленной на выходном валу активного привода 10 и соединяемую при помощи коронки 18 с валом 14 кулачковой муфты 11. Электромагнитная муфта 19 может быть обесточена с помощью реле давления 26, настроенного на соответствующее давление контролируемой среды, подаваемой по трубопроводу, идущему к приводу пассивного принципа действия 3.

Работа регулирующего устройства от привода пассивного принципа действия 3 осуществляется за счет изменения давления контролируемой среды в диапазоне регулирования. При повышении давления контролируемой среды в диапазоне регулирования, усилие воздействует на днище сильфона 7 и связанный с ним шток 8. Усилие от штока 8 передается на передаточный механизм 25. При этом лопатки 2 шибера 1 открываются. При снижении давления контролируемой среды силовая пружина 9 разжимается, лопатки 2 шибера 1 закрываются. Пружина 20 в обоих случаях находится в исходно сжатом состоянии. Относительное расположение полумуфт 15 и 16 таково, что при регулировании от привода пассивного принципа действия 3 они механически не взаимодействуют между собой.

Привод активного принципа действия вступает в работу, когда требуется полное открытие лопаток шибера при любом давлении контролируемой среды для интенсивного расхолаживания реакторной установки.

Работа регулирующего устройства от привода активного принципа действия 10 обеспечивает полное открытие лопаток 2 шибера 1. При работе регулирующего устройства от привода активного принципа действия 10 одновременно с подачей питания на привод 10, подается питание на электромагнитную муфту 19. Происходит смыкание дисков электромагнитной муфты 19 и крутящий момент передается посредством коронки 18 и вала 14 на кулачковую муфту 11, при этом полумуфты 15 и 16 входят в зацепление и передают вращение на вал 17. Вращающийся вал 17 через рычаги 13 поворачивает на открытие лопатки 2 шибера 1 и дополнительно сжимает пружину 22 промежуточного силового элемента 20.

Закрытие лопаток 2 шибера 1, открытых приводом активного принципа действия 10, осуществляется путем обесточивания электромагнитной муфты 19. Обесточивание электромагнитной муфты 19 обеспечивается реле давления 26 при давлении контролируемой среды ниже давления, входящего в диапазон регулирования приводом пассивного принципа действия 3. При этом реле давления позволяет изменять порог отключения в процессе эксплуатации. Лопатки 2 шибера 1 закрываются сжатой пружиной 22 промежуточного силового элемента 20.

Таким образом, использование предлагаемого регулирующего устройства позволяет повысить надежность расхолаживания реакторной установки за счет упрощения конструктивных элементов в приводе активного принципа действия 10, а также введения дополнительной регулировки величины поджатия пружины в промежуточном силовом элементе 20. Эти изменения обеспечивают более надежное автоматическое закрытия лопаток 2 шибера 1, управляемых приводом активного принципа действия 10, при давлении контролируемой среды ниже давления, входящего в диапазон регулирования приводом пассивного принципа действия 3, для предотвращения замерзания конденсата в теплообменнике при отрицательных температурах атмосферного воздуха.

1. Регулирующее устройство, включающее шибер с поворотными лопатками, соединенными через передаточный механизм с приводами пассивного и активного принципа действия, кулачковую муфту, промежуточный силовой элемент, отличающееся тем, что передаточный механизм дополнительно снабжен электромагнитной муфтой, которая размещена на валу, идущем от привода активного принципа действия перед кулачковой муфтой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электромагнитная муфта снабжена реле давления, настраиваемым на отключение электропитания при снижении давления контролируемой среды до минимально допустимого.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что промежуточный силовой элемент, выполненный в виде предварительно сжатой пружины, снабжен устройством регулирования величины поджатия пружины.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и представляет собой пассивную систему, предназначенную для отвода тепла от реактора и парогенератора при отключении энергоснабжения, включая аварийные источники, как в штатном, так и в аварийном режиме работы без потребления электроэнергии. Система включает прямоточный парогенератор с паровой веткой, отсечные и невозвратные клапаны, установленные на трубопроводах, струйный аппарат, теплообменник, соединенный подводящим трубопроводом с выходом пароводяного струйного аппарата, а отводящим трубопроводом со входом последнего.

Система пассивного отвода тепла // 2758159

Изобретение относится к системе пассивного отвода тепла от различных объектов эксплуатации атомной энергии. Система содержит устройство отвода тепла и воздушный теплообменник, соединенные друг с другом посредством трубопровода подвода охлаждаемой среды, в контуре которого установлен газоуловитель.

Система локализации и охлаждения расплава активной зоны ядерного реактора // 2750230

Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к системам, обеспечивающим безопасность атомных электростанций (АЭС), и может быть использовано при тяжелых авариях, приводящих к разрушению корпуса реактора и его герметичной оболочки. В системе локализации и охлаждения расплава активной зоны ядерного реактора дополнительно установлены тепловая защита, подвешенная к ферме-консоли, мембрана, установленная между фермой-консолью и корпусом, и бандажные пластины, установленные с внешней и внутренней сторон мембраны.

Способ охлаждения и защиты корпуса ядерного реактора при его нагреве в аварийной ситуации и устройство для его осуществления // 2743090

Изобретение относится к ядерной энергетике и касается способов и средств защиты и отвода остаточного тепла от конструкций ядерно-энергетических установок в аварийных ситуациях, в том числе при тяжелых авариях (ТА). Изобретение может быть использовано в системах защиты и аварийного отвода остаточного тепла от корпусов ядерного реактора и устройства локализации расплава при запроектных ТА.

Система пассивного отвода тепла реакторной установки // 2740786

Изобретение относится к системе отвода тепла от реакторной установки, в частности, в системах аварийного расхолаживания активных зон ядерных реакторов без потребления внешних источников энергии. Система содержит парогенератор с паровой и водяной ветками, пароводяной инжектор, теплообменник, размещенный ниже парогенератора и охлаждаемый конечным поглотителем тепла, емкость запаса воды, установленную выше парогенератора и подключенную водяной веткой с размещенным на ней отсечным клапаном к парогенератору, подводящей веткой к подводящему трубопроводу теплообменника, а ее верхний объем подключен дополнительной веткой к паровой ветке парогенератора, пусковую емкость, размещенную выше пароводяного инжектора и верхней частью подключенную подводящей веткой к подводящему трубопроводу теплообменника.

Система пассивного отвода тепла ядерного реактора // 2735692

Изобретение относится к области атомной энергетики. Система пассивного отвода тепла ядерного реактора содержит теплообменник, размещенный в потоке воздуха в воздушном вытяжном канале и соединенный с источником избыточной тепловой энергии объекта, например парогенератор АЭС.

Система удержания расплава в корпусе реактора // 2726226

Изобретение относится к средству удержания расплава в корпусе ядерного ректора при различной тяжести аварии как в пассивном, так и в активном режиме. Система внутрикорпусного удержания расплава содержит реактор, расположенный в шахте, насос циркуляции охлаждающей жидкости снаружи корпуса реактора и накопительный бак.

Система аварийного охлаждения ядерной энергетической установки // 2721384

Изобретение относится к системе аварийного охлаждения ядерной энергетической установки и внутреннего объема противоаварийной оболочки. Система содержит спринклерные форсунки, размещенные внутри герметичной противоаварийной оболочки, и углубление для сбора теплоносителя в полу противоаварийной оболочки, по меньшей мере один насос, соединенный с углублением всасывающим трубопроводом с установленным в нем теплообменником и отсекающим вентилем.

Устройство для пассивного отвода избыточной тепловой энергии от объекта // 2711404

Изобретение относится к области электроэнергетики. Устройство для пассивного отвода избыточной тепловой энергии от объекта содержит теплообменник на объекте, теплообменник внешний, расположенный в водоеме, и трубопроводы, соединяющие теплообменники.

Способ управления остановом водо-водяного ядерного реактора // 2706739

Изобретение относится к способу управления остановом водо-водяного ядерного реактора. В случае обнаружения утечки из первого и/или второго контура в парогенераторе, обнаруживают утечку первого/второго контура парогенератора; автоматически останавливают реактор и изолируют поврежденный парогенератор; вводят в действие соответствующее средство аварийного охлаждения, как только давление в первом контуре падает ниже давления срабатывания предохранительных клапанов парогенератора, изолируют аварийное средство охлаждения поврежденного парогенератора, и продолжают пассивное охлаждение реактора с помощью оставшихся парогенераторов и средств охлаждения.

Сейсмостойкая шиберная задвижка // 2760414

Изобретение относится к запорно-регулирующей арматуре, используемой преимущественно в районах с высокой сейсмичностью. Сейсмостойкая шиберная задвижка содержит сварной корпус прямоугольного поперечного сечения, крышку и стойку.