核反应堆流路密封系统和密封件技术方案

本发明专利技术涉及核反应堆流路密封系统和密封件。具体而言，密封件定位在邻接的核反应堆构件之间。示例性密封件可通过重力、凹槽、保持器、直接接合或其它匹配结构保持就位以密封邻接的构件。示例性密封件的压缩相对于接合的构件驱动密封件，从而防止其之间的流体通道。示例性密封件可包括到接合构件外的较高压力流体的腔开口以驱动密封件的张开或密封。密封件可具有C形的、E形的、O型圈、盘绕的、螺旋的或其它截面以提供此腔。示例性密封件可为与在核反应堆中遭遇的辐射和热兼容的柔性材料。密封件关于构件的邻接可为连续的或分段的。环形密封件可围绕可移除地接合的堆芯板、支撑件、围筒和/或烟囱头部和结构的周边连续地延伸。

【技术实现步骤摘要】
核反应堆流路密封系统和密封件
本专利技术涉及核反应堆流路密封系统和密封件。
技术介绍
图1是相关技术的反应堆压力容器100的截面示意视图，诸如ESBWR压力容器。容器100包括在堆芯围筒114内沿侧向支撑一个或多个燃料组件110的堆芯板118。流体冷却剂和/或减速剂(诸如液态水)通常通过给水线路、烟囱径流或其它冷却剂供应源围绕容器100的周边输送到环形下导管区域101中。流体穿过下导管101向下流至堆芯板118下方的堆芯入口区域。在堆芯入口处，流体转向且向上流到由堆芯围筒114限制且包含组件110的堆芯中。在堆芯围筒114的底部处，流体改变方向且穿过在容器100的中央堆芯中的组件110向上流。如此，堆芯围筒114将穿过其中的堆芯和组件110的冷却剂的向上流从环形物101中的下导管流分开。堆芯板118支撑堆芯围筒114且其自身可由支撑环和腿部102支撑。堆芯板118、堆芯围筒114和/或支撑环102可为圆柱形或环形的以围绕容器100的整个内周边或角形长度延伸。顶部引导件112可定位在堆芯围筒114的顶部处以对燃料组件110的顶部提供侧向支撑和定位。当液态冷却剂在组件110中沸腾时，蒸汽和水的加热的混合物穿过顶部引导件112向上流。带有流引导隔板121的烟囱120接收排出燃料组件110的高能蒸汽/水混合物。蒸汽分离器组件140可定位在烟囱120的上端(诸如在烟囱头部122处)。堆芯围筒114、堆芯板118、顶部引导件112和烟囱120中的任一者可相对于彼此移动且在操作期间可移除地接合。烟囱头部122可由烟囱限制器123侧向地支撑，烟囱限制器可成对，从而使烟囱120上的支架和容器100的内壁滑动配合。在烟囱120上面，蒸汽分离器组件140可接收引导的高能流体流且将液态水从穿过其上升的蒸汽-水混合物分开。来自蒸汽分离器组件140的蒸汽向上流至蒸汽干燥器141，在那里移除额外湿气。分开和移除的液体向下引导回到下导管环形物101中，且排出蒸汽干燥器141的干燥的蒸汽然后引导到主蒸汽线路103中以用于电功率产生。
技术实现思路
示例性实施例包括一个或多个密封件以用于在核反应堆环境中的邻接构件之间使用。示例性密封件可安装在构件之间(其接合或接触的地方)，诸如构件内的凹槽中或构件之间的其它区域。凹槽中的示例性密封件通过邻接加压且因此在构件的接合的方向上相对于构件密封。例如，构件可分隔核反应堆内的不同流路，且示例性密封件可利用流路的不同特性以进一步增强密封。例如，密封件可包括可张开的凹处，其朝带有较高压力的流开放且相对于其它流闭合。较高压力可张开或驱动凹处且因此进一步在构件的接合的方向上密封，从而增强密封。这可较好隔离越过构件的带有不同特点的流，且防止流之间的差别的不期望的混合和退化。例如，带有C形或E形的截面的弹性密封件在与流体流平行的平面中可利用此压力差别。密封件也可具有O型圈、盘绕的和/或螺旋的截面，如额外示例中的那样。示例性密封件可为增强不同构件之间的密封的任何形状或大小。例如，密封件可在垂直于流路的平面中围绕邻接结构的周边形成连续通路。密封件可为圈形的、环形的或以此方式围绕构件的接合的轴线的任何其它形状。示例性密封件可通过重力、构件中的凹槽、固定夹、焊接等保持在邻接构件之间。例如，在待密封的构件为将下导管流从堆芯流隔离的堆芯支撑件或板、围筒和/或烟囱结构的情况下，密封件可由附接至可移除地接合反应堆中的这些结构的相同螺栓的保持器保持在构件之间。技术方案1．一种用于在核反应堆环境中使用的密封系统，所述系统包括：第一构件；第二构件，其邻接所述第一构件，其中所述第二构件在邻接所述第一构件的表面中包括凹槽；以及在所述凹槽中的密封件，其构造成在第一方向上相对于所述第一构件密封，其中所述密封件包括到所述密封件中的凹处中的开口，所述开口构造成在所述开口处相对较高的压力下在所述第一方向上驱动所述密封件。技术方案2．根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述开口面向垂直于所述第一方向的第二方向。技术方案3．根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述密封件具有E形和C形的截面中的至少一者。技术方案4．根据技术方案1所述的系统，其中，所述密封件围绕所述第一方向上的外轴线为环形，以便在所述第二构件邻接所述第一构件处围绕整个周边连续地延伸。技术方案5．根据技术方案1所述的系统，其中，所述密封件为金属的且弹性的，且其中未压缩的密封件具有在所述第一方向上延伸超出所述凹槽的高度，且其中所述密封件在压缩至所述凹槽的高度时仅弹性地变形。技术方案6．根据技术方案1所述的系统，其中，所述系统还包括将所述密封件保持在所述凹槽中的保持器。技术方案7．根据技术方案1所述的系统，其中，所述第一构件和第二构件在邻接时将具有第一流体流的下导管从具有第二流体流的反应堆芯分开，且其中所述第一流体流和所述第二流体流与所述第一方向平行或逆平行。技术方案8．根据技术方案1所述的系统，其中，所述第二构件是堆芯围筒，且其中所述开口面向所述第一流体流。技术方案9．一种用于在核反应堆环境中使用的密封系统，所述系统包括：核反应堆内的第一流分隔结构；所述核反应堆内的第二流分隔结构，其在所述第一流分隔结构竖直地上方且直接地接合至所述第一流分隔结构，其中所述第一流分隔结构和第二流分隔结构将第一冷却流从第二冷却流分开，且其中所述第一冷却流和所述第二冷却流具有显著不同的温度和压力；以及密封件，其压缩在所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构之间且在所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构中的至少一者的内部。技术方案10．根据技术方案9所述的密封系统，其中，所述第一流是向下流的液态给水，且其中所述第二流是向上堆芯流。技术方案11．根据技术方案9所述的密封系统，其中，所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构围绕圈直接地接合，且其中所述密封件是压缩在所述圈中的环形物。技术方案12．根据技术方案9所述的密封系统，其中，所述密封件具有C形和E形的截面中的至少一者。技术方案13．根据技术方案12所述的密封系统，其中，所述密封件具有带有面向所述第一流的两个开口的E形的截面，且其中所述第一流相比于所述第二流具有较高压力。技术方案14．根据技术方案13所述的密封系统，其中，所述密封件是环形的和柔性的金属合金。技术方案15．根据技术方案14所述的密封系统，其中，未压缩的密封件具有延伸超出所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构中的所述至少一者的高度，且其中所述密封件在压缩到完全在所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构中的所述至少一者的内部时仅弹性地变形。技术方案16．根据技术方案9所述的密封系统，其中，所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构是所述核反应堆内的烟囱系统的部分。技术方案17．根据技术方案16所述的密封系统，其中，所述密封系统还包括：螺栓，其可移除地接合所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构；和保持器，其将所述密封件保持在所述第一流分隔结构和所述第二流分隔结构中的所述至少一者的内部，其中所述保持器接合至所述螺栓。技术方案18．一种密封核反应堆环境中的流路的方法，所述方法包括：在第一构件的接触面中形成凹槽；在所述凹槽中安装柔性密封件，其中所述柔性密封件在未压缩时延伸超出所述凹槽，其中所述密封件包括到所述密封件中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在核反应堆环境中使用的密封系统，所述系统包括：第一构件(118)；第二构件(102)，其邻接所述第一构件(118)，其中所述第二构件(102)在邻接所述第一构件(118)的表面中包括凹槽(102b)；以及在所述凹槽(102b)中的密封件(250b)，其构造成在第一方向上相对于所述第一构件(118)密封，其中所述密封件(250b)包括到所述密封件(250b)中的凹处中的开口(252)，所述开口构造成在所述开口(252)处相对较高的压力下在所述第一方向上驱动所述密封件。

【技术特征摘要】
2015.11.16 US 14/9425401.一种用于在核反应堆环境中使用的密封系统，所述系统包括：第一构件(118)；第二构件(102)，其邻接所述第一构件(118)，其中所述第二构件(102)在邻接所述第一构件(118)的表面中包括凹槽(102b)；以及在所述凹槽(102b)中的密封件(250b)，其构造成在第一方向上相对于所述第一构件(118)密封，其中所述密封件(250b)包括到所述密封件(250b)中的凹处中的开口(252)，所述开口构造成在所述开口(252)处相对较高的压力下在所述第一方向上驱动所述密封件。2.根据权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述密封件(250b)具有E形和C形的截面中的至少一者。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述密封件(250b)围绕所述第一方向上的外轴线为环形，以便在所述第二构件(102)邻接所述第一构件(118)处围绕完整周边连续地延伸。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述密封件(250b)为金属的且弹性的，且其中未压缩的密封件(250b)具有在所述第一方向上延伸超出所述凹槽(102b)的高度，且其中所述密封件在压缩至所述凹槽的高度时仅弹性地变形。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一构件(118)和第二构件(102)在邻接时将具有第一流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD斯普拉格，ZW科斯罗夫，
申请(专利权)人：通用电气日立核能美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US