平衡第一和第二流体压力的被动设备及其应用制造技术

一种平衡分别包含在第一和第二回路或者容器（３６ａ、３６ｂ）中的第一和第二流体的压力的设备，该设备特征在于，其包括：　　　　第一和第二阀门（３５ａ、３５ｂ），分别包括：第一和第二阀体（１２ａ、１２ｃ、１２ｂ、１２ｄ），第一和第二阀体分别限定第一和第二腔室（１３ａ、１３ｂ），第一和第二腔室分别通过第一和第二接受孔（１９ａ、１９ｂ）与分别含有第一和第二流体的第一和第二回路或容器连通，以及通过各自的排出孔（１８ａ、１８ｂ）与用于第一和第二流体的各自的排出设备（３８ａ、３８ｂ）相连通；至少一个第一阀门部件（２０ａ）和至少一个第二阀门部件（２０ｂ），被安装成分别在第一和第二腔室（１３ａ、１３ｂ）中沿着一个轴向驱动方向（１５），在分别关闭第一和第二腔室（１３ａ、１３ｂ）的排出孔的关闭位置和一个打开第一和第二腔室（１３ａ、１３ｂ）的排出孔的打开位置之间移动；一个第一活塞（２２ａ、２４ａ）和一个第二活塞（２２ｂ、２４ｂ），分别由一个刚性板（２２ａ、２２ｂ）以及一个膜盒（２４ａ、２４ｂ）的柔性金属壁构成，刚性板分别固定到第一阀门部件或第二阀门部件（２０ａ、２０ｂ）上，膜盒以无漏方式分别固定在各自活塞的刚性板（２２ａ、２２ｂ）上以及固定在第一和第二阀体（１２ａ、１２ｃ、１２ｂ、１２ｄ）的一个零件（２５ａ、２５ｂ）上，以构成一个封闭的腔室，该腔室具有一个在所述驱动方向（１５）上可以变形的壁；以及第一和第二弹性复位部件（３２ａ、３２ｂ），用于使第一和第二阀门部件（２０ａ、２０ｂ）分别复位到关闭位置；以及　　　　第一阀门（３５ａ）的第一活塞（２２ａ、２４ｃ）的第一封闭腔室与第二阀门（３５ｂ）的腔室（１３ｂ）连通，第二阀门（３５ｂ）的第二活塞（２２ｂ、２４ｂ）的第二封闭腔室与第一阀门（３５ａ）的腔室（１３ａ）连通。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Passive device for balancing first and second fluid pressure and use thereof

A balance is included in the first and second loop or containers (36a, 36B) the first and second fluid pressure in the equipment, is the characteristics of the equipment which includes: first and second valves (35a, 35b), which includes: first and second body (12a, 12C, 12b, 12D), the first and the second body respectively define first and second chambers (13a, 13b), the first and second chambers respectively first and second receiving holes through the (19a, 19b) respectively connected with the first and second fluid containing the first and second loop or container, and through the discharge hole respectively (18a, 18b) and their discharge equipment for the first and second fluids (38a, 38b) connected to at least one of the first valve; A (20a) and at least one of the second valve components (20B), is arranged respectively in the first and second chambers (13a, 13b) along an axial direction of the drive (15), respectively, in closing the first and second chambers (13a, 13b) from the closed position and an open hole in one and the second chamber (13a, 13b) to move between the open position of the discharge hole; a first piston (22a, 24a) and a second piston (22b, 24b), which consists of a rigid plate (22a, 22b) and a film box (24a, 24b) of the flexible metal walls. The rigid plate are respectively fixed to the first valve part or second valve components (20a, 20b), with no leakage of membrane box are respectively fixed on the respective piston The rigid plate (22a, 22b) and fixed in the first and second body (12a, 12C, 12b, 12D) is one of the parts (25a, 25B), to form a closed chamber, the chamber has a drive in the direction of (15) on the deformation of the wall; and the first and second elastic resetting parts (32a, 32b), for the first and second valve components (20a, 20b) are reset to the closed position; and the first valve (35a) of the first piston (22a, 24C) of the first and second valve closed chamber (35b) chamber (13b) connected, second valve (35b second) the piston (22b, 24b) of the second cavity and the first valve (35a). (13a) connected.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用第二回路或容器中的第二流体压力来平衡第一回路或容器中的第一流体的压力的被动设备。本专利技术还涉及使用该设备来平衡两种热交换流体的压力。
技术介绍
在一些工业领域用到数种流体例如气体，将该流体装在容器中或者使之循环以便在一个装置中使用，在该装置中要求这几种流体压力相同或至少彼此压力相差不大。例如，在利用高温核反应堆产生的热量来发电的设备中，用到热交换器例如板式热交换器，热交换器被设计来接受一种气体例如氦气，作为第一热交换流体用来冷却核反应堆堆芯，以及接受一种含氮气体例如空气，作为第二热交换流体用于驱动气体透平和使水沸腾产生蒸汽透平用的蒸汽。FRAMATOME ANP在2002年4月12日申请的法国专利申请No.02/04638中，描述了一种这样的发电的设备和相应的方法。在这样的一种装置中使用热交换器例如板式热交换器时，在该装置的所有的运行阶段，希望确保有着两种热交换流体的热交换器以几乎相同的压力运行。在上述以FRAMATOME ANP为申请人的专利申请所描述的装置中，其中一次侧氦气和二次侧热交换气体的压力接近60bar，在该装置的正常运行期间，必须确保分隔一次侧氦气和二次侧热交换气体的热交换壁的两侧压力永远不超过5bar。此外，不能接受时间压力梯度超过每60秒5bar。在与一个事件或事故相关联的状态下(例如正在进行热交换的其中一个回路中如果发生管道破裂事故)，必须能够在很短的时间内，突然承受大约60bar的压差。在稳态运行时，两种热交换气体的压力通常保持在一些界限内，以使穿过热交换器壁的临界压差永远不会达到。在瞬态下同样也不会出现，甚至运行在包括事件或事故的状态下也不会出现。为了能够使用一些运行时在两种热交换流体之间要求小压差的热交换器，例如板式热交换器，假如这种热交换器与其它理由相比具有更大的好处，尽管不是必须，也可能需要在一次和二次气体回路之间提供压力平衡设备。这种压力平衡设备必须运行在全自动方式下，为了避免平衡设备失效带来的任何危险，在要平衡压力的回路上一定不需要外部的能源，因为这将损伤热交换器。专利US-4543977，FR-1027361和US4770094公开了一些能够调节在各自回路或者容器中的两种流体的相对压力的阀门。这些设备可能通过固定到活塞上的阀门部件，利用活塞在阀腔中移动，用来打开或者关闭流体通道。通过使活塞或者固定到活塞上的阀门部件压靠在阀门的密封座上，来保证流体通道的密封关闭。通过装在活塞上的移动垫片，使流体保持隔开。对于使用存储在存储容器中的流体或者在实用回路中循环流体的装置来说，在长期使用该装置的过程中，要在确保使流体一直和完全保持分开的同时，可能必须要平衡在该装置中所用的第一和第二流体之间的压力。特别是当流体处在高温下的时候，可能必须或者希望避免使用移动垫片来使流体保持分开。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种平衡分别包含在第一和第二回路或者容器中的第一和第二流体中的压力的设备，该设备操作安全并且自动操作，无需外部的能源例如电动力源，同时能够维持流体之间的完全分隔。为此，本专利技术的设备包括第一和第二阀门，分别包括第一和第二阀体，第一和第二阀体分别限定第一和第二腔室，第一和第二腔室分别通过第一和第二接受孔与分别含有第一和第二流体的第一和第二回路或容器连通，以及通过各自的排出孔与第一和第二流体各自的排出设备相连通；至少一个第一阀门部件和至少一个第二阀门部件，被安装成分别在第一和第二腔室中沿着一个轴向驱动方向，在分别关闭第一和第二腔的排出孔的关闭位置和一个打开位置之间移动；一个第一活塞和一个第二活塞，分别由一个刚性板以及一个膜盒的柔性金属壁构成，刚性板分别固定到第一阀门部件或第二阀门部件上，膜盒以无漏方式分别固定在各自活塞的刚性板上以及固定在第一和第二阀体的零件上，以构成一个封闭的腔室，该腔室具有一个在驱动方向上可以变形的壁；以及第一和第二弹性复位部件，用于将第一和第二阀门部件分别复位到关闭位置；以及第一阀门的第一活塞的第一封闭腔室与第二阀门的腔室连通，第二阀门的第二活塞的第二封闭腔室与第一阀门的腔室连通。根据更多的可以独立实施或组合实施的特性第一阀门的阀体和第二阀门的阀体彼此连接起来，并沿着第一阀门和第二阀门共同的驱动方向轴向对齐，以构成平衡装置的本体。第一阀门的腔室和第二阀门的腔室由一道相对平衡装置本体的驱动方向呈横向延伸的壁隔开。该壁将第一活塞的膜盒的金属壁固定在第一阀门的腔室内的一个第一侧上，将第二活塞的膜盒的金属壁固定在第二阀门的腔室内的沿着驱动方向的一个第二侧上。该平衡装置本体的分隔壁使第一通道穿过，以使第一活塞的第一封闭腔与第二阀门的腔室相连通，以及使第二通道穿过，以使第二活塞的封闭腔与第一阀门的腔室相连通，第一阀门的阀体和第二阀门的阀体由两个组装在一起的部分堆叠(build up)而成，这两个部分分别限定提供有接收孔和排出孔的阀门的腔室的第一部分，和一个分别设置有第一和第二活塞的第二部分。第一和第二阀门的腔室的第一和第二部分由各自阀体的壁分隔。该各自阀体的壁具有在轴向驱动方向上形成的穿过其中的孔，以及设置有对应阀门部件的各自的导向轴承。其中每一个阀门部件包括一个杆，该杆安装在轴向驱动方向上，其一个轴向端固定在相应的活塞上，相对的一端在阀门的腔室的第一部分内，携带一个关闭件；第一阀门的第一阀门部件和第二阀门的第二阀门部件包括各自的关闭排出孔的关闭组件。每一个组件包括一个固定到阀门部件的杆的一端的导阀关闭件和一个主关闭件。该主关闭件具有一个抵靠在排出孔座上的表面以及一个中心空腔。导阀的关闭件接合在该空腔中，沿阀门驱动轴的方向自由移动。通过导阀关闭件能够关闭的一个通道，导阀关闭件和主阀外侧相连通；第一和第二阀门部件的第一和第二弹性复位部件是由螺旋弹簧构成，该螺旋弹簧设置在各自的第一和第二阀门部件的推力面和对应的平衡装置的阀体的推力面之间；以及螺旋弹簧其至少一端推靠一个沿着平衡装置的阀门驱动方向可调节位置的推力板。本专利技术的装置可以用来将两种流体的压力调节到一些值，在热交换器的第一和第二热交换部分各自的输送回路中这些值基本上相等。特别是，在用高温核反应堆发电的装置中，第一热交换回路可以接受含氮的第二热交换气体，第二热交换回路是由一种例如氦气的气体冷却的高温核反应堆的一次侧回路。附图说明为了使本专利技术更加易懂，参照本专利技术的压力平衡设备的附图给出的实施例，来描述本专利技术。唯一的附图是本专利技术的压力平衡设备以及其间压力将被平衡的两个热交换回路的轴向剖面图。具体实施例方式该平衡设备整体用标记1表示，包括一个本体12，其整个形状是一个空心圆柱体，限定了内部腔室13a和13b，它们分别是调节第一流体压力的第一阀35a的腔室和调节第二流体压力的第二阀35b的腔室。例如，第一流体可以是含氮气体，第二流体是冷却高温核反应堆的氦气。第一流体例如是空气，在第一回路36a中流动，该回路36a连接到接受第一流体的第一孔上。第二流体例如是冷却高温核反应堆的氦气，在第二回路36b中流动，该回路36b连接到平衡设备1的第二接受孔上。空气和氦气回路36a和36b被连接到一个热交换器37上，用从核反应堆堆芯接受热的氦气来加热该空气。平衡设备1的本体12由12a、12b、12c、12d和12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·勒孔特，B·菲谢，E·布勒伊，
申请(专利权)人：法玛通ANP公司，
类型：发明
国别省市：