CRDM的转向阀制造技术

一种用于控制高压流体流向核反应堆堆芯的CRDM液压闩定机构的流动的CRDM的转向阀。该阀包括阀体，该阀体具有用来接受来自流体源的流体的入口、出口，以及排放回流流体的排放端口。阀构件可在阀体内、在第一位置和第二位置之间移动，第一位置限制出口和排放端口之间的流动，以使通过入口进入阀体的高压流体通过出口流出阀体，而在第二位置中，排放端口与出口流体地连通，以使通过出口流回到阀体内的任何回流流体的至少一部分通过排放端口流出阀体。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于控制高压流体流向核反应堆堆芯的CRDM液压闩定机构的流动的CRDM的转向阀。该阀包括阀体，该阀体具有用来接受来自流体源的流体的入口、出口，以及排放回流流体的排放端口。阀构件可在阀体内、在第一位置和第二位置之间移动，第一位置限制出口和排放端口之间的流动，以使通过入口进入阀体的高压流体通过出口流出阀体，而在第二位置中，排放端口与出口流体地连通，以使通过出口流回到阀体内的任何回流流体的至少一部分通过排放端口流出阀体。【专利说明】CRDM的转向阀
本专利技术涉及核电反应堆技术、核反应控制装置技术、控制棒组件技术以及相关的技术。
技术介绍
压水反应堆通常使用吸收中子的控制棒，将这些控制棒移入或移出核反应堆堆芯，以控制反应性。控制棒由安装在反应堆压力容器封头上的控制棒驱动机构(CRDM)操作。封头上的贯穿件允许来自控制棒束的连接棒延伸到反应堆容器外，并连接到CRDM。这些CRDM使用磁体将棒闩定到CRDM中的滚子螺母或磁起重组件，以将控制棒束拉出堆芯外。在目前的有些反应堆设计中，CRDM布置在反应堆容器内。例如，可参见2010年12月16日公开的U.S.Pub.N0.2010-0316177A1，本文以参见方式引入其全部内容，以及2011年9月15日公开的U.S.Pub.N0.2011-0222640A1，本文以参见方式引入其全部内容。在某些如此的“内部”CRDM设计中，连接棒设计为通过液压致动机构闩定到CRDM组件上，该液压致动机构依赖于液压来防止棒从CRDM中自由下落。这就是说，液压致动机构偏置到释放的或脱开配合的状态，并且液压供应到液压致动机构，以在反应堆正常运行过程中使致动机构保持在配合的状态中。这在丢失液压动力(或有意地或由于某些液压系统故障)导致紧急停堆(SCRAM)时提供防故障操作。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，用于控制冷却剂流向设置在核反应堆内的内部控制棒驱动机构(CRDM)的液压闩定机构的阀包括:阀体，该阀体具有用来接受冷却剂的入口、可连接到液压闩定机构用来向液压闩定机构供应冷却剂的出口，以及排放回流冷却剂的排放端口 ；可在阀体内移动的阀构件，该阀构件在第一位置和第二位置之间移动，第一位置限制出口和排放端口之间的流动，以使通过入口进入阀体的冷却剂通过出口流出阀体，而在第二位置中，排放端口与出口流体地连通，以使通过出口流回到阀体内的任何回流冷却剂的至少一部分通过排放端口流出阀体；偏置元件，其定位成朝向第二位置偏置阀构件，其中，通过入口流入阀体内的冷却剂作用在阀构件上，以抵抗偏置构件而将阀构件推向第一位置。根据本专利技术的另一方面，核反应堆包括含有裂变材料的核反应堆堆芯、含有浸没在压力容器内的主冷却剂中的核反应堆堆芯的压力容器、以及安装在压力容器上用以控制流向CRDM液压闩定机构的冷却剂流的阀。该阀包括:阀体，该阀体具有用来接受来自冷却剂源的冷却剂的冷却剂入口、可连接到液压闩定机构用来向液压闩定机构供应冷却剂的冷却剂出口、以及排放回流冷却剂的排放端口 ；可在阀体内移动的阀构件，该阀构件在第一位置和第二位置之间移动，第一位置限制冷却剂出口和排放端口之间的流动，以使通过冷却剂入口进入阀体的冷却剂通过冷却剂出口流出阀体，而在第二位置中，排放端口与冷却剂出口流体地连通，以使通过冷却剂出口流回到阀体内的任何回流冷却剂的至少一部分通过排放端口流出阀体；偏置元件，其定位成朝向第二位置偏置阀构件。通过冷却剂入口流入阀体内的冷却剂作用在阀构件上，以抵抗偏置构件而将阀构件推向第一位置。根据本专利技术的另一方面，阀包括:阀体，该阀体具有冷却剂出ロ、冷却剂入ロ、偏置元件，以及构造成将阀安装在核反应堆压力容器上的凸缘，阀体所包括的冷却剂出口设置在压カ容器内，而冷却剂入口和偏置元件设置在压カ容器；以及设置在阀体内或设置有阀体的转向组件，该转向组件构造成由通过阀从冷却剂入口流到冷却剂出ロ的冷却剂流动保持在流动位置中，以及，由偏置元件朝向转向位置偏置，该转向位置使冷却剂出口转向，一旦除去冷却剂流动，就将冷却剂排放到压カ容器内。【专利附图】【附图说明】本专利技术可采取各种部件和部件的布置，以及各种过程操作和过程操作的布置。附图仅用于说明优选的实施例，不可认为限制本专利技术。图1是根据本专利技术的示例性反应堆的示意图。图2是根据本专利技术的示例性流动转向阀的剖切立体图。图3是图2的放大部分，显示处于第一位置的示例性流动转向阀。图4类似于图3，但示出处于第二位置的流动转向阀。【具体实施方式】当使用带有液压闩锁的CRDM的反应堆紧急停时(例如，如2011年9月15日公开的U.S.Pub.N0.2011-0222640A1所描述的那样，本文以參见方式引入其全部内容)，或者当希望或准许从液压致动机构释放控制棒时，则必须释放液压，且在控制棒可被释放之前必须启动回流，以让液压闩定缸内的水逸出。在某ー种方法中，提供単独的管子，将来自液压闩定缸内的水排放到储存箱内，该储存箱具有容纳流体的足够的空余体积。一组阀构造成关闭来自供应泵的水，同时将CRDM闩定缸内的水排回到反应堆冷却系统(RCS)。该方法需要有小孔的管道，该管道从中间凸缘延伸到排放阀再返回到中间凸缘。由于存在有与安全相关的运行，所以，万一一个排放阀失效，则要通常提供冗余的排放阀。如果将水供应到液压闩定缸的管道断裂，则通过该管道的流动受通过闩定圆柱密封件的泄漏率的限制。然而，如果使流体返回到RCS的管道断裂，则结果就是严重的失水事故(L0CA)。如本文所披露的，来自CRDM的冷却剂可直接排放到压カ容器内，例如，排放到下降区域内。直觉上讲，这似乎问题颇多，因为压カ容器处于高压之下，在导致SCRAM的故障中，该压カ的确有可能以失控的方式増大。然而，这里应该认识到，因为内部CRDM的液压闩定缸是浸没在压カ容器内所含有的主冷却剂内，所以，由于液压缸所支承的重量的缘故，缸体内的压カ始終高于压カ容器内的压力。因此，始終存在着可供的正压差，它驱动水流出缸体并流入压カ容器内。此外，由于液压闩定缸通常不能保证完全密封不泄漏，液压闩定缸内的工作流体通常取自反应堆冷却剂的库存(RCI)和浄化系统，于是，将工作流体排放到压カ容器内不会引入任何冷却剂污染的问题。如文中所披露的，用来对缸体加压的液压流体供应管线可修改为:当液压关掉吋，将水从缸体排放到压カ容器。因此，所披露的方法不添加任何用于对缸体进行排放的附加的外部管道(除去了可能的LOCA源)，并且对圆柱提供被动的排放，而不使用排放阀(除去了另一可能的失效机构)。现转到附图中来，首先參照图1，图中示出根据本专利技术的示例性核反应堆，其用附图标记I来总的表示。所示的核反应堆属于压水反应堆(PWR)型，该反应堆包括含有反应堆堆芯3的压力容器2，反应堆堆芯3包括浸没在主冷却剂水中的裂变材料(例如，235U)。所示的压力容器2大致为圆柱形，同轴地设置在压力容器2内的大致圆柱形的中心立管4形成了冷却剂循环路径，其中，由反应堆堆芯3加热的主冷却剂向上流过中心立管4，流出中心立管4的顶部，并通过形成在压力容器2和中心立管4之间的下降环腔5，向下流回到反应堆堆芯3。通过在压力容器2顶部由挡板7所限的内部稳压器6 (或替代地，压力容器可通过合适管道连接到外部稳压器)来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制冷却剂流向设置在核反应堆内的内部控制棒驱动机构（CRDM）的液压闩定机构的阀，所述阀包括：阀体，所述阀体具有用来接受冷却剂的入口、连接到所述液压闩定机构以用来向所述液压闩定机构供应冷却剂的出口，以及排放回流冷却剂的排放端口；阀构件，所述阀构件可在所述阀体内、在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置限制所述出口和所述排放端口之间的流动，以使通过所述入口进入所述阀体的冷却剂通过所述出口流出所述阀体，而在所述第二位置中，所述排放端口与所述出口流体地连通，以使通过所述出口流回到所述阀体内的任何回流冷却剂的至少一部分通过所述排放端口流出所述阀体；偏置元件，所述偏置元件定位成将所述阀构件朝向所述第二位置偏置；其中，通过所述入口流入所述阀体的冷却剂作用在所述阀构件上，以抵抗所述偏置构件而将所述阀构件推向所述第一位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·爱德华兹，M·W·阿莱斯，J·D·马罗伊三世，
申请(专利权)人：巴布科克和威尔科克斯M能量股份有限公司，
类型：发明
国别省市：