體積可變組件、液位改變組件以及壓力改變組件制造技術

本實用新型專利技術提出了一種在核電站中使用的體積可變組件，包括：體積可變裝置，設置在流體容器內，所述體積可變裝置適于基于觸發信號在所述流體容器內膨脹或收縮，變化量可控，用以改變容器內液位高低和容器空間的壓力大小。本實用新型專利技術還提出了核電站中使用的液位/壓力改變組件。利用本實用新型專利技術的技術方案，可以緩解核電站安全事故，提高核電站的安全性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
體積可變組件、液位改變組件以及壓力改變組件
本技術涉及核電領域，尤其涉及在核電站中使用的體積可變組件、在核電站的流體容器中使用的壓力改變組件、以及在核電站的液體容器中使用的液位改變組件。
技術介紹
核電站中使用的安注系統又叫做應急堆芯冷卻系統，它的主要功能包括:當一回路系統破裂引起失水事故時，安注系統向堆芯注水，保證淹沒和冷卻堆芯，防止堆芯融化，以及保持堆芯的完整性。另外，在三代非能動核電站(例如AP1000)中，可以利用堆芯補水箱(CMT)、安注箱(ACC)、安全殼內置換料水箱(IPWST)等向堆芯注水，這些注水操作均采用非能動方式，而重力安注壓頭是執行安注操作的重要參數，因此，存在緊急情況下進一步提高安注壓頭的需要。此外，核電站中還存在緊急情況下進一步調整流體容器內的壓力/液位的需要。
技術實現思路
為在緊急情況下例如在安全事故中，提供對核電站的流體容器內的壓力、液位等的進一步調節以緩解事故，提出本技術。根據本技術的一個實施例，提出了一種在核電站中使用的體積可變組件，包括:氣泵；體積可變裝置，設置在核電站的流體容器內，其中，所述氣泵基于觸發信號啟動以:向所述體積可變裝置供給氣體而使得所述體積可變裝置膨脹以升高所述流體容器內的液位或增加所述流體容器內的壓力，或者從所述體積可變裝置抽出氣體而使得所述體積可變裝置收縮以降低所述流體容器內的液位或者降低所述流體容器內的壓力。有利的，所述觸發信號包括液體容器內的液位、液體流出所述液體容器的安注流速、所述液體容器內部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。有利的，所述體積可變裝置設置在所述流體容器的底部用于調節流體容器內的液位，且所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補水箱(CMT)、安全殼地坑、安全殼內換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩壓器、反應堆壓力容器(RPV)、蒸汽發生器(SG)。有利的，由所述氣泵的運轉控制所述體積可變裝置的充氣/放氣速度、充氣量、充氣壓力中的至少一個。有利的，所述體積可變組件使用在壓水堆安注系統中。根據本技術的又一個實施例，提出了一種在核電站的流體容器中使用的壓力改變組件，包括:置于所述流體容器內的剛性容器，所述剛性容器內的壓力不同于所述流體容器內的壓力；至少一個閥裝置，設置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發信號打開而使得所述剛性容器與所述流體容器通過所述閥裝置相通以改變所述流體容器內的壓力。有利的，所述觸發信號包括液體容器內的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。有利的，所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補水箱(CMT)、安全殼內換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩壓器、反應堆壓力容器(RPV)、蒸汽發生器(SG)。根據本技術的再一個實施例，提出了一種在核電站的液體容器中使用的液位改變組件，包括:固定于所述液體容器內的剛性容器，至少一部分所述剛性容器置于液面以下；至少一個閥裝置，設置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發信號打開而使得所述剛性容器與所述流體容器通過所述閥裝置相通以允許流體容器內的液體流入到所述剛性容器中而降低所述液體容器內的液位。有利的，所述觸發信號包括液體容器內的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內部的壓力、堆芯溫度、剛性容器和液體容器的內部壓力差中的至少一種。有利的，所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補水箱(CMT)、安全殼內換料水箱(IRWST)、安全殼地坑、安注箱(ACC)、安全殼、穩壓器、反應堆壓力容器(RPV)、蒸汽發生器(SG)。利用本技術的技術方案，至少可以獲得如下技術效果之一:1、進一步提高安注系統的安注壓頭，提供安注系統的安全性；2、根據需要進一步調節核電站的流體容器內的壓力/液位，以在緊急情況下緩解安全事故。附圖說明圖1為一個示意圖，其示出了置于流體容器內的體積可變裝置，該體積可變裝置與氣泵相通，其中圖1a示出了體積可變組件未被觸發膨脹之前的狀態，而圖1b則示出了該體積可變組件被觸發膨脹之后的狀態，在圖1b中，流體容器內的液位基于該膨脹而升高；圖2為一個示意圖，其中示出了根據本技術的一個實施例的剛性容器置于流體容器內。具體實施方式下面詳細描述本技術的實例性的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中相同或相似的標號表示相同或相似的元件。下面參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在解釋本技術，而不能解釋為對本技術的限制。核電站(特別是三代非能動核電站)事故緩解中用到的三個重要影響因素為重力安注壓頭、淹沒液位、熱量移除。本技術至少能一定程度上優化以上三個因素，使得核電站更加安全。具體說來，可以利用本技術的技術方案來提高重力安注的安注壓頭，而且，因為體積膨脹會占據流體容器內的流體的空間，所以可以提高淹沒液位，特別可以在事故后期提高堆芯內的淹沒液位。提高淹沒液位自然有利于熱量的移除。此外，本技術的技術方案可以根據需要調節液體容器內的液位，調節封閉容器內的壓力。如圖1中所示，本技術提出了一種在核電站中使用的體積可變組件，包括:氣泵10 ;體積可變裝置20，設置在流體容器30內，其中，所述氣泵10基于觸發信號啟動以:向所述體積可變裝置20供給氣體而使得所述體積可變裝置20膨脹以升高所述流體容器內的液位或增加所述流體容器內的壓力(對應于圖1中從圖1a到圖1b的情形)，或者從所述體積可變裝置20抽出氣體而使得所述體積可變裝置20收縮以降低所述流體容器內的液位或者降低所述流體容器內的壓力(對應于圖1中從圖1b到圖1a的情形)。需要注意的是，既然是依靠體積膨脹或縮小來增加或降低流體容器30內的壓力，則該流體容器30大致是封閉的?？梢栽O置與氣泵的啟動聯動的閥40，該閥40設置在氣泵10與體積可變裝置20之間(如圖1中所示)，也可以不設置閥，而是將氣泵的出口直接連通到體積可變裝置20。也可以在氣泵10的入口設置專門的閥。所述體積可變組件還包括限位裝置50，所述限位裝置50限制所述體積可變裝置在體積變化之后的位置和/或形狀。例如，如圖1b中所示，限位裝置50可以用于限定體積可變裝置20的體積擴大的方向，限制體積可變裝置20的位置和形狀。該限位裝置可以為可調可伸縮的裝置。限位裝置還可以起到將體積可變裝置固定在流體容器內的作用。例如，該限位裝置可以為一個帶孔的剛性框架，體積可變裝置被限制在該剛性框架內膨脹，相應的，該體積可變裝置也可以固定在該剛性框架中，而該剛性框架則可以固定在流體容器的容器壁上。在圖1中，體積可變容器20在圖1a中的壓縮狀態與圖1b中的膨脹狀態之間可變，體積可變容器20在壓縮時處于剛性框架50的一側(圖1a中為左側)。不過，體積可變裝置20也可以在壓縮狀態時位于剛性框架的整個底部，而在膨脹時則充滿剛性框架的整個內部空間。可由所述氣泵10的運轉控制所述體積可變裝置20的充氣/放氣速度、充氣量、充氣壓力中的至少一個。例如，通過調節氣泵10的轉速來控制充氣/放氣速度，調節運行時間來控制充氣量和充氣壓力。此時，閥40可以設置為全開/全閉型。可選的，體積可變裝置的充氣速度/放氣速度還可以由閥40的開度控制，該閥40可為電動閥門，可以通過控制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在核電站的流體容器中使用的體積可變組件，其特征在于：?所述體積可變組件包括：?氣泵；?體積可變裝置，設置在核電站的流體容器內，?其中，所述氣泵基于觸發信號啟動以：向所述體積可變裝置供給氣體而使得所述體積可變裝置膨脹以升高所述流體容器內的液位或增加所述流體容器內的壓力，或者從所述體積可變裝置抽出氣體而使得所述體積可變裝置收縮以降低所述流體容器內的液位或者降低所述流體容器內的壓力。

【技術特征摘要】
及其等同物限定。權利要求1.一種在核電站的流體容器中使用的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變組件包括: 氣泵； 體積可變裝置，設置在核電站的流體容器內， 其中，所述氣泵基于觸發信號啟動以:向所述體積可變裝置供給氣體而使得所述體積可變裝置膨脹以升高所述流體容器內的液位或增加所述流體容器內的壓力，或者從所述體積可變裝置抽出氣體而使得所述體積可變裝置收縮以降低所述流體容器內的液位或者降低所述流體容器內的壓力。2.根據權利要求1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述觸發信號包括液體容器內的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。3.根據權利要求1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變裝置設置在所述流體容器的底部用于調節流體容器內的液位，且所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補水箱(CMT)、安全殼地坑、安全殼內換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩壓器、反應堆壓力容器(RPV)、蒸汽發生器(SG)。4.根據權利要求1所述的體積可變組件，其特征在于: 由所述氣泵的運轉控制所述體積可變裝置的充氣/放氣速度、充氣量、充氣壓力中的至少一個。5.根據權利要求1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變組件使用在壓水堆安注系統中。6.根據權利要求1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變組件還包括限位裝置，所述限位裝置限制所述體積可變裝置在體積變化之后的位置和/或形狀。7.一種在核電站的流體容器中使用的壓力改變組件，其特征在于:所述壓力改變組件包括: 置于所述流體容器內的剛性容...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石洋，李玉全，
申請(專利權)人：國家核電技術有限公司，國核華清北京核電技術研發中心有限公司，
類型：實用新型
國別省市：