本发明一般涉及允许在环路中液体流通的设备领域。更确切地说，本发明涉及一种用于集成到环路中能够改变流通方向的系统。
本发明特别有利地适用于工业环路，在工业环路中希望改变流通负载和方向。
一个应用例如涉及通过倒转流通方向来清洗管道设备，例如过滤器。
另外的应用涉及试验回路，其使得能够测试或表征设备，例如泵。应用的特权领域是核工业，其设备的特征被集成到反应器中，其中载热流体是液态金属。
正因为如此，本发明特别适合于第四代钠冷却反应器例如ASTRID反应器(先进钠技术反应堆工业示范)的开发。
背景技术：
在某种类型的环路中，能够倒转液体的流通方向是必要的。基于这点，有泵能够提供可逆流动。电磁泵(EMP)就是这种情况。
在环路中倒转液体的流通方向不可避免地改变沿着后者的压力分布。这种压力分布的改变与不能提供此项功能的环路不兼容，例如将在下文参照图1更详细的解释的那样，图1描述了一个常见的环路。
如图1所示的环路包括泵2和节流阀9，用于使得在诸如用于测试或表征泵的环路中的情况下能够例如阻断流通或改变负载损失。在图1所示的例子中，所述环路还包括交换器6，例如用来疏散泵供给到环路中的热量。泵2、节流阀9以及交换器串联放置。
环路也包括膨胀贮存器(expansionreservoir)7(也称其为气密容器)，放置在泵2的上游并且作为相对于环路的一个支路与管道相连。在己知的方式中，如图1所示，膨胀贮存器7包括自由并永久与环路中液体相通的膨胀室，以及包括施加压力到膨胀贮存器7的液体71的自由表面73的气体72。在膨胀贮存器7内没有液体的流通。只有膨胀贮存器7内液体71的位移，其使得能够抵消环路中存在的液体的体积变化。这种体积变化归因于液体的温度变化。在载热液体环路的框架中，这些体积变化可能是大量的。由此，膨胀贮存器7使得能够限制泵2的上游压力变化。
膨胀贮存器7与控制气密气体Pc的压力的设备相连，其通过注射或去除气体使得气体72的压强改变，并因而导致压力的改变。还提供了保护装置8，用来限制环路中的压力以避免它的破坏以及相关后果。当环路中超压情况时，保护装置8启动，(气体和/或液体的)超压被导向出口81。然后就有环路的开放。
在测验环路中，通过测量膨胀贮存器7的Pc的压力，以及泵的上游Pe和下游Ps的压力以及通过变化参数例如液体的流通方向以及由节流阀9驱动导致的负载损失，泵2的行为就可被表征。
在图1中，箭头表示了流通方向。压力分布是这样：Ps>Pe。通过简化，这里认为Pc≈Pe。实际上Pc通过压力Pe的值固定，这两个压力之差与在膨胀贮存器7中的自由表面73的高度和泵2的进口的高度之间的液体的高度施加的压力相等。这个高度计压力是最经常地可以忽略的。Pc的压力通常固定在接近大气压的值(从1至2巴绝对压力)，因此明显的小于Ps能接受的值(从几巴到几十巴甚至更多)。保护装置8设置为当压力Pc超出极限值使得装置不再安全时，即被触发。在前述图解的情况下，装置可以被调整压力到刚刚略大于Pc，例如也就是2.5巴。如果流通方向如图1中所示，即从泵2到节流阀9，则装置工作正常。
图2示出了图1的环路，其中流通方向倒转。
该流通方向的倒转，即使是自发的，也会引起泵2在与膨胀贮存器7连接的一部分环路中以压力Ps来泵送。因此，这会有即使环路没有出现故障也会触发保护装置8以及打开环路的风险。
而且，在泵2进口处的压力Pe可能低于环路中所含液体的饱和蒸气压，从而导致在节流阀9和泵2之间的环路中的一部分汽化。泵2随后会被损坏而产生大量的湍流。
正因为如此，泵2和膨胀贮存器7的相对位置取决于环路中液体的流通方向。这因而对流通方向会反转的环路产生了问题。
为了允许流通方向的可反转性，一个解决方案在于提供这样的环路，所述环路带两个节流阀9，91，两个膨胀贮存器7，7’，其中每个都带有一个安全装置8，8’以及一个压力控制装置。图3和图4示出了此系统，此外，有必要在每个膨胀贮存器和环路之间设置隔离阀74，74’。根据流通方向，膨胀贮存器7，7’通过关闭连接到环路的隔离阀74，74’从环路中分离。在这些图中用虚线表示的阀是完全打开的，而用实线表示的阀则是完全关闭的。
这种解决方案具有需要大量设备以及增加的复杂性，其有降低装置可靠性并增加制造和维护成本的倾向的缺点。此外，对于打开和关闭阀门需要时常地人为干预，或者设置自动引导系统，有故障风险。
图5和图6示出了另外的解决方案，在于提供设置两个节流阀9，91和单个的设置有保护装置8的膨胀贮存器7以及压力控制装置的环路。设置在泵2的进口处的节流阀9通常完全打开。该阀在流通的两个方向中用虚线表示。当膨胀贮存器设置在泵(图5)的进口处时，环路正常工作，因为泵在出口处的压力不直接传递到膨胀贮存器7。
当膨胀贮存器7设置在泵的出口处(图6)时，由交换器激起的负载损失有过分降低泵的进口处的压力并在气穴现象临界值下传递的风险。
此解决方案因此限制了其中压力足够高以避免气穴现象的应用。有用的流动范围因此必然的减少。
因此有必要提供一种解决方案，其使得液体的流通是可逆的，不具有上文现有解决方案中提到的至少某些缺点。
本发明的目的在于实现这样的目标环路，其中阀是旋塞阀。
更确切地说，本发明目的在于提出一种集成了旋塞阀的环路，其能够改变流通方向，同时限制环路的复杂性并且允许无限制的工作范围，优选地用于多种类型的旋塞阀。
技术实现要素：
为了实现所述目标，本发明实施例涉及一种用于在环路中调节液体的系统，优选地能够倒转流通的方向，所述系统包括：
-旋塞阀，包括至少一个进口和一个出口，塞子包括内流通道，当阀至少部分打开时，其用于从阀的进口流动到出口的流体通过，塞子相对于阀的主体的位置使得能够调整通过阀的液体的流速，
-与环路中流动的液体相连通的膨胀贮存器，用于容纳液体和补偿气体，所述塞子至少部分地包括扩展通道，其具有至少一个位于塞子侧面的边孔并且符合提供所述边孔和膨胀贮存器之间的连通，该阀符合：
-至少当阀关闭时：边孔与来自阀的进口或出口的液体直接连通，即内流通道不直接与阀的进口或出口相通；存在于阀的进口或出口中的流体因此能够通过边孔进入扩展通道而与膨胀贮存器相通，
-当阀至少部分打开时，即内流通道直接与阀的进口和/或出口相通，边孔与阀的主体的内壁合作，使得形成一方面与膨胀贮存器相通、另一方面与内流通道相通的通道。
这样，膨胀贮存器通过阀的媒介连接到环路上，优选地在阀的进口和出口之间，通过这种方式膨胀贮存器与所述阀的进口和出口中当中的至少一个相通，与阀的位置无关。
阀的位置也独立于环路中以及膨胀贮存器中液体的压力。塞子的通道使得膨胀贮存器与环路中至少一个支路永久相通。
正因为如此，本发明使得可能设计一种可逆的环路，其中膨胀贮存器永久地与环路中的液体相通。
此外，本发明使得可能相当程度地改善系统的可靠性，因为它不像在现有技术的解决方案中那样要精确地控制一个或多个贮存器的隔离阀。图3和图4所示的解决方案，不正确的控制隔离阀的确能够导致两个贮存器同时的钝化(deactivation)，从而带来严重的后果。
此外，由阀形成的节流阀可以只有一个。这使得可以降低在现有技术其他解决方案中由于其他阀的存在而引起的不可避免的负载损失的情况。本发明本身使得可能加宽了可允许的流动的范围。
除了简化了膨胀贮存器的控制之外，本发明可以极大地减少需要部件的数量，尤其是控制部件的数量，使得能够改善环路的可靠性并降低环路的成本。
此外，根据本发明的系统使得能够精确并可靠地控制环路的最低压力，从而防止环路中的压力落到期望的最小压力值以下。
特别优选地，根据本发明的系统适用于直阀(也称为管式阀)，以及弯头阀。因此，其可以集成到所有的环路的各部分、集成至直线段以及曲线或角度。
本发明的一个优点在于降低了膨胀贮存器内部出现的液体喷射的风险。在膨胀贮存器中的液体的自由表面的水位因此稳定，其增加了环路的液体的压力和水位的控制可靠性。
可选地，本发明还具有以下单独或组合特征的任一项中的至少一个：
-有利地，系统配置使得膨胀贮存器在工作时与环路中的液体永久地相通。
-优选地，导管一方面通向膨胀贮存器的内部，另一方面通向由塞子的下表面和所述阀的主体的底部形成的空间内部，其中空间通过塞子中形成的通道与内流通道相通。
-优选地，边孔是一个凹部，当阀至少部分打开时，凹部与和阀的主体为一体的内壁合作形成导路。
-主体包括底座用于接收塞子。与主体一体的内壁是底座的壁。另一种方式是，阀的主体不包括底座，与阀的主体一体的壁与塞子配合并且内壁与阀的主体的外壁相对。
-优选地，凹部从膨胀贮存器延伸到塞子的下表面。更为确切地说，凹部从塞子主体的上表面延伸到塞子的下表面。优选地，凹部形成凹槽。
-根据实施例的优点，塞子是球形塞。这种类型的塞子具有改善密封的优点。本发明使得能够应用在阀的类型简化方式的特殊情况。另一种方式是，塞子是圆柱形塞。
-有利地，系统形成为当阀打开时，膨胀贮存器与单独地通过所述空间和下部通道的凹部并穿过阀的液体相通。
-有利地，阀是“全流”(full-flow)类型。其使得当其完全打开时能够产生与管道部分(同样的长度的弯头或直边段)相同程度的负载损失。
-优选地，所有从环路到膨胀贮存器的流动的液体穿过扩展通道或通道。
优选地，系统形成为当阀打开时，膨胀贮存器与单独地通过所述空间以及下部通道的凹部并通过阀的液体相通。
这样，当阀打开并且液体的流通速度是相当大时，渗进膨胀贮存器的液体不直接从内流通道通到膨胀贮存器，其如此限制了在后者中的喷流。
-有利地，阀是直阀，更一般地，阀的进口和出口形成介于130°到180°之间的角度。可替代地，阀是一个弯头阀，其进口和出口形成小于130°的角度。
-有利地，阀包括主体和盖子形成的外壳，其中膨胀贮存器容纳在外壳中。这样，膨胀贮存器以及阀在同一部件中组合在一起。这尤其简化了环路的安装并限制了累赘。此外，部件的数量是有限的，并且环路的可靠性改善了。尤其是，做成的系统的密封尤其安全。
-密闭装置在阀的主体内部是可移动的。可移动的密闭装置相对于膨胀贮存器可移动。阀主体相对于系统的框架固定。典型地，阀主体相对于在阀的进口和出口相连的导管固定。膨胀贮存器在可移动密闭装置位移时相对于阀主体固定。
-有利地，膨胀贮存器至少部分地由阀主体的内壁形成。更为确切地说，膨胀贮存器由阀主体的内壁，盖子的内壁以及可移动密闭装置主体的上表面形成。优选地，膨胀贮存器仅由阀主体的内壁，盖子的内壁以及可移动密闭装置主体的上表面限定。
-膨胀贮存器至少部分地容纳在盖子中。优选地，膨胀贮存器内部空间至少20％、优选地至少30％以及优选地至少50％容纳在盖子内部空间中。密闭装置与盖子分离，其不出现在盖子中。
-根据有利的实施例，膨胀贮存器高于可移动的密闭装置竖直放置。出现在膨胀贮存器中的液体因此能够通过重力流向密闭装置。优选地，膨胀贮存器能够被竖直的放置并且在可移动地密闭装置的上面而不是垂直于可移动的密闭装置放置。根据一个有利的实施例，膨胀贮存器越过可移动的密闭装置。
-根据实施例，可移动的密闭装置与膨胀贮存器的至少一部分相分离。这样，在膨胀贮存器的至少一部分中，可移动的密闭装置是不存在的。
-根据实施例，膨胀贮存器与密闭装置分离。
-根据实施例，膨胀贮存器与阀相连，并与阀相距一定距离。
-膨胀贮存器与密闭装置分离。这使得尤其是在可移动的密闭装置移动期间不会驱动膨胀贮存器移动，由此改善了系统的可靠性和稳健性。膨胀贮存器与可移动的密闭装置的独立，也使得膨胀贮存器和可移动密闭装置尺寸独立。尤其是，膨胀贮存器能够调整，尤其是根据容量，以适应环路(液体，压力)的特征，同时仍然保持小尺寸的可移动的密闭装置，以便减少小系统的累赘和实施的可移动密闭装置的尺寸和表面状态被完全地控制。
-膨胀贮存器以这样的方式配置以便包括压缩气体。
-有利地，在关闭位置，塞子的主体防止液体在进口和出口(即从一个法兰到另一个法兰)之间的任何连通。
-有利地，系统配置使得根据环路中液体的流通方向确定塞子的关闭方向。
-有利地，在阀的关闭位置，塞子的内流通道保持与从阀与泵的进口相分离的环路的部分连通。
-有利地，塞子通过包括容纳在膨胀贮存器内部的减速装置的控制装置操纵。本身位于外壳中。有利地，减速装置浸在补偿气体中，由此减小了密封的约束。
-有利地，系统包括溢出部，以限制在膨胀贮存器中液体的水位，并且其中所述减速装置被布置在溢出部的上方。该系统这样配置使得在膨胀贮存器中的液体的水位低于一个给定的水位，并且其中，所述减速装置设置在该给定水位的上方。
-有利地，系统包括设置在膨胀贮存器中、并位于溢出部下方的装置，其配置用于打破来自扩展通道中液体的喷射。
-有利地，系统包括容纳在膨胀贮存器内部的热保护装置，其形成为将液体的热量与减速装置热隔绝。
-有利地，系统包括塞子的转动导向轴承，其中轴承容纳在所述膨胀贮存器内部。这样，轴承位于外壳中。有利地，系统这样配置使得操作时所述轴承浸渍在液体中。作为替换方式，其浸渍在补偿气体中并且位于液体的外部。有利地，轴承包括允许液体通过轴承自由流通的通道。
-有利地，阀是节流阀。
-有利地，进口和/或出口由法兰形成，配置用来与环路中的管道连接。
本发明的另一方面涉及包括根据前述特征中的任一系统的环路以及能够在两个相反方向输送的泵，可选地以及有利地：
-塞子包括至少一个用于开向所述塞子的内部通道的液体的通过的扩展通道，放置所述塞子以便膨胀贮存器与环路相通，环路配置成使得根据环路内液体的流通方向确定塞子的闭合方向。
-环路配置成使得在阀关闭期间，塞子的转动使得内流通道保持与环路中把泵的进口和阀分开的那部分相通。
-环路包括单个阀，这样相对于环路的负载损失是有限的，包括以便保证环路逆转操作的两个阀。因此可允许流动有较大幅度的范围。
根据本发明的另外一个方面涉及使用根据本发明的系统来调整液体的流通，所述液体温度大于或等于350℃，优选地大于或等于400℃。
优选地，本发明用于调整液体钠的流通，其用于提供核反应堆的钠冷却循环中的热交换。
本发明的其他目的、特点以及优点将在下面描述以及附图中体现。应该理解其他的优点也包含在其中。
附图说明
本发明的宗旨和目的以及特点和优点将会在示于下面附图中的实施例的详细描述中更好的体现，其中：
图1示出了根据现有技术的第一环路的图解，其中所述液体在第一方向流通；
图2示出了图1所示的环路的图解并且其中所述液体在与第一方向相反的第二方向流通；
图3和图4示出了根据现有技术的第二环路的图解，其中所述液体分别在第一方向和第二方向流通；
图5和图6示出了根据现有技术的第三环路的图解，其中所述液体分别在第一方向和第二方向流通；
图7示出了根据本发明一个实施例提供的系统的环路例子的图解；
图8是根据本发明第一实施例的系统的阀主体的透视图；
图9是图8所示阀主体的侧视图；
图10是根据本发明第一实施例的系统的简化的横截面图；
图11是根据图10所示的本发明实施例的系统提供的圆柱形塞子的透视图；
图12是图11所示的塞子的横截面图；
图13根据图10所示的本发明的实施例的系统的沿BB的横截面图，其中所述阀是完全打开的；
图14是在图13所示的配置中的系统沿CC的横截面图；
图15是图14的放大图，集中在阀的主体与塞子之间的配合上；
图16是根据图10所示的本发明的实施例的系统的沿BB的横截面图，其中所述阀在第二方向是完全关闭的；
图17是在图16所示的配置中的系统沿DD的横截面图；
图18是根据本发明第二实施例的系统的阀主体的透视图；
图19是图18所示的阀主体的俯视图；
图20是根据本发明第二实施例的系统的圆柱形塞子的透视图；
图21是图示20所示的塞子的横截面图；
图22是根据本发明第二实施例的系统的简化的横截面图；
图23根据图22所示的本发明的实施例的系统的沿BB的横截面图，其中所述阀是完全打开的；
图24根据图22所示的本发明的实施例的系统的沿BB的横截面图，其中所述阀在第一方向是完全关闭的；
图25是在图24所示的配置中的系统沿CC的横截面图；
图26是根据图22所示的本发明的实施例的系统的沿BB的横截面图，其中所述阀在第二方向是完全关闭的；
图27是在图26所示的配置中的系统沿DD的横截面图。
附图作为示例提供，并不限制本发明。它们形成的图解表示旨在促进对本发明的理解，并且不一定作为实际应用的规模。特定各个部分、壁和部件的相关尺寸和厚度并不代表真实情况。
具体实施方式
现在参照图7，描述一个集成了根据本发明的系统的环路的例子。
在该例子中，环路1包括泵2(优选地是可反转的)，交换器6以及根据本发明的包括阀200的系统10。这三个部件按顺序排列布置。它们形成了一个闭合的环路并且通过管道节段3、4、5流动地(fluidly)连接在一起。节段3连接泵2到交换器6，节段4连接交换器6到系统10的阀200，节段5将系统10的阀200与泵连接。
在本发明的框架中，环路1适于作为封闭环路，包括泵2以及优选地包括交换器或任何其他部件以及系统10的阀200。当然其他部件也可以加入系统10中。此外，交换器6能够用其他组件或几个其他组件代替。
泵2是可反转的，这使得其具有分别用于进口和出口的节段5和3，或相反地分别用于进口和出口的节段3和5。阀200包括出口和进口，其根据液体的流通方向反转。
特别有利的是，系统10包括膨胀贮存器100，以能够抵消环路中存在的液体的体积由于液体的温度变化而产生的变化。膨胀贮存器100与串联安装在环路1上的阀200相连。这样，膨胀贮存器100不与包括泵2和阀200的环路串联。其作为经由阀200作为中介的一个旁路相连。
阀200配置使得环路1和膨胀贮存器100之间永久地连通。这样，不考虑阀200的塞子210的位置，膨胀贮存器100与环路的节段4或5至少一个相连。
特别有利的是，由于不再需要如图3和图4中方案那样需要精确地控制一个或多个贮存器的隔离阀，从而有可能在相当程度上改善系统10的可靠性。此外，其可能只有一个由阀200形成的节流阀。这使得如在图5和图6解决方案中情况中由于其他阀的存在引起的负载损失有可能减少。尤其是，本发明不需要在交换器6和泵2之间的节段3上出现节流阀91。本发明由此能够加宽可允许的流动的范围。除了简化膨胀贮存器100的控制之外，本发明极大地减少了需要部件的数量，尤其是控制部件的数量，从而使得环路的可靠性得到改善并降低了成本。
膨胀贮存器100能够设置在与阀相距一定距离处并与阀相连。在优选实施例中，膨胀贮存器100以及阀200在同一个组件中相反地(contrary)组合在一起。这样可以尤其是简化了环路的安装以及限制了累赘。更为有利地是，这使得可以接近环路1的膨胀贮存器100，由此改进了膨胀贮存器100以及针对膨胀贮存器100相关的过度压力的保护装置8的反应性。有利地，膨胀贮存器的部分包括液体112以及补偿气体103，其具有基本上相同的直径。
优选地，膨胀贮存器100越过阀200并且通过被称为扩展通道213的通道与环路中的液体相通，该通道至少部分由塞子210承载。还有利的是，阀200包括主体201和盖子101形成在一起的外壳102，其中膨胀贮存器100被容纳在外壳102的内部。
这样，可移动的密闭装置与膨胀贮存器100分离，后者相对于阀200的主体201固定。可移动的密闭装置相对于膨胀贮存器是可移动的。
在下文描述的图中所示的非限制性的实施例中，膨胀贮存器100垂直地布置在可移动的密闭装置的上方。更为确切地，膨胀贮存器100越过可移动的密闭装置。膨胀贮存器由阀200的内壁201、盖子101的内壁以及可移动密闭装置的主体的上表面214形成。这样，膨胀贮存器至少部分地容纳在盖子内部。优选地，所述膨胀贮存器100的内部空间的至少20％，优选地至少30％以及优选地至少50％被容纳在盖子101内部容积中。
现在参照图8至17详细描述根据本发明的系统10的第一个例子。
在下文的例子中，阀200是节流阀或能够使得环路1内部液体流通或阻断流通的阀。
图8及9显示了阀的主体201，其内部的密闭装置，例如圆柱形的塞子210是可移动的，以便调整从阀200的一个法兰到另一个法兰的液体的通道。对于液体的流通方向，法兰202形成了阀的进口，法兰203形成了阀的出口。进口和出口在流通方向反转的情况中是自然反转的。在所示的例子中，法兰202，203用于通过螺栓(并不限于螺栓)连接到管道上。实际上，可以考虑经由焊接来固定，尤其对于其中液体是液态金属(例如钠)其作为钠冷却核反应堆的情况下的应用。
在下面的例子中，阀是管式阀，其中进口和出口基本上同轴。节段4和5随着被布置在彼此延伸部分。此外，塞子是球形的。
如将参照如下图18至27中所示的那样，本发明还涵盖了旋塞阀200，其具有一个弯头。其还涵盖了圆柱形塞子。
如图10，11和12所示，塞子210具有主体211，其包括用于液体的内流通道212。该内流通道212使得液体的进口和出口相对于至少是阀的主体201的塞子210成一定角度地放置的情况下也能够连通。所有的旋塞阀，阀的主体201的形状和大小以及塞子的主体211以这样的方式来选择，即其中液体只通过塞子210的主体211承载的内流通道212从一个法兰流动到另一个法兰。优选地，阀体包括用来接收球形塞的底座209。底座209与阀200的主体201一体形成。
塞子相对于阀的主体201的角度位置以及因此相对于进口202和出口203的法兰盘的位置通过控制装置来控制。控制装置通常包括致动器，例如减速齿轮120。
阀的主体201以及盖子101形成外壳102，膨胀贮存器100容纳在其内部。外壳102除了用于膨胀贮存器与法兰其中之一相通的通道213外被密封，例如下文将要描述的，可能除了溢出部107外，还有用于管理增压气体的孔口104，其也将在下文详细描述。
特别有利地，塞子的主体211至少部分地包括通道213，其允许在环路中以及来自两个法兰202，203其中一个的液体流通，以渗透进由外壳102形成的膨胀贮存器100的内部。由此其也适合作为扩展通道213。
塞子210的主体211包括至少一个位于塞子侧面219上的边孔。阀200设置使得保证所述边孔与膨胀贮存器永久相通。在所示的例子中，边孔形成了凹部218，其从环路的内部延伸到膨胀贮存器100。
优选地，凹部218从塞子的主体211的上表面延伸到塞子210的下表面220。
有利地，凹部218形成凹槽。阀设计成使得至少当阀关闭时，凹部218与从阀200的进口或出口流出的液体直接相通。在图10中，凹部218与穿过法兰203的液体相通。这样，当内流通道212不再与阀的进口或出口直接相通时，存在于阀的进口或出口中的液体因此能够经由凹部218通过进入扩展通道214与膨胀贮存器相连通。
此外，阀设计成使得当阀200至少部分打开时，即当内流通道212直接与阀的进口和/或出口相连时，凹部218与底座209的内壁207配合，通过这样的方式使得形成导管，导管中的部分采用与环路中液体的流动垂直的方式形成闭合周界。此导管一方面与膨胀贮存器100相连，另一方面与内流通道相连。优选地，导管一方面通向膨胀贮存器100内部，另一方面通向由塞子210的下表面220以及主体201的底部208形成的空间221内部。在所示的实施例中，其中，主体201包括座209，由球形塞的下表面220的空间221限定的底部208是座209的底部。该空间221经由通道217与内流通道212相连，典型地是在塞子210内生成的孔。在所示的非限制性例子中，此空间由塞子210的主体211的下表面220上制成的凹槽222以及与底座209的底部配合而形成，以限定用于液体的通路。
在塞子210的主体211的侧面上形成了凹部218或凹槽的扩展通道有利地使得塞子实施的简化。
所述例子并不是限制性的。本发明可以扩展到实施例，其中扩展通道形成具有边孔而不形成凹槽的导路。此外，本发明扩展到实施例，其中扩展通道形成导路，典型的是孔，其与边孔和内流通道212之间直接相连。
这样，阀200以这样的方式形成，即不考虑塞子210的位置，扩展通道213始终与阀200的进口或出口相通。边孔或者与阀的进口或出口直接相连，或者与内流通道212相连，优选地经由空间211，内流通道与阀的进口或出口相连。液体因此能够永久地到达由外壳102形成的膨胀贮存器100。这将参照附图13到17在下文中详细描述。
膨胀体积是位于塞子210的上表面214以及液体的自由表面105之间的液体112的体积。
塞子210表示可变的负载损失。环路与膨胀贮存器100之间的连通路径始终在由塞子210引起的泵空载损耗段之外。正因为如此，不考虑环路中的膨胀贮存器100，与图2所示的与泵的出口直接连通的环路的膨胀贮存器相反，膨胀贮存器100从来没有由泵递送的压力。此外，在图2的环路中，膨胀贮存器100在阀和部件(例如交换器)之间施加压力。
优选地，如图10所示，设置带有滚筒109的轴承108以便保证塞子210的轮流导向。优选地，轴承108引导塞子210沿与塞子的主体211一体的塞子210的轴线，并且根据后者的旋转方向延伸。优选地，轴承108位于在其上部形成的圆柱体塞子200的上表面214的邻近位置。在轴承108中设置用于来自塞子的主体211携载的内流通道212的液体的通道110。根据未示出的一种替换实施例，如果轴承108容纳在阀的主体201中，通道以阀的主体201的厚度制造以便允许从塞子的主体211的上表面214到位于轴承上方空间的液体经过。
这样在操作时，轴承108浸渍在膨胀贮存器100中出现的液体中。
有利地，设置了通风装置111用于阻止从扩展通道213来的液体的以足够大的速度射出。在该实施例中，通风装置111位于轴承108的上方。在正常的操作中，通风装置被浸渍液体中，并且液体112的自由表面105位于通风装置上方。
还设置了溢出部107用来疏散液体的溢出。在正常操作时，液体112的自由表面105因此位于溢出部107的下面。
在由阀200的主体201以及盖子101形成的外壳102中，以及位于液体的自由表面105上方的气密气体103(也称为大气)，其功能在于抵消环路中液体的体积变化并保证环路中的压力保持在可接受的操作区间内。
气密气体103的压力的管理也设置了孔口104。该孔口优选地位于盖子101的上部中。
有利地但可选的是，系统还包括保护装置8，优选地连接到管理气体的孔口104上，其配置用来当环路中液体的压力超过能够破坏环路的阈值时，调整限制膨胀贮存器100中的压力并由此调整限制环路中液体的压力。当保护装置8被激活时，过量的气体压力被引向出口81，其阻止了超过膨胀贮存器以及环路可接受的压力限制。
如上文所述，设置控制装置以便控制塞子210相对于阀的主体201的角度位置。这里注意的是塞子210的角度位置，完全与环路内部的压力以及膨胀贮存器100内部的压力无关。
根据实施例的特定优点，此控制装置设置容纳在外壳102的内部，并且优选地，塞子210与控制装置之间的连接以及控制装置也容纳在外壳102的内部。这样，本发明能够大幅度减少密封的约束，由此改善系统10的可靠性。
更具体地，控制装置包括发动机，通常是减速齿轮120，优选地容纳在外壳102内部位于溢出部107的上方。因此其通过有利地与液体112分开被浸在气密气体中。减速齿轮120的出口以及塞子120之间的连接装置也位于溢出部107的上方，由此被浸到气密气体103中并与液体112分开。塞子210的轴216连接连接装置125到塞子的主体211上。优选地，减速齿轮120被以这样的方式设置，使得塞子210的旋转的轴210与其输出轴同轴。
有利地，热保护装置124设置在液体112和减速齿轮120之间，从而保护后者免受液体112的热。当液体是液态金属例如钠时，这甚至更加有利。热保护装置124可以是例如一摞薄盘和间隔开的或其它任何体积具有低导热性的子集或联合。优选地，热保护装置124被布置在连接装置125的周围，如图10所示。
优选地，发动机被固定在支撑件121上，支撑件121形成为固定到阀的主体201的上部中，例如在阀的主体201的开口上。一旦发动机被固定在阀的主体201上，盖101随后可以安装定位在阀的主体201上，以覆盖发动机并形成密封外壳102。系统10的安装因此特别简单。例如，阀的主体201和盖子101之间的附接是通过螺栓连接的分别由阀的主体201和盖子101携带的两个法兰盘204，207进行。当液体被带到一个高温时，典型的如温度介于300到500℃液态的钠的情况，系统有利地包括发动机的冷却系统123。载热液体随后在管道中流通通过外壳102并渗透进发动机中。优选地，这些管道的通道的小孔在盖子101中制成。
外壳102(优选地盖子的壁)还包括用于发动机线路122的电源线通道的孔。
系统10还可包括一个或多个液面传感器106用于测量和控制膨胀贮存器100中的液体水位。在外壳中制成孔，通常是盖子101的壁中，用于作为传感器106的通道。
优选地，阀的主体211具有在主体201的底部209制成的排空孔206，其使得能够促进系统10合并阀200以及膨胀贮存器100的排空。
本发明本身也提出了在同样部件内集成阀200(尤其是管式阀)的系统10，和与环路中的液体永久相通的膨胀贮存器100的系统10，设计提供了改进的操作可靠性，特别简单和有效的密封，以及方便地组装。
现在参照附图13到17详细描述一下本发明的操作。
图13至15示出了阀200的完全打开位置。在此位置，塞子210相当于环路1中阀200替换的管道部分。阀200的负载损失非常低甚至为零，这是一个相对于用转移密闭装置的其他阀的优点。在此位置，液体可能在两个方向上流通。扩展通道213允许环路1中的流通液体与包含在膨胀贮存器100中的液体112相连通。
此外，在图15中可以清楚的看出，内流通道212与环路中的液体相通。液体因此能够通过下部通道217到达空间211以便到达由凹部218和与主体一体形成的内壁所形成的导路。从此导路，液体能够到达膨胀贮存器100。
这样，扩展通道213随后由下部通道217，空间221以及凹部218形成，使得环路1中的流通液体与在膨胀贮存器100中所容纳的液体112连通。
当阀200关闭时，如图16和17所示，环路1中的液体的流通被打断。内流通道212不再与连接到法兰202或者甚至连接到法兰203的环路部分相通。凹部218形成了通向环路内部的开口。液体因此能够从阀的进口或出口直接到达凹部218。在所示的例子中，凹部218直接面向法兰202布置。随着凹部向膨胀贮存器100开放，后者因此与液体相通。这样对于塞子所有的角位置的情况下，其中存在于塞子210和法兰202，203之间的节段中的液体可直接进入所述凹部218。
通过扩展通道213的媒介，膨胀贮存器100因此保持与连接到此法兰202的部分中存在的液体相通，如图15所示。当法兰202被连接到一个形成泵2的进口或在泵2的进口附近的部分时，在这个位置阀200较好(favoured)。这样，在泵2的进口处压力下降的情况下，膨胀贮存器100使得允许抵消体积，因此防止泵进口处的气穴现象。
这样，优选地保证根据液体的流通方向来调整塞子210的角定位。一般地，塞子210的位置将通过以这样的方式来控制，在膨胀贮存器100与环路1的部分相通处放置，其使得膨胀贮存器100与泵2的进口相分离。
此外允许膨胀贮存器100和环路中的液体永久相通，本发明使得限制液体到达膨胀贮存器100的速度，尤其是当阀是打开的以及液体以高速通过时。然而，由于在环路1的液体的移动速度，如果直接连通，液体能够以相对高的速度到达到膨胀贮存器100中。本发明使得限制以及甚至阻止来自于环路1中运动中的液体在膨胀贮存器100中出现的液体喷射。然而，这些喷射会成为机械疲劳的一个来源并且控制困难。事实上，这些液体的喷射在液体112的自由表面105的水位以及膨胀贮存器内部引起了巨大的波动。这些液体的喷射也会是气溶胶产生源，要设法尽可能避免气溶胶的形成以增强机械装置的可靠性。气溶胶的限制是非常有利的。如果没有这个，气溶胶可以在气密气体103(天燃气)以及来自减速齿轮120中被发现。这降低了它的可靠性。气溶胶的限制显著提高了机械装置的可靠性。此外，气溶胶可以浸渍热保护装置124，因此显著增加其导热性。这将具有增加所有高于热保护装置124的机械部件的温度的后果，其中的减速齿轮120，并因此降低了它的可靠性。
现在参照图18至27详细描述根据本发明的系统10的第二个例子。
根据此第二个例子的系统与根据第一个例子的参照附图8到17的系统不同在于塞子是圆柱形的以及阀是弯头阀。根据第一个例子描述的其他特征完全适用于第二例子。
在第二个例子中，扩展通道213也配置成用来限制来自于环路1中运动中的液体在膨胀贮存器100中出现的液体喷射。事实上，第二实施例中的扩展通道不提供液体的直线路径，当液体进入膨胀贮存器100时，产生负载损失并降低了液体的速度。如在前述的例子中那样，扩展通道至少包括：
-下部通道217，一方面开向内流通道内部，另一方面在塞子的主体211的下表面220的下面。更准确地说，下部通道217通向由塞子主体211的下表面220以及阀的主体201的底部限定的空间221内。由于阀是圆柱形的，其是优选地，以避免底座209接收塞子210。
-在塞子的主体211的侧面219上生成的凹部218，所述凹部一方面开向下表面220的下面，另一方面在膨胀贮存器内部。凹部218优选地形成凹槽。在塞子是圆柱形的情况下，如图20和21所示，凹槽优选地是直线型的并且沿平行于塞子210的旋转轴的方向延伸。
在塞子的主体211的侧面219上形成的凹部218，这样就形成了一个开放的通道。当凹部218面向阀的主体201设置时，更准确地说面向它的内壁207，其与后者合作以形成通道。优选地，此通道的部分形成的周长。所述部分根据垂直于此通道中液体的流动方向的平面截取。此通道然后有两个开口，一个开口在塞子的主体211的下表面220的下方，另一个开口进入膨胀贮存器100内部。
图19清楚显示了由凹部218和阀的主体201的内壁207形成的闭合通道的在膨胀贮存器100上的开口。阀200配置成使得在内流通道212中存在的液体能够穿过下部通道217随后进入凹部218以便到达膨胀贮存器100.在下部通道217以及凹部218之间，液体通过空间211。
在图22中，扩展通道213出现在凹部218的底部和阀的主体201的内壁之间。本系统的其他特征与此前所述是相同的，尤其是与参照图10描述的特征相同。
现在参照图23到27详细描述根据此实施例的系统的操作。
图23显示了在完全打开位置的阀20。在此位置，塞子210相当于环路1中阀200替换的弯头部分。阀200的负载损失非常低，甚至为零。更一般地，它与此阀替换的弯头相同。在此位置，液体可能在两个方向上流通。在内流通道212中的液体与下部通道217相通以便到达阀的主体211的下表面208和阀的主体201的底部220之间形成的空间。液体然后到达由凹部218和阀的主体201的内壁207之间协作限定的闭合通道。其如此能够进入膨胀贮存器100。在膨胀贮存器100内液体的输送，由下部通道217形成的空间221以及凹部218，使得能够限制在贮存器100的进口处的液体的速度以及限制后者中液体的喷射的形成。对于在所述塞子的主体211的这个角位置时，液体通过阀200的速度通常相当大的情况下，这更为有利。
当阀200在右侧关闭时，如图24和25所示，环路1中的液体的流通被打断。另一方面，内流通道212保持与连接到法兰202的环路部分相通。通过扩展通道213的媒介，膨胀贮存器100因此保持与连接到此法兰202的部分中存在的液体相通，如图25所示。
在阀200关闭的情况下，凹部218不直接与阀200的进口或出口相通，但是与阀的主体201的内壁207协作以便形成闭合通道，液体通过穿过内流通道212，下部通道217，空间221然后凹部218到达膨胀贮存器100，阀打开是通常就是这样(如图23所示)。
在塞子的此位置，液体在贮存器中出现喷射的风险被限制甚至抑制了。
当阀200在左侧关闭时，如图26和27所示，环路1中的液体的流通被中断。另一方面，内流通道212保持与连接到法兰203的环路部分相通。通过扩展通道213的媒介，膨胀贮存器100因此保持与连接到此法兰203的部分中存在的液体相通，如图27所示。
在阀200关闭的情况下，凹部218直接与阀200的进口或出口相通(在图26和27的例子中的出口)，液体从阀的进口/出口穿过直接进入凹部218到达膨胀贮存器100。当然液体能够通过凹部218，空间221以及下部通道217渗入内流通道212，但是保留在内流通道212中的此液体不能过通过阀200。
当法兰203被连接到一个形成泵2的进口或在泵2的进口附近的部分时，在这个位置，阀200有利(favoured)。在该部分中，液体的速度一般较低并且在膨胀贮存器100中喷射的风险被限制了。
-考虑在上文描述的每个实施例中，阀200的主体201内部的密闭装置是可移动的，相对于连接到阀200的进口和出口的导管其是固定的。膨胀贮存器100相对于阀200的主体201是固定的。可移动的密闭装置相对于膨胀贮存器100是可移动的。
有利地，可移动的密闭装置与膨胀贮存器100的至少部分是分离的。这样，在膨胀贮存器100的至少部分中，可移动密闭装置是不出现的。
这样，膨胀贮存器100与可移动密闭装置分离。这使得尤其是在可移动密闭装置移动过程中，膨胀贮存器100以及膨胀贮存器100可能包括的重要的液体和气体的体积不会被推动移动，典型地是旋转。因此，该系统更强健，更可靠且较不复杂。
此外，膨胀贮存器100与可移动的密闭装置之间的独立性使得这两个部件的尺寸独立。尤其是，膨胀贮存器能够调整，尤其是根据容量，以适应环路(液体，压力)的特征，同时仍然保持可移动的密闭装置的小尺寸。小尺寸的可移动密闭装置尤其是可以减少系统的繁杂，和便于实现这样的可移动密闭装置，其尺寸和表面状态被完全控制，从而在关闭位置保证良好的阀的密封。
鉴于前面的描述，清楚地的结果是在本发明提供了一个有效的系统，用于提高可靠性以及简化的可逆环路，特别是那些在其中流通的液体在高温和/或化学反应的。本发明因此提供了用于电磁泵的液体金属，如那些在某些核反应堆的钠环路中使用的测试环路的一个特别有利的解决方案。此外，不考虑环路中的液体，在有必要进行在流通方向反转的环路中，例如清洁管路过滤器时，本发明是有利的。
本发明不限制本文描述的实施例，并可扩展到由权利要求覆盖的所有的实施例。
尤其是，本发明包含其中发动机设置在由阀体和盖子形成的外壳的外部的系统。在这种情况下，连接装置穿过外壳。
参考
1.环路120.减速装置
2.泵121.发动机支撑件
3.节段122.电源/控制线
4.节段123.冷却环路
5.节段124.热保护装置
6.交换器125.连接装置
7.膨胀贮存器
71.液体
72.气密气体
73.自由水位200.阀
74.隔离阀201.阀主体
7’.膨胀贮存器202.进口法兰
74’.隔离阀203.出口法兰
8.保护装置204.封头法兰
81.出口205.边缘
9.节流阀206.排空孔
91.第二节流阀207.内壁
208.阀的主体的底部
10.系统209.底座
210.塞子
100.膨胀贮存器211.塞子主体
101.阀盖212.内流通道
102.密封的外壳213.扩展通道
103.气密气体214.上表面
104.气密气体的孔口215.上孔
105.液体的自由表面216.轴
106.水位传感器217.下孔
107.溢出部218.凹部
108.轴承219.侧面
109.滚筒220.下面
110.轴承通道221.空间
111.通风装置
112.液体