一种用于钠冷快堆的大口径钠阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于快中子反应堆工程技术领域，具体涉及一种用于钠冷快堆的大口径钠阀。
【背景技术】
[0002]快堆钠系统的特点是高温低压，系统内的钠极度活泼，遇到空气会迅速氧化，遇到水会剧烈燃烧，所以对于任何形式的钠阀都不允许有微量的泄漏，尤其是通过阀盖与阀杆之间间隙的介质泄漏(即外漏)，会严重影响管路和设备的正常运行，特别是对有放射性的介质，泄漏会引起放射性污染，对人身安全造成威胁。所谓阀门的“动密封”是指用于防止阀杆处泄漏的密封结构或方法。快堆用大口径钠阀一般是作为闭锁结构设置在蒸汽发生器模块的前后，当发生钠水反应事故时，能够迅速隔离蒸汽发生器，避免事故的进一步扩大，保护蒸汽发生器及二回路的安全运行。
[0003]目前文献中公开的用于快堆的大口径钠阀有填料密封、波纹管密封及冷冻密封三种方式，其中现有的冷冻密封技术存在两种缺陷:(I)不能有效判断钠凝固形成的钠固塞封是否被破坏，虽然有文献公开了可以采用钠固塞封上端的氩气压力来判断固塞封是否被破坏，但是其利用的是快堆管道中残留的氩气而非定量充入的氩气，氩气的含量不确定，每个钠阀上氩气的压力不同，因此监测起来非常困难；(2)在钠回路中，形成固塞封的钠可能会受其它杂质的影响形成Na2O结晶，导致阀杆不能正常上下移动，公开文献中提供的结构不能快速、有效地解决此问题。
【实用新型内容】
[0004](一 )实用新型目的
[0005]根据现有技术所存在的问题，本实用新型提供了一种可有效监测大口径钠阀动密封效果且能够快速重建动密封状态的大口径钠阀。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0008]一种用于钠冷快堆的大口径钠阀，该装置包括阀杆、阀杆腔、散热片、阀盖、阀体、闸板、闸板腔及阀座，其中阀杆位于阀杆腔和阀杆腔下部的阀体内，且阀杆与阀杆腔之间留有Imm?6mm的缝隙，阀杆腔和阀体为贯通的结构；阀杆的下端设置有闸板，闸板位于闸板腔内，阀杆带动闸板上下移动实现阀门的启闭；阀杆腔的上部设置有氩气充入口和用于测量氩气压力的压力传感器，中部设置有散热片，其中氩气充入口与流量泵及氩气瓶连接，实现氩气的定量充入，散热片实现阀杆与阀杆腔缝隙内钠的温度降低到98°C以下。
[0009]优选地，所述阀杆上端设置有填料箱和密封圈。
[0010]优选地，所述阀体的上部设置有阀盖。
[0011]优选地，所述散射片上设置有加热装置。
[0012](三)有益效果
[0013]采用本申请提供的用于钠冷快堆的大口径钠阀，该钠阀是通过在阀杆腔室的中部设置散热片，使阀杆与阀杆腔缝隙内钠的温度降低到98°C以下，形成钠固塞封，从而实现对阀门对钠管道中液态钠的密封。本申请的有益效果还在于:
[0014](I)钠冷快堆钠回路中的钠阀数量较多，传统的大口径钠阀钠固塞封的上端设置的氩气是被动充入的，因为钠冷快堆钠管道在注入钠之前先利用氩气吹扫管道中残留的空气，然后注入钠，注入钠的过程中，每个钠阀处都会残留一些氩气，这些氩气可以用来监测钠固塞封的密封效果，但是由于每个阀门处氩气含量不一致，监测起来比较困难。通过设置氩气充入口，可以实现定量向阀门处充入氩气，使每个阀门处的氩气含量一致，便于监测。
[0015](2)形成钠固塞封的钠可能会受其它杂质的影响形成Na2O结晶，由于阀杆和阀杆腔的缝隙小(I?6mm)，结晶可能会导致阀杆不能正常上下移动，利用本申请提供的散热片上的加热装置让凝固的钠和Na2O结晶重新处于流动状态进入钠管道，然后关闭加热装置使钠再次凝固成钠固塞封，即完成动密封状态的重建。同时为了快速完成动密封状态的重建，还可以通过本申请提供的氩气充入口向阀杆腔内充入氩气吹扫流动状态的钠，使其进入钠管道。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型提供的大口径钠阀的结构示意图，其中I是氩气充入口 ；2是氩气；3是散热片；4是钠固塞封；6是液态钠；7是压力传感器；8是填料箱；9是阀盖；10是阀体；11是闸板腔；12是阀杆腔；13是阀杆；14是闸板。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步阐述。
[0018]实施例1
[0019]一种用于钠冷快堆的大口径钠阀，该装置包括阀杆13、阀杆腔12、散热片3、阀盖9、阀体10、闸板14、闸板腔11及阀座，其中阀杆13位于阀杆腔12和阀杆腔12下部的阀体10内，且阀杆13与阀杆腔12之间留有Imm的缝隙，阀杆腔12和阀体10为贯通的结构；阀杆13的下端设置有闸板14，闸板14位于闸板腔11内，阀杆13带动闸板14上下移动实现阀门的启闭；阀杆腔12的上部设置有氩气充入口 I和用于测量氩气压力的压力传感器，中部设置有散热片3，其中氩气充入口 I与流量泵及氩气瓶连接，实现氩气的定量充入，散热片实现阀杆13与阀杆腔12缝隙内钠的温度降低到98°C以下。所述阀杆13上端设置有填料箱8和密封圈。所述阀体10的上部设置有阀盖9。所述散射片3上设置有加热装置。
[0020]本申请提供的钠阀已经成功应用于实验快堆的钠回路上，阀门类型为DN300的钠闸阀，设计压力为2.5MPa，设计温度为550°C。该钠阀设计可以增加大口径钠阀的可靠性，同时也降低了对钠阀整体结构高度的要求。
[0021]实施例2
[0022]与实施例1不同的是，阀杆和阀杆腔之间的缝隙是6mm。
【主权项】
1.一种用于钠冷快堆的大□径钠阀，该钠阀包括阀杆、阀杆腔、散热片、阀盖、阀体、闸板、闸板腔及阀座，其特征在于，阀杆位于阀杆腔和阀杆腔下部的阀体内，且阀杆与阀杆腔之间留有Imm?6mm的缝隙，阀杆腔和阀体为贯通的结构；阀杆的下端设置有闸板，闸板位于闸板腔内，阀杆带动闸板上下移动实现阀门的启闭；阀杆腔的上部设置有氩气充入口和用于测量氩气压力的压力传感器，中部设置有散热片，其中氩气充入口与流量泵及氩气瓶连接。
2.根据权利要求1提供的一种用于钠冷快堆的大口径钠阀，其特征在于，所述阀杆上端设置有填料箱和密封圈。
3.根据权利要求1提供的一种用于钠冷快堆的大口径钠阀，其特征在于，所述阀体的上部设置有阀盖。
4.根据权利要求1提供的一种用于钠冷快堆的大口径钠阀，其特征在于，所述散热片上设置有加热装置。
【专利摘要】本实用新型属于快中子反应堆工程技术领域，公开了一种用于钠冷快堆的大口径钠阀。该钠阀包括阀杆、阀杆腔、散热片、阀盖、阀体、闸板、闸板腔及阀座，其特征在于，其中阀杆位于阀杆腔和阀杆腔下部的阀体内，且阀杆与阀杆腔之间留有1mm～6mm的缝隙，阀杆腔和阀体为贯通的结构；阀杆的下端设置有闸板，闸板位于闸板腔内，阀杆带动闸板上下移动实现阀门的启闭；阀杆腔的上部设置有氩气充入口和用于测量氩气压力的压力传感器，中部设置有散热片，其中氩气充入口与流量泵及氩气瓶连接。该钠阀具有可有效监测大口径钠阀动密封效果且能够快速重建动密封状态的优点。
【IPC分类】F16K3-02, F16K3-30
【公开号】CN204573147
【申请号】CN201520012494
【发明人】吕明宇, 胡丽娜, 余华金
【申请人】中国原子能科学研究院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年1月8日