控制棒水压驱动间歇式运行回路以及控制棒驱动设备的制作方法

本发明涉及核反应堆工程技术领域，尤其涉及一种控制棒水压驱动间歇式运行回路以及控制棒驱动设备。

背景技术：

现有技术中的内置式控制棒驱动技术，其驱动机构置于反应堆压力容器内的高温、高压和辐照环境中，采用提升、传递、夹持三个水压缸次序驱动传递、夹持两套销爪机构运动，实现控制棒的步升、步降和落棒功能。

基于驱动机构的工作原理和先进一体化小型水堆内置式控制棒驱动线的特点及运行的经验，需要提供内置式控制棒驱动线运行匹配的差压和流量，实现驱动参数调节、设备维修、压力容器压力边界事故隔离等维修性、可靠性和安全性功能。

而现有技术中的控制棒水压驱动回路存在维修不方便、可靠性不足、无法实现事故隔离以及循环泵总体噪声大的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种控制棒水压驱动间歇式运行回路以及控制棒驱动设备，用以解决现有技术中控制棒水压驱动回路存在维修不方便、可靠性不足、无法实现事故隔离以及循环泵总体噪声大的缺陷，实现驱动参数调节、设备维修、压力容器压力边界事故隔离等维修性、可靠性和安全性功能，并且降低循环泵总体噪声。

本发明实施例提供一种控制棒水压驱动间歇式运行回路，包括：隔离阀、第一驱动支路、第二驱动支路和压力蓄水罐，所述隔离阀的入口连接穿过压力容器压力边界的喉部缩管，所述隔离阀的出口同时连接所述第一驱动支路的入口和所述第二驱动支路的入口，所述第一驱动支路的出口和所述第二驱动支路的出口同时连接所述压力蓄水罐的入口，所述压力蓄水罐的出口连接控制棒驱动线的组合阀。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，所述第一驱动支路包括第一截止阀、第二截止阀以及位于所述第一截止阀和所述第二截止阀之间的第一循环泵，所述第二驱动支路包括第三截止阀、第四截止阀以及位于所述第三截止阀和所述第四截止阀之间的第二循环泵。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，所述第一驱动支路和所述第二驱动支路上分别设置有过滤器，两个所述过滤器分别位于所述第一循环泵的下游和所述第二循环泵的下游。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，所述隔离阀出口处设置有出压力容器温度测点，所述压力蓄水罐的出口至控制棒驱动线的组合阀之间的管路上设置有进组合阀温度测点。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，第一驱动支路的出口和所述第二驱动支路的出口至压力蓄水罐的入口之间的管路上设置有循环泵流量测点。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，所述压力蓄水罐上设置有蓄水罐压力测点和蓄水罐液位测点。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，所述控制棒水压驱动间歇式运行回路上设置有进组合阀差压测点，所述进组合阀差压测点用于测量由所述隔离阀的出口至所述控制棒驱动线的组合阀的入口之间的差压。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，所述第一驱动支路和所述第二驱动支路上均设置有循环泵差压测点。

根据本发明一个实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，所述第一驱动支路和所述第二驱动支路上均设置有过滤器差压测点。

本发明实施例还提供一种控制棒驱动设备，包括如上任一项所述的控制棒水压驱动间歇式运行回路。

本发明实施例提供的控制棒水压驱动间歇式运行回路，其包含的第一驱动支路和第二驱动支路并联设置，能够替换使用，满足设备维修、压力容器压力边界事故隔离等需求。通过设置压力蓄水罐能够在内置式控制棒驱动线正常运行条件下实现循环泵的间歇式运行，减低循环泵的总体振动噪声，同时，在单个循环泵出现故障时，对控制棒驱动线的影响较小，提高稳定性。

通过设置出压力容器温度测点、进组合阀温度测点和进组合阀差压测点，能够实现驱动性能检测；通过设置循环泵差压测点、过滤器差压测点和循环泵流量测点，实现循环泵和过滤器的性能检测和设备维修；通过在压力蓄水罐设置蓄水罐压力测点和蓄水罐液位测点，能够实现循环泵间歇式运行的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的控制棒水压驱动间歇式运行回路的结构示意图。

附图标记：

1、控制棒驱动线；2、压力容器压力边界；3、喉部缩管；4、组合阀；41、进组合阀差压测点；42、进组合阀温度测点；5、隔离阀；51、出压力容器温度测点；6、第一驱动支路；61、第一截止阀；62、第二截止阀；63、第一循环泵；64、过滤器；65、循环泵差压测点；66、过滤器差压测点；67、循环泵流量测点；7、第二驱动支路；71、第三截止阀；72、第四截止阀；73、第二循环泵；8、压力蓄水罐；81、蓄水罐压力测点；82、蓄水罐液位测点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

下面结合图1描述本发明实施例的控制棒水压驱动间歇式运行回路，该控制棒水压驱动间歇式运行回路应用在控制棒驱动线1上，能够为控制棒驱动线1的水压缸运行提供动力。

控制棒水压驱动间歇式运行回路具体包括：隔离阀5、第一驱动支路6、第二驱动支路7和压力蓄水罐8。

隔离阀5的入口连接穿过压力容器压力边界2的喉部缩管3，压力容器内的水通过喉部缩管3穿过压力容器压力边界2，流至隔离阀5的入口。隔离阀5的出口同时连接第一驱动支路6的入口和第二驱动支路7的入口，隔离阀5流出的水能够同时进入第一驱动支路6和第二驱动支路7。

第一驱动支路6的出口和第二驱动支路7的出口同时连接压力蓄水罐8，第一驱动支路6和第二驱动支路7均能为压力蓄水罐8供水。压力蓄水罐8的出口连接控制棒驱动线1的组合阀4，水经由组合阀4进入控制棒驱动线1的水压缸内，为水压缸的运行提供动力，从而实现控制棒升降。

在一个实施例中，第一驱动支路6包括第一截止阀61、第二截止阀62以及位于第一截止阀61和第二截止阀62之间的第一循环泵63，第二驱动支路7包括第三截止阀71、第四截止阀72以及位于第三截止阀71和第四截止阀72之间的第二循环泵73。

第一截止阀61和第二截止阀62能够控制第一驱动支路6液体通路的开闭以及第一驱动支路6上的水流量的大小，第三截止阀71和第四截止阀72能够控制第二驱动支路7液体通路的开闭以及第二驱动支路7上的水流量的大小。

当第一截止阀61和第二截止阀62关闭，第三截止阀71和第四截止阀72开启时，隔离阀5流出的水仅经过第二驱动支路7；当第三截止阀71和第四截止阀72关闭，第一截止阀61和第二截止阀62开启时，隔离阀5流出的水仅经过第一驱动支路6。

第一驱动支路6和第二驱动支路7为并联关系，能够相互替代使用，当第一驱动支路6和第二驱动支路7中的一条支路出现故障时，可通过另一条支路供水，以便于进行维修。

第一驱动支路6或第二驱动支路7向压力蓄水罐8内供水，在压力蓄水罐8内达到控制棒驱动线1运行所需压力后，第一驱动支路6或第二驱动支路7停止工作，在压力蓄水罐8内压力不足时，再次启动第一驱动支路6或第二驱动支路7进行供水。实现第一驱动支路6和第二驱动支路7的间歇式运行，减低循环泵的总体振动噪声，同时实现驱动参数调节、设备维修、压力容器压力边界2事故隔离等维修性、可靠性和安全性功能。

在一个实施例中，第一驱动支路6和第二驱动支路7上分别设置有过滤器64，两个过滤器64分别设置在第一循环泵63的下游和第二循环泵73的下游，过滤器64能够保证第一驱动支路6和第二驱动支路7上的水不包含杂质，避免管路堵塞，保证控制棒水压驱动回路的正常运行。

在一个实施例中，隔离阀5出口处设置有出压力容器温度测点51，通过在该出压力容器温度测点51设置温度测量设备能够实时测量进入控制棒水压驱动回路的流体温度，为温度调节提供参考。

压力蓄水罐8的出口至控制棒驱动线1的组合阀4之间的管路上设置有进组合阀温度测点42。通过在进组合阀温度测点42设置温度测量设备能够测量进入组合阀4的流体温度。

在一个实施例中，第一驱动支路6的出口和第二驱动支路7的出口至压力蓄水罐8的入口之间的管路上设置有循环泵流量测点67。通过在该循环泵流量测点67设置流量测量装置，能够测量第一驱动支路6和第二驱动支路7的总流量，当仅有第一驱动支路6和第二驱动支路7的其中一条支路有流体通过时，循环泵流量测点67设置的流量测量装置所测量的是该支路的流量。循环泵流量测点67的设置能够为第一循环泵63和第二循环泵73的控制提供支持。

在一个实施例中，压力蓄水罐8上设置有蓄水罐压力测点81，在蓄水罐压力测点81设置压力检测设备能够实时获取压力蓄水罐8内的水压。

在一个实施例中，压力蓄水罐8上设置有蓄水罐液位测点82，在蓄水罐液位测点82设置液位检测设备能够实时获取压力蓄水罐8内的水位。

获得压力蓄水罐8内的水压和水位信息即可获知压力蓄水罐8内的水量和水压是否达到需求。当水压或水位不足时，应当启动第一循环泵63或第二循环泵73为压力蓄水罐8内供水，当压力蓄水罐8内的水位和水压达到需求时，可关闭第一循环泵63和第二循环泵73，停止供水。从而实现循环泵的间歇式运行。

循环泵流量测点67获得的流量值与蓄水罐压力测点81获得的压力值以及蓄水罐液位测点82获得的液位信息结合还可为设备检测提供参考，例如，当第一循环泵63和第二循环泵73提供的流量满足需求但蓄水罐压力测点81获得的压力值不足并且蓄水罐液位测点82获得的液位偏低时，可能存在管路漏液的现象，或存在测量设备测量不准确的情况，需要进行排查。

控制棒水压驱动间歇式运行回路上设置有进组合阀差压测点41，进组合阀差压测点41用于测量由隔离阀5的出口至控制棒驱动线1的组合阀4的入口之间的差压。

通过设置出压力容器温度测点51、循环泵流量测点67和进组合阀差压测点41，能够对控制棒水压驱动回路的流体温度、流量和出入差压进行测量，从而为回路调节和驱动性能检测提供数据参考，实现精准调节。

在本发明一个实施例中，第一驱动支路6和第二驱动支路7上均设置有循环泵差压测点65，用于分别获取第一循环泵63的入口和出口之间的差压以及第二循环泵73的入口和出口之间的差压。

在本发明一个实施例中，第一驱动支路6和第二驱动支路7上均设置有过滤器差压测点66，用于分别获取第一驱动支路6和第二驱动支路7上过滤器64的入口至出口的差压。

通过设置循环泵差压测点65、过滤器差压测点66和循环泵流量测点67能够实现循环泵和过滤器64的性能检测，为设备维修和第一驱动支路6、第二驱动支路7的调节提供支持。

在本发明一个实施例中，提供了一种控制棒驱动设备，其包括上述任一实施例中的控制棒水压驱动间歇式运行回路，具有控制准确、可靠性和安全性高、便于进行设备维修、噪声小的优点，在维修过程中，不影响设备的正常使用。不仅满足控制棒内置式水压驱动技术的工程应用，也为其他工业领域驱动回路的工程设计提供了参考。

在本发明一个实施例中，提供了控制棒水压驱动间歇式运行回路的运行过程，在需要通过控制棒驱动线1对控制棒进行驱动时，隔离阀5打开，第一驱动支路6或第二驱动支路7运行，将流经隔离阀5的压力容器压力边界2内的水泵出并加压，加压后的水进入压力蓄水罐8内储存，压力蓄水罐8内的水具有满足驱动控制棒驱动线1运行的压力，在需要运行控制棒驱动线1时，压力蓄水罐8将水注入组合阀4内。通过设置压力蓄水管8能够实现第一驱动支路6和第二驱动支路7的间歇运行。第一驱动支路6和第二驱动支路7可替代使用，以第一驱动支路6运行为例，第三截止阀71和第四截止阀72关闭，第一截止阀61和第二截止阀62开启，水仅通过第一驱动支路6。当第一驱动支路出现故障时，可关闭第一截止阀61和第二截止阀62，开启第三截止阀71和第四截止阀72，运行第二循环泵73进行供水，此时可对第一驱动支路6进行维修。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。