一种大口径钠阀动密封组件的制作方法

本领域属于反应堆工程领域，特别涉及一种大口径钠阀动密封组件。

背景技术：

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，当蒸汽发生器密封失效，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。

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，所以对于任何型式的钠阀都不允许有微量的泄漏。

通过阀盖与阀杆之间间隙的介质泄漏为外漏。外露严重时会影响管路和设备正常运行，特别是对有放射性的介质，泄漏引起放射性污染，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结构。

用于核级阀门的动密封结构有填料和波纹管两种，而对于钠阀，还多了一种冷冻密封结构。

填料密封是阀门最常用的一种密封结构，在阀盖填料函内填充具有一定弹性的密封填料，用填料压盖压紧，使填料与阀杆外表面和填料函内侧紧密接触，并形成一定的密封比压，从而实现阻止介质外漏。但因填料密封很难做到零泄漏，所以很少在核电领域使用，尤其是对密封要求极高的钠阀。

波纹管密封是利用波纹管组件来实现阀门动密封的一种密封结构，在此种结构中，波纹管的一端焊接固定在阀盖或阀座上，另一端焊接在阀杆上，阀杆上下运动带动波纹管压缩或拉伸，进而防止阀门的外漏，可以做到零泄漏，很适合在航天、核电等密封性要求高的领域使用。

但是采用波纹管作为钠阀的动密封结构存在如下不足：a.波纹管的压缩行程应在其安装长度10％-15％范围内，但对于闸阀来说，其行程较长，尤其是大口径闸阀，这个问题更加突出，经常需要几个波纹管串接组成，才有可能满足闸板开启的需要，但随着波纹管个数的增加，其可靠性势必会明显的降低。b.流体穿过阀门可能造成波纹管部件的振动，这种振动会使波纹管长期处于脉动应力的作用下，容易引起疲劳破坏，导致泄漏，这会使阀门的寿命大大降低。c.采用波纹管密封的钠阀必须加热到指定温度后才能操作，如果在系统冷凝时即操作阀门有可能会损坏波纹管，这明显增加了系统运行能耗及人因事件发生的可能性。

目前即波纹管密封之后，技术人员提出了一种利用钠介质本身熔点低的特点，通过钠介质的自身冷却凝固从而实现钠阀的动密封的目的，但是一旦外界冷却条件达不到密封要求时就会出现密封失效的情况，而目前技术人员对于采用该动密封结构钠阀的密封状态无法实现实时动态监测，以保证钠阀的安全运行。

技术实现要素：

(一)实用新型的目的

为克服现有技术的不足，本公开提供了一种能够实现在线监测、保障钠阀安全运行的大口径钠阀动密封组件。

(二)技术方案

一种大口径钠阀动密封组件，包括阀体、阀盖、阀杆、闸板，阀盖与阀杆之间形成冷冻密封腔室；阀盖颈部设置有翅片；阀盖颈部上设置有气体入口；

阀杆与阀盖之间采用填料密封，并用填料压盖压紧；

阀体设置有流体入口和流体出口；阀体与阀盖固定连接，且阀体与阀盖之间形成空腔；

阀盖上端设置有压力传感器。

冷冻密封腔室的径向尺寸为：0.5mm或1mm或1.5mm或2mm或2.5mm或3mm。

冷冻密封腔室上部充氩气。

翅片的厚度为：5mm。

翅片的间距为：10-13mm。

传感器为气体压力传感器。

(三)有益效果

本公开的动密封组件，通过在阀盖与阀杆之间形成冷冻密封腔室上部充斥氩气，和在阀盖上部设置气体压力传感器，实现对钠阀动密封在线监测；在钠阀动密封结构有效期间，冷冻密封腔室上部氩气压力保持稳定，同理如果阀盖上部气体传感器测量的气体压力稳定，则动密封有效，如果气体传感器侧量的气体压力快速变化，说明动密封失效，既需要采用相关补救措施。

本公开的动密封组件，计算设计了冷冻密封腔室的径向尺寸和散热翅片的数量、厚度、间距参数，大大提高了动密封的可靠性。

附图说明

图1是一种大口径钠阀动密封组件的结构示意图；

其中1是气体入口 2阀盖 3翅片 4阀杆 5阀体 6闸板 7填料 8传感器 9填料压盖

具体实施方式

为了更好的说明本公开的技术方案，结合以下具体实施方式进行详细说明：

一种大口径钠阀动密封组件，DN300的钠介质阀，包括阀体5、阀盖2、阀杆4、闸板6，阀盖2与阀杆4之间形成冷冻密封腔室，冷冻密封腔室的径向尺寸为0.5mm或1mm或1.5mm 或2mm或2.5mm或3mm；阀盖2颈部设置有翅片3；翅片的数量为：18个、厚度为：5mm、间距为：10-13mm，采用10-13mm的间距既保证了翅片具有充分的散热空间又保证阀盖2的颈部高度不会过大；阀盖2颈部上设置有氩气的气体入口1；阀盖2上端设置有气体压力传感器8；阀杆4与阀盖2之间采用填料密封，并用填料压盖9压紧；阀体5设置有钠介质入口和钠介质出口；阀体5与阀盖2固定连接，且阀体5与阀盖2之间形成空腔。

如图1所示，含有该动密封组件的钠阀处于关闭状态，当阀杆4带动闸板6向上移动，钠阀逐渐打开，处于液体状态的钠介质从钠阀的钠介质入口流入钠介质出口，同时钠介质也流进阀体5与阀盖2之间形成的腔室和冷冻密封腔室，当液体状态的钠介质压缩氩气逐渐上升时，阀盖2外侧部的翅片通过空气自然对流对冷冻密封腔室内的液体状态的钠介质进行冷却，使钠介质逐渐凝固，形成钠固封塞，实现液态钠的动密封，此时之后处于冷冻密封腔室上部的氩气压力处于稳定，动密封处于有效状态；利用阀盖2上部的气体压力传感器对氩气压力进行实时在线监测，以保证动密封处于有效状态。如果钠阀在使用过程中，氩气的压力出现骤变，说明动密封失效，此时应当及时采用补救状态。

显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若对本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其同等技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本公开的举例说明，本公开也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本公开的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本公开的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本公开的范围内。