一种高温熔盐设备柔性连接补偿装置

本发明涉及波纹管补偿器，更具体地涉及一种高温熔盐设备柔性连接补偿装置。

背景技术：

1、熔盐堆是国际上六个第四代核能系统候选堆型之一，具有中子经济性好、放射性废物少、功率密度高、固有的安全性和防止核扩散等优点。2011年，中国科学院启动战略先导专项之未来先进裂变核能——钍基熔盐核能系统(tmsr)研究。钍基熔盐堆采用高温氟盐作为冷却剂，工作温度达700℃，整个回路高温下会发生热膨胀，进而导致设备、管路憋劲应力超标。

2、常规波纹管膨胀节方案不适用于高温熔盐工况，应用在高温熔盐中时，因为高温熔盐以高速和高压状态冲刷波纹管，而波纹管厚度较薄(一般仅为1-2mm)，长时间冲刷极易导致波纹管失效破裂。一旦破裂导致泄漏极难处理，存在较大的安全隐患。长管线π型补偿方案会导致管线长而复杂，很不利于工程管路设计和施工。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中的波纹管被高温熔盐冲刷容易导致失效破裂等问题，本发明提供一种高温熔盐设备柔性连接补偿装置。

2、根据本发明的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其包括波纹管补偿器主体，波纹管补偿器主体包括第一端管、桥接管、波纹管和第二端管，其中，第一端管和第二端管彼此间隔开设置，桥接管的相对两端分别与第一端管和第二端管形成球面配合结构和柱面配合结构，波纹管的相对两端分别与第一端管和第二端管密封连接。

3、优选地，高温熔盐经第一端管、桥接管和第二端管内部自上而下流动，桥接管的上端与第一端管的下端为球面配合结构，桥接管的下端与第二端管的上端为柱面配合结构，波纹管的上端与第一端管的下端密封焊接，波纹管的下端与第二端管的上端密封焊接。

4、优选地，波纹管补偿器主体还包括限位盖，其固定设置在第二端管的柱面的端部上以防止桥接管的位移量过大而导致脱位。

5、优选地，第一端管、桥接管、波纹管和第二端管围成内部腔体，当桥接管内部有熔盐流动时，熔盐经桥接管与第一端管和第二端管之间的配合间隙流入内部腔体。

6、优选地，该高温熔盐设备柔性连接补偿装置还包括抽盐装载装置，其与波纹管补偿器主体可拆卸连通。

7、优选地，波纹管补偿器主体还包括通过隔离阀连接的卸盐出口管，抽盐装载装置包括抽盐进口管和抽盐罐，卸盐出口管与抽盐进口管的一端通过法兰连接，抽盐进口管的另一端插入抽盐罐的底部。

8、优选地，第二端管的管壁设有内部流道，内部腔体通过内部流道与卸盐出口管相连。

9、优选地，抽盐装载装置还包括通过稳压阀连接的气路接口管，气路接口管的一端与抽盐罐的内部连通，气路接口管的另一端与稳压阀和真空泵或气路管道连接。

10、优选地，在工作状态下，通过控制稳压阀设定气压将抽盐罐当作稳压罐充气压以防止波纹管损坏；在非工作状态下，通过控制稳压阀使抽盐罐内部气压为负压以排空内部腔体内的熔盐。

11、优选地，高温熔盐设备柔性连接补偿装置还包括保温装置，其设置在第一端管、波纹管、第二端管和抽盐罐的外部使熔盐处于高温熔融状态。

12、根据本发明的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，可以实现高温熔盐工况下可靠的柔性补偿功能，解决高温熔盐管线无可靠适用高温熔盐介质的柔性连接件的问题。而且，根据本发明的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，结构简单可靠，桥接管和波纹管的设置可同时实现轴向及径向位移的双重补偿。另外，抽盐装载装置与波纹管补偿器主体之间的连接方式具有便于拆卸和安装等优点。当桥接管内部无熔盐流动时，通过控制抽盐装载装置的内部气压，可以迅速排掉波纹管与桥接管腔体内的熔盐，以提高波纹管补偿器的可靠性和寿命。

技术特征：

1.一种高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，该高温熔盐设备柔性连接补偿装置包括波纹管补偿器主体，波纹管补偿器主体包括第一端管、桥接管、波纹管和第二端管，其中，第一端管和第二端管彼此间隔开设置，桥接管的相对两端分别与第一端管和第二端管形成球面配合结构和柱面配合结构，波纹管的相对两端分别与第一端管和第二端管密封连接。

2.根据权利要求1所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，高温熔盐经第一端管、桥接管和第二端管内部自上而下流动，桥接管的上端与第一端管的下端为球面配合结构，桥接管的下端与第二端管的上端为柱面配合结构，波纹管的上端与第一端管的下端密封焊接，波纹管的下端与第二端管的上端密封焊接。

3.根据权利要求1所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，波纹管补偿器主体还包括限位盖，其固定设置在第二端管的柱面的端部上以防止桥接管的位移量过大而导致脱位。

4.根据权利要求1所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，第一端管、桥接管、波纹管和第二端管围成内部腔体，当桥接管内部有熔盐流动时，熔盐经桥接管与第一端管和第二端管之间的配合间隙流入内部腔体。

5.根据权利要求4所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，该高温熔盐设备柔性连接补偿装置还包括抽盐装载装置，其与波纹管补偿器主体可拆卸连通。

6.根据权利要求5所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，波纹管补偿器主体还包括通过隔离阀连接的卸盐出口管，抽盐装载装置包括抽盐进口管和抽盐罐，卸盐出口管与抽盐进口管的一端通过法兰连接，抽盐进口管的另一端插入抽盐罐的底部。

7.根据权利要求6所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，第二端管的管壁设有内部流道，内部腔体通过内部流道与卸盐出口管相连。

8.根据权利要求6所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，抽盐装载装置还包括通过稳压阀连接的气路接口管，气路接口管的一端与抽盐罐的内部连通，气路接口管的另一端与稳压阀和真空泵或气路管道连接。

9.根据权利要求8所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，在工作状态下，通过控制稳压阀设定气压将抽盐罐当作稳压罐充气压以防止波纹管损坏；在非工作状态下，通过控制稳压阀使抽盐罐内部气压为负压以排空内部腔体内的熔盐。

10.根据权利要求6所述的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其特征在于，高温熔盐设备柔性连接补偿装置还包括保温装置，其设置在第一端管、波纹管、第二端管和抽盐罐的外部使熔盐处于高温熔融状态。

技术总结
本发明涉及一种高温熔盐设备柔性连接补偿装置，其包括波纹管补偿器主体，波纹管补偿器主体包括第一端管、桥接管、波纹管和第二端管，其中，第一端管和第二端管彼此间隔开设置，桥接管的相对两端分别与第一端管和第二端管形成球面配合结构和柱面配合结构，波纹管的相对两端分别与第一端管和第二端管密封连接。根据本发明的高温熔盐设备柔性连接补偿装置，可以实现高温熔盐工况下可靠的柔性补偿功能，解决高温熔盐管线无可靠适用高温熔盐介质的柔性连接件的问题。

技术研发人员：宋涛,林良程,赵丹丹,蒲宁,傅远,李志军
受保护的技术使用者：中国科学院上海应用物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17