一種新型高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)擋板結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)擋板結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫氣冷堆是以石墨為慢化劑、氦氣為冷卻劑的高溫反應(yīng)堆，是一種固有安全性好、發(fā)電效率高、用途極為廣泛的先進(jìn)核反應(yīng)堆。高溫氣冷堆核電站一回路總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括反應(yīng)堆壓力容器I’與蒸汽發(fā)生器壓力容器5’，其間采用熱氣導(dǎo)管3’連接。反應(yīng)堆堆芯由氦氣冷卻。高溫氣冷堆依靠主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)氦氣冷卻劑在反應(yīng)堆一回路內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)。主氦風(fēng)機(jī)4’為立式布置，安裝在蒸汽發(fā)生器壓力容器5’的正上方。
[0003]由圖1可見，主氦風(fēng)機(jī)4’整體處于一回路內(nèi)，與反應(yīng)堆堆芯連通。為了防止反應(yīng)堆事故停堆工況下堆芯內(nèi)高達(dá)750°C的高溫?zé)崃靼l(fā)生反向自然流動(dòng)，應(yīng)在主氦風(fēng)機(jī)進(jìn)口或者出口設(shè)置擋板，發(fā)揮阻擋和隔離作用。否則高達(dá)750°C的高溫?zé)崃鲿?huì)流過熱氣導(dǎo)管外壁等設(shè)計(jì)溫度低于750°C的一回路邊界，造成一回路壓力邊界破壞，嚴(yán)重影響反應(yīng)堆的安全性。另外，高溫氣冷堆存在一種小流量工況，需要有小流量氦氣反向(與主氦風(fēng)機(jī)正常工況下的氦氣流動(dòng)方向相反)流過主氦風(fēng)機(jī)。此時(shí)主氦風(fēng)機(jī)擋板應(yīng)處于小開度狀態(tài)，以保證一定的氣流速度。
[0004]為了與高溫氣冷堆核電站所具有的非能動(dòng)安全特性一致，擋板結(jié)構(gòu)選擇類似止回閥的舌板結(jié)構(gòu)。一般情況下依靠氦氣壓力和舌板重力啟閉舌板，實(shí)現(xiàn)氦氣的單向流動(dòng)。另夕卜，高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣和出氣方向均沿軸向，所以選擇結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的旋啟式止回板。進(jìn)一步，為了滿足核電設(shè)計(jì)的“多樣性”要求，選擇電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋啟式止回板的舌板，在旋啟式止回板非能動(dòng)特性失效時(shí)實(shí)現(xiàn)能動(dòng)啟閉舌板，使得主氦風(fēng)機(jī)擋板同時(shí)具有能動(dòng)與非能動(dòng)特點(diǎn)；另外，在小流量工況下，必須依靠電動(dòng)裝置打開舌板。
[0005]對(duì)于電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的旋啟式止回板，最關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)電動(dòng)裝置與旋啟式止回板的具體連接結(jié)構(gòu)，使能動(dòng)與非能動(dòng)兩種特點(diǎn)可以互相切換。已有文獻(xiàn)中未見電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋啟式止回板的相關(guān)報(bào)道，沒有可借鑒資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種新型高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)擋板結(jié)構(gòu)，具有非能動(dòng)和能動(dòng)特點(diǎn)，能滿足高溫氣冷堆多種工況要求。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種新型高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)擋板結(jié)構(gòu)，包括錐形管1、旋啟式止回板和電動(dòng)裝置8，其特征在于:
[0009]所述旋啟式止回板包括舌板2、曲臂連桿3和轉(zhuǎn)軸4 ;所述曲臂連桿3 —端與所述舌板2通過螺母連接，另一端焊接在轉(zhuǎn)軸4的軸套13上；
[0010]所述錐形管I的管壁有一圓形開口，用于放置處于全開狀態(tài)的舌板2和曲臂連桿3 ;所述圓形開口處焊接一段圓形支管16，圓形支管16的軸線與錐形管I的軸線垂直；所述圓形支管16端部為法蘭結(jié)構(gòu)，螺栓連接錐形管側(cè)蓋板10 ;
[0011]所述旋啟式止回板的舌板2、曲臂連桿3和部分轉(zhuǎn)軸布置在錐形管I內(nèi)；所述電動(dòng)裝置8布置在錐形管I外；
[0012]所述旋啟式止回板與電動(dòng)裝置8之間通過轉(zhuǎn)軸4、錐齒輪7和電動(dòng)裝置連接軸9進(jìn)行連接；所述轉(zhuǎn)軸4 一端連接旋啟式止回板，另一端連接錐齒輪7 ;所述電動(dòng)裝置連接軸9一端連接錐齒輪7，另一端連接電動(dòng)裝置8。
[0013]還包括電動(dòng)裝置8與旋啟式止回板連接的特殊結(jié)構(gòu)，具體為:
[0014]在與所述曲臂連桿3相連接的轉(zhuǎn)軸4上安裝有鍵14，在轉(zhuǎn)軸4的軸套13內(nèi)對(duì)應(yīng)有環(huán)形鍵槽15，使得軸套13有繞轉(zhuǎn)軸4進(jìn)行90度自由轉(zhuǎn)動(dòng)的空行程，所述鍵14處于所述環(huán)形鍵槽15內(nèi)。
[0015]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)軸4布置在所述錐形管I的大截面端。
[0016]進(jìn)一步地，所述錐形管I的外壁面、轉(zhuǎn)軸4的下部焊接支撐架6，用于支撐轉(zhuǎn)軸4。
[0017]進(jìn)一步地，以轉(zhuǎn)軸4的軸線為參考方向，所述環(huán)形鍵槽15的徑向高度比鍵14的徑向高度高0.1-0.3mm，環(huán)形鍵槽15的周向角度α在90°至100°之間，環(huán)形鍵槽15的軸向長(zhǎng)度比鍵14的軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)0.1-0.3mm。
[0018]進(jìn)一步地，所述環(huán)形鍵槽15與所述鍵14為間隙配合。
[0019]進(jìn)一步地，所述錐形管I的圓形支管16的內(nèi)壁面焊接有緊鄰錐形管I管壁的全開位置環(huán)形密封面11，當(dāng)主氦風(fēng)機(jī)擋板全開時(shí)，舌板2與全開位置環(huán)形密封面11接觸。
[0020]進(jìn)一步地，所述錐形管I的大截面端鄰近錐形管的管壁處布置全關(guān)位置環(huán)形密封面12，當(dāng)主氦風(fēng)機(jī)擋板全關(guān)時(shí)，舌板2與全關(guān)位置環(huán)形密封面12接觸。
[0021]進(jìn)一步地，發(fā)揮非能動(dòng)特性關(guān)閉或打開主氦風(fēng)機(jī)擋板時(shí)，從平行于轉(zhuǎn)軸4軸線的方向看，鍵14始終處于轉(zhuǎn)軸4的正上方。
[0022]進(jìn)一步地，在小流量工況下，發(fā)揮電動(dòng)裝置8驅(qū)動(dòng)舌板2運(yùn)動(dòng)的能動(dòng)特性關(guān)閉或打開主氦風(fēng)機(jī)擋板后，均需通過電動(dòng)裝置8將轉(zhuǎn)軸4反方向旋轉(zhuǎn)，使鍵14在環(huán)形鍵槽15內(nèi)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到處于轉(zhuǎn)軸4的正上方為止，為下次打開或關(guān)閉主氦風(fēng)機(jī)擋板做準(zhǔn)備。
[0023]進(jìn)一步地，在非能動(dòng)特性失效時(shí)，必須發(fā)揮電動(dòng)裝置8驅(qū)動(dòng)舌板2運(yùn)行的能動(dòng)特性關(guān)閉或打開主氦風(fēng)機(jī)擋板。
[0024]進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)主氦風(fēng)機(jī)擋板的小開度狀態(tài)，從垂直于紙面的方向看，必須依靠電動(dòng)裝置8順時(shí)針旋轉(zhuǎn)鍵14至所需角度，使鍵14順時(shí)針方向的側(cè)面緊鄰環(huán)形鍵槽15順時(shí)針方向的側(cè)面。
[0025]和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)擋板結(jié)構(gòu)同時(shí)具有非能動(dòng)和能動(dòng)特點(diǎn)，能滿足高溫氣冷堆多種工況要求。
【附圖說明】
[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)高溫氣冷堆核電站一回路總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例兼具能動(dòng)與非能動(dòng)特點(diǎn)的高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)擋板結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例主氦風(fēng)機(jī)擋板全開時(shí)A-A剖面圖。
[0029]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例主氦風(fēng)機(jī)擋板全開時(shí)轉(zhuǎn)軸處具體連接結(jié)構(gòu)放大圖。
[0030]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例主氦風(fēng)機(jī)擋板全關(guān)時(shí)A-A剖面圖。
[0031]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例主氦風(fēng)機(jī)擋板全關(guān)時(shí)轉(zhuǎn)軸處具體連接結(jié)構(gòu)放大圖。
[0032]其中:1、錐形管；2、舌板；3、曲臂連桿；4、轉(zhuǎn)軸；5、轉(zhuǎn)軸端蓋；6、支撐架；7、錐齒輪；8、電動(dòng)裝置；9、電動(dòng)裝置連接軸；10、錐形管側(cè)蓋板；11、全開位置環(huán)形密封面；12、全關(guān)位置環(huán)形密封面；13、軸套；14、鍵；15、環(huán)形鍵槽；16、圓形支管。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0034]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)擋板結(jié)構(gòu)，位于主氦風(fēng)機(jī)進(jìn)口處，包括錐形管1、旋啟式止回板和電動(dòng)裝置8三部分。其中，錐形管I為主氦風(fēng)機(jī)葉輪前的進(jìn)口管道，小截面鄰近主氦風(fēng)機(jī)葉輪。旋啟式止回板包括:舌板2、曲臂連桿3和轉(zhuǎn)軸4。曲臂連桿3 —端與舌板2通過螺母連接，另一端焊接在軸套13上。轉(zhuǎn)軸4布置在鄰近錐形管I的大截面處。旋啟式止回板的舌板2、曲臂連桿3和部分轉(zhuǎn)軸4布置在錐形管I內(nèi)。旋啟式止回板與電動(dòng)裝置8之間通過轉(zhuǎn)軸4、錐齒輪7和電動(dòng)裝置連接軸9進(jìn)行連接。轉(zhuǎn)軸4 一端連接旋啟式止回板，另一端連接錐齒輪7 ;電動(dòng)裝置連接軸9 一端連接錐齒輪7，另一端連接電動(dòng)裝置8。轉(zhuǎn)軸4與電動(dòng)裝置連接軸9發(fā)揮連接作用，錐齒輪7發(fā)揮轉(zhuǎn)向和傳遞扭矩的作用。電動(dòng)裝置8布置在錐形管I外面，根據(jù)需要選擇布置地方。為了支撐轉(zhuǎn)軸4，在錐形管I外壁面、轉(zhuǎn)軸4下部焊接支撐架6。
[0035]為了使主氦風(fēng)機(jī)擋板同時(shí)具有能動(dòng)與非能動(dòng)的特點(diǎn)，專門設(shè)計(jì)了一套特殊的具體連接結(jié)構(gòu):如圖4和圖6所示，在與曲臂連桿3相連接的轉(zhuǎn)軸4處安裝鍵14，在軸套13靠近轉(zhuǎn)軸4的內(nèi)表面挖出一個(gè)環(huán)形鍵槽15，使得軸套13有繞轉(zhuǎn)軸4進(jìn)行90度自由轉(zhuǎn)動(dòng)的空行程。鍵14處于環(huán)形鍵槽15內(nèi)，鍵14與環(huán)形鍵槽15為間隙配合。以轉(zhuǎn)軸4的軸線為參考方向，環(huán)形鍵槽15的徑向高度比鍵14的徑向高度高0.1-0.3_，環(huán)形鍵槽15的周向角度α在90°至100°之間，環(huán)形鍵槽15的軸向長(zhǎng)度比鍵14的軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)0.1-0.3mm左右。
[0036]本實(shí)施例主氦風(fēng)機(jī)擋板全開時(shí)的A-A截面剖視圖如圖3所示。由圖可見，錐形管I的管壁有一圓形開口，用于放置全開時(shí)的舌板2和曲臂連桿3。開口處焊接一段圓形支管16，圓形支管16軸線與錐形管I的軸線垂直，圓形支管16端部為法蘭結(jié)構(gòu)，螺栓連接錐形管側(cè)蓋板10，發(fā)揮密封作用，防止粉塵等進(jìn)入主氦風(fēng)機(jī)內(nèi)部。圓形支管16內(nèi)壁面焊接全開位置環(huán)形密封面11，緊鄰錐形管I的管壁。當(dāng)主氦風(fēng)機(jī)擋板全開時(shí)，舌板2與曲臂連桿3平行于錐形管I的管壁，舌板2與全開位置環(huán)形密封面11接觸。
[0037]本實(shí)施例主氦風(fēng)機(jī)擋板全關(guān)時(shí)的A-A截面剖視圖如圖5所示。由圖可見，錐形管I的大截面為主氦風(fēng)機(jī)進(jìn)口，進(jìn)口鄰近錐形管I管壁處布置全關(guān)位置環(huán)形密封面12。當(dāng)主氦風(fēng)機(jī)擋板全關(guān)時(shí)，舌板2與曲