[发明专利]一种用于高温气冷堆主氦风机检修的密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，特别涉及一种用于高温气冷堆主氦风机检修的密封结构。

背景技术

高温气冷堆是以石墨为慢化剂、氦气为冷却剂的高温反应堆，是一种固有安全性好、发电效率高、用途极为广泛的先进核反应堆。高温气冷堆核电站一回路总体结构如图1所示，其包括反应堆压力容器1’与蒸汽发生器压力容器5’，其间采用热气导管3’连接。反应堆堆芯由氦气冷却。氦气冷却剂额定压力7MPa，依靠主氦风机驱动，在反应堆一回路内部进行强迫循环，从堆芯带走热量而升温，流经蒸汽发生器，将热量传给二回路的水而降温，形成闭式循环。主氦风机4’为立式布置，安装在蒸汽发生器压力容器5’正上方。由于一回路氦气冷却剂具有放射性，在主氦风机检修时，防止一回路氦气的外泄，减少对工作人员和环境的影响具有十分重要的意义。另外，若主氦风机检修时将杂质引入一回路氦气冷却剂内，破坏了氦气纯度时，则需要更换一回路氦气冷却剂。而更换一回路氦气冷却剂将耗费较长的时间和较多的人力、物力，这将延长核电站总的检修时间，增加核电站检修的工作成本。所以高温气冷堆核电站的主氦风机检修应主要满足如下要求：

(1)防止一回路氦气冷却剂外泄；

(2)防止外界空气浸入一回路内部，保持一回路氦气冷却剂纯度。

而众所周知，氦气具有很强的渗透性，其在工业领域中的一个重要应用方向是进行密封检漏；另外，一回路氦气冷却剂额定压力7MPa，远远高于大气压，在这种条件下做到防止一回路氦气冷却剂外泄是非常困难的。同时，当主氦风机进行检修时，反应堆一回路需要进行卸压，如何保证在反应堆一回路卸压状态下进行主氦风机检修，并确保外界空气不进入反应堆一回路也是一个难题，所以满足以上两条要求是非常困难的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种高温气冷堆主氦风机检修的密封结构，可有效防止一回路氦气冷却剂外泄以及防止外界空气浸入一回路内部，保持一回路氦气冷却剂的纯度。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供一种高温气冷堆主氦风机检修的密封结构，包括：主氦风机进气口、蜗壳和三个相同结构的三偏心蝶阀；

所述蜗壳具有两个对称出气口，其位于主氦风机扩压器外围；

其中一个三偏心蝶阀位于所述主氦风机进气口的前方，另外两个三偏心蝶阀分别位于所述蜗壳出气口的后方。

进一步地，所述蜗壳设有外法兰，其与蒸汽发生器壳体内法兰连接，其连接处通过密封圈进行密封。

进一步地，三个三偏心蝶阀具体为：第一三偏心蝶阀、第二三偏心蝶阀和第三三偏心蝶阀；

所述第一三偏心蝶阀所在圆管段与主氦风机进气口处通过法兰连接；

所述第二三偏心蝶阀和第三三偏心蝶阀所在的圆管段分别通过法兰与蜗壳的两个出气口处连接；所述第二三偏心蝶阀和第三三偏心蝶阀所在的圆管段出口分别通过法兰外接蜗壳出口延长管。

进一步地，蜗壳出口延长管的底部向外侧具有偏转弧度，且其断面圆的直径逐渐增大。

进一步地，蜗壳内圈与叶轮之间为空心结构。

进一步地，蜗壳内对称设置两块蜗壳隔板，两块蜗壳隔板之间形成的两个流道各包含一个蜗壳出气口。

当主氦风机处于正常运行工况时，所述三个三偏心蝶阀处于全开状态，蝶板与其所在圆管段的中心线平行；

当主氦风机处于检修状态时，所述三个三偏心蝶阀处于全闭合状态，蝶板与其所在圆管段的中心线垂直。

三个三偏心蝶阀的行程设置为90°，0°表示全关，90°表示全开。

三个三偏心蝶阀连接驱动装置，所述驱动装置安装具有自锁功能的蜗轮蜗杆减速器。

当主氦风机处于检修状态时，反应堆一回路只通过三个三偏心蝶阀所在的圆管段对应的三个开口与外部环境连通。

(三)有益效果

本发明提供的高温气冷堆主氦风机检修的密封结构，具有以下优点：

(1)采用三偏心蝶阀，结构简单，体积小，重量轻，能方便地与主氦风机进气口和蜗壳的两个出气口相连接；

(2)由于三偏心蝶阀具有零泄漏量优点，当主氦风机检修时，通过关闭三个三偏心蝶阀，可封闭反应堆一回路与环境连通的三个开口，从而防止了一回路氦气的外泄；

(3)由于三偏心蝶阀蝶板能承受一定的压差，主氦风机检修时，减小一回路氦气冷却剂压力，将一回路氦气冷却剂压力保持为1MPa，大于大气压，阻止空气的浸入，保持了一回路氦气冷却剂纯度，能减少核电站检修的工作成本，缩短核电站总的检修时间。

附图说明