[发明专利]CRDM的转向阀

说明书

技术领域

本发明涉及核电反应堆技术、核反应控制装置技术、控制棒组件技术以及相关的技术。

背景技术

压水反应堆通常使用吸收中子的控制棒，将这些控制棒移入或移出核反应堆堆芯，以控制反应性。控制棒由安装在反应堆压力容器封头上的控制棒驱动机构（CRDM）操作。封头上的贯穿件允许来自控制棒束的连接棒延伸到反应堆容器外，并连接到CRDM。这些CRDM使用磁体将棒闩定到CRDM中的滚子螺母或磁起重组件，以将控制棒束拉出堆芯外。

在目前的有些反应堆设计中，CRDM布置在反应堆容器内。例如，可参见2010年12月16日公开的U.S.Pub.No.2010-0316177A1，本文以参见方式引入其全部内容，以及2011年9月15日公开的U.S.Pub.No.2011-0222640A1，本文以参见方式引入其全部内容。在某些如此的“内部”CRDM设计中，连接棒设计为通过液压致动机构闩定到CRDM组件上，该液压致动机构依赖于液压来防止棒从CRDM中自由下落。这就是说，液压致动机构偏置到释放的或脱开配合的状态，并且液压供应到液压致动机构，以在反应堆正常运行过程中使致动机构保持在配合的状态中。这在丢失液压动力（或有意地或由于某些液压系统故障）导致紧急停堆（SCRAM）时提供防故障操作。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于控制冷却剂流向设置在核反应堆内的内部控制棒驱动机构（CRDM）的液压闩定机构的阀包括：阀体，该阀体具有用来接受冷却剂的入口、可连接到液压闩定机构用来向液压闩定机构供应冷却剂的出口，以及排放回流冷却剂的排放端口；可在阀体内移动的阀构件，该阀构件在第一位置和第二位置之间移动，第一位置限制出口和排放端口之间的流动，以使通过入口进入阀体的冷却剂通过出口流出阀体，而在第二位置中，排放端口与出口流体地连通，以使通过出口流回到阀体内的任何回流冷却剂的至少一部分通过排放端口流出阀体；偏置元件，其定位成朝向第二位置偏置阀构件，其中，通过入口流入阀体内的冷却剂作用在阀构件上，以抵抗偏置构件而将阀构件推向第一位置。

根据本发明的另一方面，核反应堆包括含有裂变材料的核反应堆堆芯、含有浸没在压力容器内的主冷却剂中的核反应堆堆芯的压力容器、以及安装在压力容器上用以控制流向CRDM液压闩定机构的冷却剂流的阀。该阀包括：阀体，该阀体具有用来接受来自冷却剂源的冷却剂的冷却剂入口、可连接到液压闩定机构用来向液压闩定机构供应冷却剂的冷却剂出口、以及排放回流冷却剂的排放端口；可在阀体内移动的阀构件，该阀构件在第一位置和第二位置之间移动，第一位置限制冷却剂出口和排放端口之间的流动，以使通过冷却剂入口进入阀体的冷却剂通过冷却剂出口流出阀体，而在第二位置中，排放端口与冷却剂出口流体地连通，以使通过冷却剂出口流回到阀体内的任何回流冷却剂的至少一部分通过排放端口流出阀体；偏置元件，其定位成朝向第二位置偏置阀构件。通过冷却剂入口流入阀体内的冷却剂作用在阀构件上，以抵抗偏置构件而将阀构件推向第一位置。

根据本发明的另一方面，阀包括：阀体，该阀体具有冷却剂出口、冷却剂入口、偏置元件，以及构造成将阀安装在核反应堆压力容器上的凸缘，阀体所包括的冷却剂出口设置在压力容器内，而冷却剂入口和偏置元件设置在压力容器；以及设置在阀体内或设置有阀体的转向组件，该转向组件构造成由通过阀从冷却剂入口流到冷却剂出口的冷却剂流动保持在流动位置中，以及，由偏置元件朝向转向位置偏置，该转向位置使冷却剂出口转向，一旦除去冷却剂流动，就将冷却剂排放到压力容器内。

附图说明

本发明可采取各种部件和部件的布置，以及各种过程操作和过程操作的布置。附图仅用于说明优选的实施例，不可认为限制本发明。

图1是根据本发明的示例性反应堆的示意图。

图2是根据本发明的示例性流动转向阀的剖切立体图。

图3是图2的放大部分，显示处于第一位置的示例性流动转向阀。

图4类似于图3，但示出处于第二位置的流动转向阀。

具体实施方式