[发明专利]用于调节环路中液体的系统

说明书

本发明涉及用于调节环路(1)中液体的系统，包括：含有至少一个进口和一个出口的球阀(200)，含有内流通道(212)的球形物(210)，用于当阀至少部分打开时，从阀(200)的进口流动到出口的流体通过，和与所述环路(1)中流动的液体相连通并用于容纳液体和补偿气体的膨胀贮存器(100)，所述球形物至少部分地包括扩展通道(213，217，218，221)，其具有至少一个边孔。阀形成为至少当阀关闭时边孔与来自阀(200)的进口或出口的液体直接连通，和当阀至少部分打开时，边孔与固定到阀(200)的主体(201)的内壁(207)配合形成一方面与膨胀贮存器(100)相通，另一方面与内流通道(212)相通的导管。本发明还涉及集成所述系统的环路以及此系统的使用。

技术领域

本发明一般涉及允许在环路中液体流通的设备领域。更确切地说，本发明涉及一种用于集成到环路中能够改变流通方向的系统。

本发明特别有利地适用于工业环路，在工业环路中希望改变流通负载和方向。

一个应用例如涉及通过倒转流通方向来清洗管道设备，例如过滤器。

另外的应用涉及试验回路，其使得能够测试或表征设备，例如泵。应用的特权领域是核工业，其设备的特征被集成到反应器中，其中载热流体是液态金属。

正因为如此，本发明特别适合于第四代钠冷却反应器例如ASTRID反应器(先进钠技术反应堆工业示范)的开发。

背景技术

在某种类型的环路中，能够倒转液体的流通方向是必要的。基于这点，有泵能够提供可逆流动。电磁泵(EMP)就是这种情况。

在环路中倒转液体的流通方向不可避免地改变沿着后者的压力分布。这种压力分布的改变与不能提供此项功能的环路不兼容，例如将在下文参照图1更详细的解释的那样，图1描述了一个常见的环路。

如图1所示的环路包括泵2和节流阀9，用于使得在诸如用于测试或表征泵的环路中的情况下能够例如阻断流通或改变负载损失。在图1所示的例子中，所述环路还包括交换器6，例如用来疏散泵供给到环路中的热量。泵2、节流阀9以及交换器串联放置。

环路也包括膨胀贮存器(expansion reservoir)7(也称其为气密容器)，放置在泵2的上游并且作为相对于环路的一个支路与管道相连。在己知的方式中，如图1所示，膨胀贮存器7包括自由并永久与环路中液体相通的膨胀室，以及包括施加压力到膨胀贮存器7的液体71的自由表面73的气体72。在膨胀贮存器7内没有液体的流通。只有膨胀贮存器7内液体71 的位移，其使得能够抵消环路中存在的液体的体积变化。这种体积变化归因于液体的温度变化。在载热液体环路的框架中，这些体积变化可能是大量的。由此，膨胀贮存器7使得能够限制泵2的上游压力变化。

膨胀贮存器7与控制气密气体Pc的压力的设备相连，其通过注射或去除气体使得气体72的压强改变，并因而导致压力的改变。还提供了保护装置8，用来限制环路中的压力以避免它的破坏以及相关后果。当环路中超压情况时，保护装置8启动，(气体和/或液体的)超压被导向出口81。然后就有环路的开放。

在测验环路中，通过测量膨胀贮存器7的Pc的压力，以及泵的上游 Pe和下游Ps的压力以及通过变化参数例如液体的流通方向以及由节流阀9 驱动导致的负载损失，泵2的行为就可被表征。

在图1中，箭头表示了流通方向。压力分布是这样：Ps>Pe。通过简化，这里认为Pc≈Pe。实际上Pc通过压力Pe的值固定，这两个压力之差与在膨胀贮存器7中的自由表面73的高度和泵2的进口的高度之间的液体的高度施加的压力相等。这个高度计压力是最经常地可以忽略的。Pc的压力通常固定在接近大气压的值(从1至2巴绝对压力)，因此明显的小于Ps能接受的值(从几巴到几十巴甚至更多)。保护装置8设置为当压力Pc超出极限值使得装置不再安全时，即被触发。在前述图解的情况下，装置可以被调整压力到刚刚略大于Pc，例如也就是2.5巴。如果流通方向如图1 中所示，即从泵2到节流阀9，则装置工作正常。