[实用新型]核二级直通式隔膜阀

说明书

技术领域

本实用新型属于反应堆系统设计领域，具体涉及一种隔膜阀。

背景技术

核二级直通式隔膜阀为百万千瓦级核电站反应堆系统关键阀门，工作介质以放射性废液、废气为主。现有技术的隔膜阀，一般容易出现老化变质、安全性不高、寿命短等问题，目前国内核电领域内使用的该类产品大多依赖进口。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够满足核电站反应堆系统的技术要求、系统损耗低、安全性好，使用寿命长的核二级直通式隔膜阀。

本实用新型的技术方案如下：

一种核二级直通式隔膜阀，它包括阀体，阀体上设有隔膜组件，隔膜组件上设有阀盖，阀盖上设有阀杆，其中：所述的阀体为椭圆缩径直通式阀体，阀体流道为椭圆缩径结构，阀门上游入口为圆形截面，阀门中腔渐变为椭圆截面，下游出口圆形截面，流道整体呈流线型，阀体中法兰设有槽嵌结构；所述的隔膜组件的隔膜与阀芯通过槽嵌结构粘接，隔膜组件中设有中法兰垫圈，中法兰垫圈上设有槽嵌结构；所述的阀盖设有容压气室。

在上述核二级直通式隔膜阀中，所述的隔膜组件上的隔膜为槽嵌在阀芯上的隔膜。

本实用新型的有益技术效果：采用椭圆缩径直通式阀体，流阻系数小，阀门压降小，系统损耗大大降低；采用核级槽嵌式隔膜，防止阀门内、外泄漏，实现定位与辅助密封功能，安全性好；阀盖设计有容压结构，避免阀门开启后，膜片上部气体压缩产生的压力对膜片寿命造成负面影响，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型所提供的核二级直通式隔膜阀结构示意图；

图2为本实用新型所提供的核二级直通式隔膜阀的阀体结构示意图；

图3为本实用新型所提供的核二级直通式隔膜阀的隔膜结构示意图；

图中：1.阀体，2.隔膜组件，3.隔膜，4.容压气室，5.阀盖，6.槽嵌结构，7.阀杆，8.中法兰垫圈，9.槽嵌结构。

具体实施方式

如图1～图4所示，核二级直通式隔膜阀包括阀体1，阀体1上安装有隔膜组件2，隔膜组件2上安装有阀盖5，阀盖5上安装有阀杆7。阀体1为椭圆缩径直通式阀体，阀体1流道为椭圆缩径结构，阀门上游入口为圆形截面，阀门中腔渐变为椭圆截面，下游出口圆形截面，流道整体呈流线型；所述的隔膜组件2的隔膜3与阀芯粘接，隔膜3上开有槽嵌结构6槽嵌在阀芯上，，隔膜组件2中安装有中法兰垫圈8，中法兰垫圈8上开有槽嵌结构9；阀盖5内安装有容压气室4，隔膜3材料为三元乙丙橡胶。

阀体1的流道采用直通式椭圆缩径结构：阀门上游入口圆形截面，通过极轴变径，至阀门中腔渐变为椭圆截面，再过渡至下游出口圆形截面，流道整体呈流线型。流线型流道，相较堰式隔膜阀流道型式，流阻系数小，阀门压降小，可降低系统损耗。该结构便于在满足阀门流通能力要求的前提下，减小了启闭行程，提高隔膜3的寿命。

隔膜3是本实用新型的关键零件，起着防止阀门内、外泄漏的功能，本实用新型中的隔膜3为核级槽嵌式隔膜：隔膜3材料为三元乙丙橡胶，满足耐辐射累积剂量1×10⁵Gy/40年、耐温120℃的核级工况条件；阀芯与隔膜3固定，采用槽嵌与粘结的方式，确保膜片动作过程中阀芯与隔膜3不会发生因脱开而导致的启闭动作失效、阀门内漏的状况；隔膜3中法兰8的密封部分安装有槽嵌结构9与阀体1配合，实现定位与辅助密封功能。

如图4所示，阀盖5设计有容压气室4，避免阀门开启后，膜片上部气体压缩产生的压力对膜片寿命造成负面影响。

本实用新型所设计的隔膜阀为核安全二级阀门，设计时以RCC-M 2000版与2000补遗为依据，对阀门进行应力计算、自振频率分析、以等效静力法对阀门危险断面进行抗震分析，从理论角度确保阀门能承受核电厂寿期内的设计载荷和使用载荷，并能保持压力边界完整和不丧失功能。

此外，阀门样机已按ASME-QME-1-2002进行一系列核级鉴定试验，包括冷循环试验、热循环试验、冷热交变试验、模拟工况下的寿命试验、端部管道反作用载荷试验；并完成流量系数的测定；试验结果完全满足设计要求。