[发明专利]球阀及使用方法

说明书

本发明公开了一种球阀和使用方法。本发明的球阀包括可转动地装配于阀体内并适于启闭球阀的阀芯，密封件位置可调地设于阀体并具有第一位置和第二位置，在球阀处于开阀或关阀状态时，密封件处于第一位置，密封件止抵于阀体和阀芯之间；在球阀切换启闭状态时，密封件在第二位置，密封件与阀体和阀芯中一者之间的止抵作用力减小或密封件与阀体和阀芯中的一者间隙配合，以使密封件在阀芯转动时的磨损量减小，球阀的内漏率不容易因磨损增大；驱动模块适于驱动密封件移动。本发明的使用方法为：在球阀切换启闭状态前，通过第二阀将腔体内的部分第一流体排出，启闭状态切换完成后开启第一阀向腔体内通入第一流体。

技术领域

本发明涉及阀门和阻流设备技术领域，具体涉及一种球阀及基于该球阀的使用方法。

背景技术

高温气冷堆核电工程燃料装卸系统中会用到多个燃料球过球阀，燃料球过球阀是球阀的一种，一般安装在循环球路中或者氦气气路中被用于氦气-空气气氛切换或者故障安全隔离。高温气冷堆核电工程燃料装卸系统在运行时对燃料球过球阀的气密性要求较高，需要满足内漏率≤10^-6Pa·m³/s；外漏率≤10^-7Pa·m³/s。

燃料球过球阀的设计使用寿命为40年，最大动作次数为10000次。然而，在系统运行一端时间后，燃料球过球阀的内漏率和外漏率就会显著增加，一般地，在系统运行半年后，燃料球过球阀的内漏率会提升两个数量级左右，且在后续的使用中呈现不断恶化的趋势。

燃料球过球阀的气密性恶化后降低了系统的运行可靠性并增加了维修频次，为了维修或更换燃料过球阀，需要频繁地进行非计划停堆，导致发电机组的有效利用率下降。此外，停堆维修还会导致放射性氦气工质逸出增多，项目经济性和安全性降低。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

现有的燃料球过球阀一般包括阀芯和密封件，阀芯和密封件构成一对密封副，由于燃料球石墨粉尘碎屑的影响，阀芯和密封件会发生磨损，导致内漏率增大。为此，一般在密封件上设置预压紧的弹性件如弹簧，弹簧对密封件施加朝向阀芯的压力，并在发生磨损后进行补偿。然而，由于磨损的情况不断发生，弹簧的预压缩量由于补偿持续减少，最终导致密封副的预压紧力不足，燃料球过球阀的内漏率增大以致无法使用。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明实施例提出一种球阀，该球阀的磨损量较小，并通过驱动模块对磨损进行补偿，内漏率不易增大且使用寿命长。

本发明实施例还提出一种使用方法。

本发明实施例的球阀包括：阀体、阀芯、密封件和驱动模块，所述阀芯可转动地装配于所述阀体内并适于启闭所述球阀；所述密封件位置可调地设于所述阀体，并具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述密封件止抵于所述阀体和所述阀芯之间以实现所述阀芯和所述阀体之间的密封，在所述第二位置，所述密封件与所述阀体和所述阀芯中一者之间的止抵作用力减小或所述密封件与所述阀体和所述阀芯中的一者间隙配合，以使所述密封件在阀芯转动时的磨损量减小；所述驱动模块适于驱动所述密封件在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

本发明实施例的球阀中，密封件具有第一位置和第二位置，在第一位置，密封件止抵在阀体和阀芯之间，能够实现在开阀或者关阀状态下，阀芯和阀体之间的密封，球阀不容易发生内漏；在第二位置，密封件与阀芯、阀体之间的作用力减小或者间隙配合，能够实现在启闭球阀过程中密封件与阀芯或者密封件与阀体之间的磨损量减小，球阀的内漏率不容易因磨损增大。通过驱动模块驱动密封件在第一位置和第二位置切换，便于在开启或关闭球阀时，密封件的位置相应改变。