Šoupátka používaná pro jadernou elektrárnu

Jaderným ventilem se rozumí ventily používané v jaderném ostrově (NI), konvenčním ostrově (CI) a pomocných zařízeních, vyvážení systému jaderného ostrova (BOP) elektrárny. Tyto ventily lze rozdělit do tříd Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, nejaderné podle jejich bezpečnostních požadavků v pořadí. Ventily jsou nejpoužívanějším řídicím zařízením dopravujícím proudící média a nezbytnou součástí jaderné elektrárny.

Nuclear Island je jádrem jaderné elektrárny, kde se jaderná energie přeměňuje na tepelnou energii, včetně systému Nuclear Steam Supply System (NSSS) a pomocného zařízení Nuclear Island (BNI). NCI je tahounem jaderných elektráren, kde se teplo přeměňuje na elektřinu (včetně parních turbín až po výkon). Použití ventilů ve třech systémech NI, CI a BOP je 43.5%, 45% a 11.5%.

Jaderná elektrárna s tlakovodním reaktorem bude potřebovat asi 1,13 milionu NI ventilů, které lze rozdělit na šoupátka, kulové ventily, zpětné ventily, kulové kohouty, klapkové ventily, membránové ventily, přetlakové ventily a regulační (regulační) ventily podle typy ventilů. Tato část představuje především šoupátka v jaderné bezpečnosti (specifikace) tříd Ⅰ a Ⅱ.

Průměr šoupátek pro Nuclear Island je obecně DN 80 mm-350 mm. Navrhují se výkovky; použít pro tělesa šoupátek třídy Ⅰ a odlitky jsou povoleny pro tělesa šoupátek jaderné třídy 2 a 3. Často se však používají výkovky, protože kvalitu odlitku není snadné kontrolovat a zaručit. Těleso ventilu a víko jaderného ventilu jsou obvykle připojeny přírubou, což přidává proces svařování těsnění břitu a činí těsnění spolehlivější. Aby se zabránilo úniku média, obvykle se používá dvouvrstvý těsnicí pás a předpínací zařízení talířové pružiny, aby se zabránilo uvolnění ucpávky. Tato šoupátka lze ovládat ručně nebo elektricky. Vliv rotační setrvačnosti motoru na uzavírací sílu by měl být vzat v úvahu u elektrického převodového ústrojí elektrického šoupátka. Je lepší použít motor s funkcí brzdění, aby nedošlo k přetížení.

Podle struktury těla lze jaderný šoupátko rozdělit na klínové elastické jednoduché šoupátko, klínové dvojité šoupátko, paralelní dvojité šoupátko s předpětím pružiny a paralelní dvojité šoupátko s horním blokem.

Klínový elastický jednoduchý šoupátko se vyznačuje spolehlivými těsnícími sedlem a je vyžadováno úhlové přizpůsobení mezi těsnicí plochou šoupátka a tělesem ventilu, což je široce používáno v systému hlavní smyčky jaderných elektráren. Klínové dvoudeskové šoupátko je běžným ventilem v tepelných elektrárnách, jeho klínový dvoudeskový úhel lze sám nastavit, spolehlivější těsnění a pohodlná údržba.

Zatížení paralelního dvojitého šoupátka s předpětím pružiny se při zavření šoupátka prudce nezvýší, ale šoupátko nikdy neuvolní sedlo ventilu vytvořené pružinou, když je otevíráno a zavíráno, což vede k větší únavě těsnicího povrchu. Dvojité šoupátko paralelního typu horního bloku poskytuje spolehlivější těsnicí výkon, který využívá horní blok k tomu, aby se nakloněná rovina dvou šoupátek překlopila, aby se šoupátko uzavřelo.

Šoupátko bez těsnění se také používá v jaderném ostrově. Hydraulicky ovládané šoupátko, které závisí na své vlastní tlakové vodě, aby zatlačilo píst k otevření nebo zavření ventilu. Plně uzavřené elektrické šoupátko používá speciální motor k ovládání vrat pomocí vnitřního planetového zpomalovacího mechanismu, který je ponořen do vody. Nevýhodou těchto dvou šoupátek je však složitá konstrukce a vysoká cena.

Obecně řečeno, vlastnosti šoupátek pro jaderné ostrovy by měly být:

1) Svařované hydraulické dvojité šoupátko s paralelním šoupátkem s jmenovitým tlakem PN17,5 MPa, pracovní teplotou do 315℃ a jmenovitým průměrem DN350~400mm.

2）Elektrický klínový dvojitý šoupátko použitý v primárním okruhu chladiva lehké vody by měl jmenovitý tlak PN45,0 MPa, teplotu 500℃ a jmenovitý průměr DN500mm.

3）Elektrický klínový dvojitý šoupátkový ventil používaný v primární komunikaci jaderné elektrárny s grafitem moderovaným reaktorem by měl mít jmenovitý tlak PN10,0Mpa, jmenovitý průměr DN800mm a provozní teplotu do 290℃.

4) Svařovaný elektrický elastický deskový šoupátko je použito na parní a procesní vodní potrubí parní turbíny s jmenovitým tlakem pn2,5 mpa, pracovní teplotou 200 ℃, jmenovitým průměrem DN100 ~ 800 mm.

5）Dvojité šoupátko s odváděcím otvorem se používá v jaderné elektrárně s vysoce výkonným grafitem moderovaným varným reaktorem. Jeho jmenovitý tlak je PN8.0MPa, zatímco otevírání nebo zavírání ventilu probíhá při poklesu tlaku ≤1.0MPa.

6) Elastické deskové šoupátko se zmrazeným těsněním je ideální pro rychlé reaktorové jaderné elektrárny.

7) Vnitřní tlakové samotěsnící víko klínové dvojité šoupátko pro blok vodního vodního reaktoru s jmenovitým tlakem pn16,0mpa a jmenovitým průměrem DN500mm.

8) Klínová dvojitá šoupátka s křídlovými pružinami na pojezdových dílech jsou běžně přišroubovaná, přírubová a utěsněná svařená.