ГИДРОЗАТВОР Российский патент 2003 года по МПК E02B7/26 

Изобретение относится к гидротехническим устройствам, предназначенным к использованию на атомных электростанциях для перекрытия отверстий в бассейнах с агрессивной жидкостью.

Известны гидрозатворы, например гидрозатвор по авт. свид. СССР 757631, имеющий уплотнительный элемент, прижимаемый к уплотняемой поверхности механическим путем, с помощью эксцентриковых прижимов. Недостатком данной конструкции является невозможность получения высокой степени герметичности затвора из-за разной величины степени прижатия уплотнения по высоте затвора.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является гидрозатвор с пневматическим полым уплотнительным элементом финского проекта, черт. KL08L02-229-160 фирмы "NO POWER ENGINEERING OY", использованный на АЭС "Ловииса" в Финляндии. Он состоит из полотнища с заключенными в нем полыми уплотнительными элементами, к которым во время эксплуатации гидрозатвора осуществляется подвод сжатого воздуха от внешнего источника питания и которые не предназначены для работы в аварийных ситуациях.

Недостатком такого гидрозатвора является невозможность удержания его в рабочем состоянии длительное время ввиду постепенного нарушения герметичности эластичного уплотняющего элемента вследствие невосполнимых и неконтролируемых утечек воздуха из него. Это может привести к разгерметизации гидрозатвора и соответственно к утечке агрессивной жидкости из перекрываемого гидрозатвором бассейна. Разгерметизация уплотнения наступает и в случае аварии на АЭС, сопровождающейся ростом температуры и давления окружающей среды.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности герметизации гидрозатвора в нормальных условиях эксплуатации и при аварийных режимах. Это достигается тем, что полый уплотнительный элемент соединен с дополнительным резервуаром увеличения объема, при этом к резервуару увеличения объема дополнительно присоединен источник сжатого воздуха высокого давления в виде баллона, причем присоединение выполнено через предохранительное устройство.

Предлагаемое решение является новым, так как решений, сходных с ним, в уровне техники не обнаружено.

Сущность изобретения поясняется примером конкретного выполнения, иллюстрируемого чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид гидрозатвора, на фиг. 2 - разрез по А-А, на фиг.3 - узел Б (предохранительное устройство).

Гидрозатвор включает раму с пазами 1, заделанную в бетон сооружения, полотнище 2, полый уплотнительный элемент из эластичного профилированного материала 3, расположенный между полотнищем гидрозатвора и уплотнительными поверхностями рамы, резервуар 4, соединенный с внутренней полостью уплотнительного элемента, и баллон со сжатым воздухом высокого давления 5, присоединенный к резервуару через предохранительное устройство 6. Предохранительное устройство 6 состоит из плавкого предохранителя 7 и втулки 8, размещенных между двумя фланцами 9. Отверстие 10 во втулке 8 заполнено специальным сплавом и отделяет внутреннюю полость уплотнительного элемента и связанный с ней внутренний объем резервуара, находящиеся под рабочим давлением воздуха (3-5 атм) при нормальных эксплуатационных условиях, от баллона, в котором содержится воздух под большим давлением, в 10-15 раз выше рабочего. Втулка 8 является ловителем расплавляющегося при повышенной температуре сплава; кроме того, в ней имеются отверстия 11 для прохода воздуха из баллона 5 в резервуар 4. Резервуар 4 и баллон со сжатым воздухом 5 расположены на гидрозатворе так, что они находятся большей частью своей конструкции ниже уровня жидкости в бассейне установки.

Гидрозатвор работает следующим образом.

Полотнище гидрозатвора 2 устанавливается в пазы рамы и в полый уплотнительный элемент 3 и связанный с ним резервуар 4 от внешнего источника закачивается воздух до рабочего давления. Уплотнительный элемент гидрозатвора 3 прижимается к уплотнительным поверхностям рамы. В этом состоянии гидрозатвор герметизирует переход между шахтой реактора и бассейном выдержки или шахтами ревизии внутрикорпусных устройств при рабочем давлении пневмоконтура "уплотнительный элемент - резервуар" выше атмосферного давления окружающей среды. Резервуар 4, выполненный из воздухонепроницаемого материала, многократно увеличивает внутренний объем пневмоконтура, и тем самым он значительно уменьшает снижение давления в уплотнительном элементе 3, вызываемое диффузией воздуха через стенки уплотнительного элемента. Таким образом, значительно увеличивается время, в течение которого уплотнительный элемент будет находится в рабочем состоянии, т.е. когда он герметизирует гидрозатвор.

Баллон высокого давления со сжатым воздухом 5 при нормальной температуре окружающей среды отделен от пневмоконтура предохранительным устройством 6.

В случае аварии оборудования реактора АЭС происходит рост температуры окружающей среды, а также повышение давления выше атмосферного. Специальный сплав, из которого сделан плавкий предохранитель, расплавляется, и закрытое при нормальной температуре окружающей среды проходное отверстие 10 предохранительного устройства открывается. Через него воздух из баллона высокого давления 5 поступает в резервуар 4, и далее во внутреннюю полость уплотнительного элемента 3. Давление воздуха в уплотнительном элементе возрастает до величины, достаточной для герметизации затвора.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 757631 "Гидрозатвор гидротехнического сооружения".

2. Гидрозатвор финского проекта фирмы "NO POWER ENGINEERING OY", черт. KL08L02-229-160.

Изобретение относится к гидротехническим устройствам, предназначенным к использованию на атомных электростанциях для перекрытия отверстий в бассейнах с агрессивной жидкостью. Гидрозатвор включает закладную раму с пазами, полотнище, полый уплотнительный элемент из эластичного профилированного материала, расположенный между полотнищем гидрозатвора и уплотняемыми поверхностями рамы, резервуар, соединенный с внутренней полостью уплотнительного элемента, и баллон со сжатым воздухом высокого давления, присоединенный к резервуару через предохранительное устройство. При повышении температуры окружающей среды и повышении давления во время аварии оборудования АЭС плавкий предохранитель предохранительного устройства обеспечивает доступ воздуха из баллона высокого давления в резервуар и далее соответственно во внутреннюю полость уплотнительного элемента. Давление в уплотнительном элементе возрастает до величины, достаточной для герметизации затвора. Техническим результатом является повышение надежности герметизации гидрозатвора в нормальных условиях эксплуатации и при аварийных режимах. 3 ил.

Гидрозатвор, включающий закладную раму с пазами, полотнище, полый уплотнительный элемент, выполненный из эластичного профилированного материала и заполненный воздухом под избыточным давлением, отличающийся тем, что полый уплотнительный элемент соединен с дополнительным резервуаром увеличения объема, при этом к резервуару увеличения объема дополнительно присоединен источник сжатого воздуха высокого давления в виде баллона, причем присоединение выполнено через предохранительное устройство.