Гидравлическая система управления шлюзом Российский патент 2017 года по МПК G21F7/00 

Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к системам управления шлюзом, обеспечивающим шлюзование из негерметичной зоны (НГЗ) в герметичную зону (ГЗ), при всех условиях эксплуатации: в автоматизированном или ручном режимах, а также аварийное открытие двери в шлюз со стороны негерметичной зоны при отказе основной гидросистемы управления и может быть использовано на АЭС, плавучих АЭС, морских судах с атомной энергетической установкой.

В общем случае шлюз представляет собой устройство, состоящее из герметичной обечайки, соединенной с герметичным ограждением реакторной установки, и двух торцевых стенок, герметично соединенных с обечайкой, на каждой из которых устанавливается герметичная дверь, при этом система управления обеспечивает открытие одной двери только тогда, когда другая дверь находится в закрытом положении, и наоборот.

Известно техническое решение, содержащее средства блокировки противоположной двери, открытия клапана выравнивания давления, разгерметизации двери и открытия двери (Заявка FR №2515854 A1, МПК G21F 7/00, от 04.11.1981, опубл. 06.05.1983).

Недостатком известного технического решения является управление механизмами дверей шлюза механическими средствами, что не позволяет управлять механизмами шлюза в автоматическом режиме, а в качестве силовых механизмов использованы гидроцилиндры с питанием от внешней сети, что делает невозможным управление шлюзом в ручном режиме при отсутствии энергоносителей, в результате чего снижается надежность работы системы управления шлюза в целом. Механическая система управления не обеспечивает надежной работоспособности шлюза, так как работает в одном режиме, и при возникновении дополнительных внешних воздействий на исполнительный орган, требует изменений конструкторских решений. Кроме того, механическая система занимает значительный объем пространства внутри шлюза, требует значительного времени для ее настройки и трудоемка в изготовлении.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и выбранному в качестве прототипа является гидравлическая система управления шлюзом, включающая установленные для каждой двери шлюза механизм герметизации, систему открытия и закрытия двери, клапан выравнивания давления и их приводы, в которых в качестве силовых устройств используют гидроцилиндры, связанные с соответствующими источниками управления и посредством гидролиний с источником давления в виде гидростанции, органы управления ручного режима для негерметичной и герметичной зон, содержащих насосы ручные, соединенные с ручными гидрораспределителями (Патент RU №2485613 C1, МПК G21F 7/005, от 21.12.2011, опубл. 20.06.2013).

Недостатком известной системы является сложность работы гидравлической системы управления шлюзом за счет большого количества используемых в системе гидроцилиндров. На каждую дверь в гидросистеме прототипа использовано по четыре гидроцилиндра, каждый из которых служит для выполнения только одной операции (привод двери, привод герметизации двери, привод клапана выравнивания давления и блокировки противоположной двери) и каждый гидроцилиндр управляется одним концевым клапаном, что значительно усложняет управление шлюзом. В случае выхода из строя одного из гидроцилиндров или клапана концевого система становится неработоспособной, т.е. наличие большого количества элементов снижает надежность работы системы в целом. В качестве энергоносителя основной гидростанции использован пневмопривод, для работы которого в автоматическом режиме необходимо наличие электроэнергии и сжатого воздуха.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение надежности работы системы управления шлюзом при воздействии динамических нагрузок, а также при отсутствии электропитания путем установки органов, управляемых вручную.

Указанная техническая проблема достигается тем, что гидравлическая система управления шлюзом, включающая установленные для каждой двери шлюза механизм герметизации, систему открытия и закрытия двери, клапан выравнивания давления и их приводы, в которых в качестве силовых устройств используют гидроцилиндры, связанные с соответствующими источниками управления и посредством гидролиний с источником давления в виде гидростанции, органы управления ручного режима для негерметичной и герметичной зон, содержащих насосы ручные, соединенные с ручными гидрораспределителями, согласно изобретению, в состав системы дополнительно входят электромагнитные гидрораспределители, соединенные с гидростанцией для подачи и слива рабочей жидкости, роликовые гидрораспределители, установленные в негерметичной и герметичной зонах, каждый из которых в этих зонах соединен с соответствующим гидроцилиндром для открытия двери, герметизации двери, открытия клапана выравнивания давления с возможностью их переключения в зависимости от исполнения, при этом параллельно к каждому роликовому гидрораспределителю со стороны негерметичной зоны подключен кран шаровой ручной с возможностью обеспечения направления потока рабочей жидкости в обход вышедшего из строя гидрораспределителя, при этом на роликовых гидрораспределителях, соединенных с гидроцилиндрами для открытия дверей шлюза со стороны негерметичной и герметичной зон, установлены обратные клапаны с возможностью слива масла во время открытия дверей.

При этом насосы ручные и ручные гидрораспределители для открытия двери на линии всасывания соединены с гидростанцией.

Причем краны шаровые ручные подключены к ручному насосу, установленному и соединенному со стороны негерметичной зоны с гидрораспределителем ручным для открытия двери шлюза, с возможностью аварийного ее открытия в ручном режиме в случае отказа роликовых гидрораспределителей.

Благодаря наличию новых признаков обеспечивается надежность работы системы управления шлюзом при воздействии на нее динамических нагрузок, при отсутствии электропитания возможность аварийного открытия двери со стороны негерметичной зоны.

Наличие электромагнитных гидрораспределителей и соединение их с гидростанцией обеспечивает бесперебойную подачу и слив рабочей жидкости в систему в автоматическом режиме управления, в результате чего повышается надежность работы системы управления шлюзом при воздействии динамических нагрузок.

Наличие роликовых гидрораспределителей, установление их в негерметичной и герметичной зонах, каждый из которых в этих зонах соединен с соответствующим гидроцилиндром для открытия двери, герметизации двери или открытия клапана выравнивания давления, обеспечивает возможность их переключения в зависимости от исполнения для бесперебойной работы гидравлической системы как в автоматическом, так и в режиме ручного управления.

Параллельное подключение к роликовым гидрораспределителям со стороны входа в шлюз кранов шаровых обеспечивает возможность направления потока рабочей жидкости в обход вышедшего из строя гидрораспределителя и тем самым обеспечить бесперебойную работу гидравлической системы, что повышает надежность ее работы.

Установление обратных клапанов на роликовых гидрораспределителях, соединенных с гидроцилиндрами для открытия двери с каждой стороны шлюза, обеспечивает возможность слива масла во время открытия дверей.

На чертеже представлена структурная схема заявляемой гидравлической системы управления шлюзом, где:

1 - Гидроцилиндр для открытия-закрытия двери в ГЗ;

2 - Гидроцилиндр для герметизации двери в ГЗ;

3 - Гидроцилиндр для открытия-закрытия клапана выравнивания давления в ГЗ;

4 - Гидроцилиндр для открытия-закрытия двери со стороны НГЗ;

5 - Гидроцилиндр для герметизации двери со стороны НГЗ;

6 - Гидроцилиндр для открытия-закрытия клапана выравнивания давления со стороны НГЗ;

7 - Клапан выравнивания давления ГЗ;

8 - Клапан выравнивания давления НГЗ;

9 - Поворотная дверь ГЗ;

10 - Поворотная дверь НГЗ;

11 - Механизм герметизации ГЗ;

12 - Механизм герметизации НГЗ;

13 - Гидрораспределитель ручной для открытия двери вручную ГЗ;

14 - Гидрораспределитель ручной в шлюзе для открытия двери вручную ГЗ;

15 - Гидрораспределитель ручной в шлюзе для открытия двери вручную со стороны НГЗ;

16 - Гидрораспределитель ручной для открытия двери вручную в НГЗ;

17 - Гидрораспределитель роликовый нормально-открытый со стороны НГЗ;

18 - Гидрораспределитель роликовый нормально-открытый ГЗ;

19 - Гидрораспределитель роликовый нормально-закрытый ГЗ;

20 - Гидрораспределитель роликовый нормально-закрытый ГЗ;

21 - Гидрораспределитель роликовый нормально-закрытый со стороны НГЗ;

22 - Гидрораспределитель роликовый нормально-закрытый со стороны НГЗ;

23 – Гидростанция;

24 – Гидролиния;

25 – Гидролиния;

26 – Гидролиния;

27 – Гидролиния;

28 - Гидрораспределитель электромагнитный нормально-закрытый ГЗ;

29 - Гидрораспределитель электромагнитный нормально-закрытый НГЗ;

30 - Фильтр сливной;

31 - Бак рабочей жидкости;

32 - Кран сливной;

33 – Насос;

34 - Фильтр напорный;

35 – Манометр;

36 - Клапан предохранительный;

37 - Дроссель линейный гидроцилиндра для открытия-закрытия двери в ГЗ;

38 - Дроссель линейный гидроцилиндра для герметизации двери в ГЗ;

39 - Дроссель линейный гидроцилиндра для открытия-закрытия клапана выравнивания давления в ГЗ;

40 - Дроссель линейный гидроцилиндра для открытия-закрытия двери в НГЗ;

41 - Дроссель линейный гидроцилиндра для герметизации двери в НГЗ;

42 - Дроссель линейный гидроцилиндра для открытия-закрытия клапана выравнивания давления в НГЗ;

43 - Насос ручной ГЗ;

44 - Насос ручной в шлюзе со стороны ГЗ;

45 - Насос ручной НГЗ;

46 - Насос ручной в шлюзе со стороны НГЗ;

47 - Кран шаровой ручной в НГЗ;

48 - Кран шаровой ручной в НГЗ;

49 - Кран шаровой ручной в НГЗ;

50 - Система открытия-закрытия двери ГЗ;

51 - Система открытия-закрытия двери НГЗ;

52 - Клапан обратный на гидрораспределителе роликовом нормально-закрытом со стороны ГЗ;

53 - Клапан обратный на гидрораспределителе роликовом нормально-закрытом со стороны НГЗ.

Гидравлическая система управления шлюзом последовательно выполняет операции блокировки (защиту от открытия) противоположной двери, открытия клапана выравнивания давления между внутренней полостью шлюза и внешней средой, разгерметизации двери и открытие двери. Управление гидравлической системой может быть в автоматическом или ручном режимах и обеспечивается с пультов управления, установленных внутри шлюза и на обеих внешних торцевых стенах шлюза (не показаны). Все гидроцилиндры являются исполнительными механизмами, управляются с электрических пультов и выполняют свои операции, воздействуя непосредственно на механические элементы шлюза. Все элементы гидросистемы соединены гидролиниями согласно схеме.

Гидравлическая система управления шлюзом представляет собой устройство с шестью гидроцилиндрами 1-6, снабженная элементами управления и объединенная сетью трубопроводов. Гидроцилиндры 1, 2, 3 установлены со стороны герметичной зоны (ГЗ). Гидроцилиндры 4, 5, 6 установлены со стороны негерметичной зоны (НГЗ). На торцах корпуса шлюза установлены клапаны выравнивания давления 7 для ГЗ и 8 для НГЗ, поворотные двери 9 и 10, снабженные механизмом герметизации 11 для ГЗ и 12 для НГЗ. Дверь 9 ведет в ГЗ, дверь 10 - в НГЗ. Система размещена на внутренней поверхности корпуса шлюза и снаружи на его торцах. В состав гидросистемы входят ручные гидрораспределители 13, 14, 15, 16, роликовые гидрораспределители нормально-открытые 17 со стороны НГЗ, 18 в ГЗ и роликовые нормально-закрытые гидрораспределители 19, 20 в ГЗ и 21, 22 со стороны НГЗ. Гидрораспределитель ручной 13 предназначен для открытия вручную двери 9 ГЗ. Гидрораспределитель ручной 14 предназначен для открытия вручную двери 9 в шлюзе со стороны ГЗ. Гидрораспределитель ручной 15 предназначен для открытия вручную двери 10 в шлюзе со стороны НГЗ. Гидрораспределитель ручной 16 предназначен для открытия вручную двери 10 со стороны НГЗ. Гидрораспределитель роликовый нормально-открытый 17 установлен со стороны НГЗ. Гидрораспределитель роликовый нормально-открытый 18 установлен в ГЗ. Гидрораспределитель 17 обеспечивает переключение в положение закрыто и блокирование открытия двери 9 в ГЗ при наезде механизма герметизации 12 НГЗ на его ролик. Гидрораспределитель 18 обеспечивает переключение в положение закрыто и блокирование открытия двери 10 в НГЗ при наезде механизма герметизации 11 ГЗ на его ролик, а также служит для выполнения условия - одна дверь в шлюзе всегда закрыта.

Гидрораспределители роликовые нормально-закрытые 19, 20 установлены в ГЗ. Гидрораспределители роликовые нормально-закрытые 21, 22 установлены в шлюзе со стороны НГЗ. Гидрораспределители 19, 21 при закрытии двери 9 в ГЗ и 10 в НГЗ, соответственно, служат для открытия и подачи масла в гидроцилиндры 2 и 5 механизмов герметизации 11 и 12 и герметизации соответствующих дверей 9 и 10. Гидрораспределители 20 и 22 предназначены для открытия-закрытия гидроцилиндрами 1 и 4, соответственно, дверей 9 в ГЗ и 10 в НГЗ. Внутри корпуса шлюза находится гидростанция 23, включающая в себя четыре выходящие гидролинии 24, 25, 26, 27, а также линию слива, линию всасывания ручных насосов, электромагнитные гидрораспределители нормально-закрытые 28, 29, фильтр сливной 30, бак рабочей жидкости 31, кран сливной 32, насос 33, фильтр напорный 34, манометр 35, клапан предохранительный 36. К гидроцилиндрам 1, 2, 3 ГЗ подсоединены линейные дроссели 37, 38, 39, соответственно. К гидроцилиндрам 4, 5, 6 НГЗ подсоединены линейные дроссели 40, 41, 42, соответственно. Рабочую жидкость (масло), поступающую в гидролинии 24, 25 со стороны ГЗ, направляет электрогидрораспределитель 28 через роликовые гидрораспределители 17, 19, 20 к гидроцилиндрам 1, 2, 3 через подсоединенные к ним соответствующие линейные дроссели 37, 38, 39. Рабочую жидкость (масло), поступающую в гидролинии 26, 27 со стороны НГЗ направляет электрогидрораспределитель 29 через роликовые гидрораспределители 18, 21, 22 к гидроцилиндрам 4, 5, 6 через подсоединенные к ним соответствующие линейные дроссели 40, 41, 42.

На торце корпуса шлюза со стороны ГЗ установлены:

- гидроцилиндр 1 для открытия-закрытия двери 9 в ГЗ,

- гидроцилиндр 2 механизма герметизации 11 двери 9 в ГЗ,

- гидроцилиндра 3 открытия-закрытия клапана выравнивания давления 7 в ГЗ.

На торце корпуса шлюза со стороны НГЗ установлены:

- гидроцилиндр 4 для открытия-закрытия двери 10 в НГЗ,

- гидроцилиндр 5 механизма герметизации двери 10 в НГЗ,

- гидроцилиндр 6 открытия-закрытия клапана выравнивания давления 8 в НГЗ.

В штатном режиме (при наличии электропитания) команды на гидросистемы могут подаваться с одного из трех пультов управления: один пульт управления находится в НГЗ, второй пульт управления находится внутри шлюза и третий пульт управления находится в ГЗ (не показаны). В случае отсутствия электропитания шлюза управление гидравлической системой осуществляется в режиме ручного дублирования: открытие - закрытие дверей, их герметизация - разгерметизация, а также открытие-закрытие клапанов выравнивания давления. Для открытия-закрытия двери 9 со стороны ГЗ в режиме ручного дублирования установлены ручные насосы 43, 44 для создания давления в гидролиниях 24, 25, соответственно. Со стороны НГЗ установлены ручные насосы 45, 46 для создания давления в гидролиниях 26, 27, соответственно. Команды по открытию - закрытию дверей 9 и 10 выполняют ручные гидрораспределители 13, 14 ГЗ и 15, 16 НГЗ, соответственно. Ручной насос 43 связан с ручным гидрораспределителем 13, расположены на наружном торце корпуса шлюза и предназначены для открытия-закрытия двери 9 снаружи со стороны ГЗ. Ручной насос 44 связан с ручным гидрораспределителем 14, расположены внутри шлюза и предназначены для открытия-закрытия двери 9 изнутри со стороны ГЗ. Ручной насос 45 связан с ручным гидрораспределителем 16, имеет блокировку, расположены на наружном торце корпуса шлюза и предназначены для открытия-закрытия двери 10 снаружи со стороны НГЗ. Ручной насос 46 связан с ручным гидрораспределителем 15, расположены внутри шлюза и предназначены для открытия-закрытия двери 10 изнутри со стороны НГЗ. При открытии двери 10 в шлюз снаружи со стороны НГЗ учтена возможность отказа гидрораспределителей 17, 21, 22 (аварийный режим), для этого параллельно гидрораспределителям 17, 21, 22 установлены краны шаровые ручные 47, 48, 49, соответственно, для направления потока рабочей жидкости через эти краны в обход вышедшего из строя гидрораспределителя 17, 21, 22, соответственно.

Электромагнитные гидрораспределители 28 и 29 соединены с гидростанцией для подачи и слива рабочей жидкости. Со стороны ГЗ гидрораспределитель 28 соединен с гидролиниями 24, 25, с ручными гидрораспределителями 13, 14, гидрораспределителем 17, через дроссели 37 и 39 соединен с гидроцилиндрами 1 и 3, соответственно. Гидроцилиндр 1, механически связанный штоком с системой открытия-закрытия 50 двери 9 и с гидрораспределителем 19, соединен с гидрораспределителем 20. Гидроцилиндр 2, механически связанный штоком с механизмом герметизации 11 двери 9 с гидрораспределителями 18 и 20. Гидроцилиндр 2 также подключен к гидрораспределителю 19, через дроссель 38 подключен к гидроцилиндру 3 и гидрораспределителю 17. Гидроцилиндр 3, механически связанный штоком с клапаном выравнивания давления 7, соединен с гидрораспределителями 20 и 17 и через дроссели 39 и 38 соединен с гидроцилиндром 1 и гидрораспределителем 19.

Со стороны НГЗ гидрораспределитель 29 соединен с гидролиниями 26, 27, соединен с ручными гидрораспределителями 15, 16, гидрораспределителями 18, 21, через дроссели 40 и 42 соединен с гидроцилиндрами 4 и 6, соответственно. Гидроцилиндр 4, механически связанный штоком с системой открытия - закрытия 51 двери 10 и с гидрораспределителем 21, и соединен с гидрораспределителем 22. Гидроцилиндр 5, механически связанный штоком с механизмом герметизации 12 двери 10, гидрораспределителем 17, блокирующем гидроцилиндры 2 и 3 со стороны ГЗ. Гидроцилиндр 5 также подключен к гидрораспределителю 21 и через дроссель 41 подключен к гидроцилиндру 6 и гидрораспределителю 18. Гидроцилиндр 6, механически связанный штоком с клапаном выравнивания давления 8, через дроссель 42 связан с гидрораспределителем 29 и через дроссель 40 соединен с гидроцилиндром 4, а также через дроссель 41 соединен с гидроцилиндром 5.

Гидрораспределитель 16, ручной насос 45, шаровые краны ручные 47, 48, 49, соединенные трубопроводами, установлены на наружном торце корпуса шлюза в НГЗ. На внутреннем торце корпуса шлюза со стороны НГЗ установлен гидрораспределитель 21. На механизме герметизации 12 двери 10 установлены гидрораспределители 17, 22. На внутренней стенке шлюза установлена гидростанция 23, гидрораспределители 14, 15 и ручные насосы 44, 46. На наружном торце корпуса шлюза со стороны ГЗ установлены гидрораспределители 13, 19, ручной насос 43. На механизме герметизации 11 двери 9 установлены гидрораспределители 18, 20. Гидросистема обвязана трубопроводами и рукавами высокого давления. Трубопроводы закреплены на корпусе шлюза. На гидрораспределителях 19 и 21 установлены обратные клапаны 52 и 53, соответственно, для слива масла во время открытия дверей 9 ГЗ и 10 НГЗ.

Гидравлическая система шлюза работает следующим образом.

Исходное состояние, двери 9 и 10 шлюза закрыты и загерметизированы.

Работа гидравлической системы в автоматическом режиме:

Чтобы открыть дверь 10 снаружи для прохода в шлюз со стороны НГЗ производят следующие операции: исходное положение «дверь закрыта», клапан выравнивания давления 8 закрыт, штоки гидроцилиндров 5 и 6 выдвинуты, шток гидроцилиндра 4 утоплен, гидрораспределители 17, 18, 21 - открыты, гидрораспределитель 22 закрыт. На пульте нажимают кнопку «Дверь в шлюз открыть». Гидрораспределитель 29 ставится в положение «подача» на гидролинию 27 и «слив» на гидролинию 26. Включается гидростанция 23. Шток гидроцилиндра 6 втягивается, открывая клапан выравнивания давления 8. Шток гидроцилиндра 5 втягивается, выполняя разгерметизацию двери 10. При наезде механизма герметизации 12 НГЗ на ролик гидрораспределителя 17 гидрораспределитель переключается в положение - закрыто, тем самым блокирует открытие двери 9 в ГЗ. Масло сливается через гидрораспределитель 21 и обратный клапан 53 в гидролинию 26 - «дверь разгерметизирована». Гидрораспределитель 17 закрывается, дверь 9 в ГЗ заблокирована. Открывается гидрораспределитель 22, масло поступает в гидроцилиндр 4 и сливается в гидролинию 26. Гидрораспределитель 21 закрывается, дверь 10 в шлюз открыта.

После прохода персонала в шлюз необходимо закрыть дверь 10 со стороны НГЗ изнутри, производят следующие операции: исходное положение «Дверь в шлюз открыта», клапан выравнивания давления 8 открыт, штоки гидроцилиндров 5 и 6 утоплены, а гидроцилиндра 4 выдвинут. Гидрораспределители 17, 21 - закрыты, гидрораспределитель 22 открыт. На пульте нажимают кнопку «Дверь в НГЗ закрыть». Гидрораспределитель 29 ставится в положение «подача» на гидролинию 26, «слив» на гидролинию 27. Включается гидростанция 23. Через гидрораспределитель 22 гидроцилиндром 4 дверь 10 изнутри закрывается, открывается гидрораспределитель 21 и дверь 10 герметизируется гидроцилиндром 5. Гидроцилиндром 6 закрывается клапан выравнивания давления 8. Гидрораспределитель 17 открывается, «Дверь в ГЗ» разблокирована.

Для открытия двери 9 в ГЗ изнутри шлюза производят следующие операции: исходное положение «Дверь закрыта», клапан выравнивания давления 7 закрыт, штоки гидроцилиндров 1 и 3 утоплены, гидроцилиндра 2 выдвинут. Гидрораспределители 17, 18, 19 - открыты, гидрораспределитель 20 закрыт. На пульте внутри шлюза нажимают кнопку «Дверь в ГЗ открыть». Гидрораспределитель 28 ставится в положение «подача» на гидролинию 25, «слив» на гидролинию 24. Включается гидростанция 23. Шток гидроцилиндра 3 выдвигается, открывая клапан выравнивания давления 7. Масло сливается через гидрораспределитель 19 в гидролинию 24. Шток гидроцилиндра 2 втягивается, выполняя разгерметизацию двери 9. При наезде механизма герметизации 11 ГЗ на ролик гидрораспределителя 18 гидрораспределитель переключается в положение - закрыто, тем самым блокирует открытие двери 10 в НГЗ, таким образом выполняется условие одна дверь в шлюзе всегда закрыта. Гидрораспределитель 18 закрывается, дверь 10 в НГЗ заблокирована. Открывается гидрораспределитель 20, масло из гидролинии 25 поступает в гидроцилиндр 1, сливается в гидролинию 24. Гидрораспределитель 19 закрывается, дверь 9 в ГЗ открыта.

Для закрытия двери 9 со стороны ГЗ производят следующие операции: исходное положение «Дверь открыта», клапан выравнивания давления 7 открыт, штоки гидроцилиндров 1 и 3 выдвинуты, гидроцилиндр 2 утоплен. Гидрораспределители 17, 20 открыты, гидрораспределители 18, 19 закрыты. На пульте нажимают кнопку «Дверь в ГЗ закрыть». Гидрораспределитель 28 ставится в положение «подача» на гидролинию 24, а «слив» на гидролинию 25. Включается гидростанция 23. Масло из гидролинии 24 поступает в гидроцилиндр 1, сливается через гидрораспределитель 20 в гидролинию 25. «Дверь закрывается». Открывается гидрораспределитель 19, масло поступает в гидроцилиндр 2, сливается в гидролинию 25 - «Дверь загерметизирована», открывается гидрораспределитель 18, закрывается гидрораспределитель 20, масло подается в гидролинию 24 и гидроцилиндр 3, сливается в гидролинию 25. Клапан выравнивания давления 7 закрывается.

Для работы гидравлической системы в режиме ручного дублирования производят следующие операции:

Открытие двери 10 в шлюз со стороны НГЗ:

Исходное положение «Дверь закрыта», клапан выравнивания давления 8 закрыт, штоки гидроцилиндров 5 и 6 выдвинуты, шток гидроцилиндра 4 утоплен. Гидрораспределители 17, 18, 21 - открыты, гидрораспределитель 22 закрыт. Гидрораспределитель 16 ставят в положение «Открыть дверь». Ручным насосом 45 поднимают давление в гидролинии 27. Гидрораспределитель 16 установлен в положение «подача» на гидролинию 27, а «слив» на гидролинию 26. Шток гидроцилиндра 6 втягивается, открывая клапан выравнивания давления 8. Шток гидроцилиндра 5 втягивается, выполняя разгерметизацию двери 10. При наезде механизма герметизации 12 НГЗ на ролик гидрораспределителя 17 гидрораспределитель переключают в положение - закрыто, тем самым блокирует открытие двери 9 в ГЗ. Масло сливается через гидрораспределитель 21 и обратный клапан 53 в гидролинию 26 - «Дверь разгерметизирована». Гидрораспределитель 17 закрывается, дверь 9 в ГЗ заблокирована. Открывается гидрораспределитель 22, масло поступает в гидроцилиндр 4 и сливается в гидролинию 26. Гидрораспределитель 21 закрывается, дверь 10 в шлюз открыта.

Для закрытия двери 10 в шлюз со стороны НГЗ изнутри в режиме ручного дублирования производят следующие операции: исходное положение «Дверь открыта», клапан выравнивания давления 8 открыт, штоки гидроцилиндров 5 и 6 утоплены, шток гидроцилиндра 4 выдвинут. Гидрораспределители 17, 21 - закрыты, гидрораспределитель 22 открыт. Гидрораспределитель 15 ставят в положение «Закрыть дверь». Ручным насосом 46 поднимают давление в гидролинии 26. Гидрораспределитель 15 установлен в положение «подача» на гидролинию 26, а «слив» на гидролинию 27. Через гидрораспределитель 22 гидроцилиндром 4 дверь 10 изнутри закрывается, открывается гидрораспределитель 21 и дверь 10 герметизируется гидроцилиндром 5. Гидроцилиндром 6 закрывается клапан выравнивания давления 8. Гидрораспределитель 17 открывается, «Дверь в ГЗ» разблокирована.

Для открытия двери 9 в ГЗ из шлюза в режиме ручного дублирования производят следующие операции: исходное положение «Дверь закрыта», клапан выравнивания давления 7 закрыт, штоки гидроцилиндров 1 и 3 утоплены, гидроцилиндра 2 выдвинут. Гидрораспределители 17, 18, 19 - открыты, 20 - закрыт. Гидрораспределитель 14 ставят в положение «Открыть дверь». Ручным насосом 44 поднимают давление в гидролинии 25. Гидрораспределитель 14 установлен в положение «подача» на гидролинию 25, а «слив» на гидролинию 24. Шток гидроцилиндра 3 выдвигается, открывая клапан выравнивания давления 7. Масло сливается через гидрораспределитель 19 и обратный клапан 52 в гидролинию 24. Шток гидроцилиндра 2 втягивается, выполняя разгерметизацию двери 9. При наезде механизма герметизации 11 ГЗ на ролик гидрораспределителя 18 гидрораспределитель переключается в положение - закрыто, тем самым блокирует открытие двери 10 в НГЗ. Открывается гидрораспределитель 20, масло из гидролинии 25 поступает в гидроцилиндр 1, сливается в гидролинию 24. Гидрораспределитель 19 закрывается, «Дверь в ГЗ открыта».

Для закрытия двери 9 шлюза в ГЗ в режиме ручного дублирования производят следующие операции: исходное положение «Дверь открыта», клапан выравнивания давления 7 открыт, штоки гидроцилиндров 1 и 3 выдвинуты, гидроцилиндр 2 утоплен. Гидрораспределители 17, 20 открыты, гидрораспределители 18, 19 закрыты. Гидрораспределитель 13 ставят в положение «Закрыть дверь». Ручным насосом 43 поднимают давление в гидролинии 24. Гидрораспределитель 13 установлен в положение «подача» на гидролинию 24, а «слив» на гидролинию 25. Масло из гидролинии 24 поступает в гидроцилиндр 1, сливается через гидрораспределитель 20 в гидролинию 25. «Дверь закрывается». Открывается гидрораспределитель 19, масло поступает в гидроцилиндр 2 - «Дверь загерметизирована». Открывается гидрораспределитель 18, разблокируя дверь 10 в шлюз, закрывается гидрораспределитель 20, масло подается в гидролинию 24, из гидроцилиндра 3 сливается в гидролинию 25. Клапан выравнивания давления 7 закрывается.

В случае аварийной ситуации обеспечивается аварийное открытие двери 10 из НГЗ в шлюз в режиме ручного дублирования, для этого производят следующие операции: В аварийном режиме (доступ в шлюз для ремонта гидросистемы) предусмотрено открытие двери 10 при отказе гидрораспределителей 17, 21, 22. Исходное положение «Дверь закрыта», клапан выравнивания давления 8 закрыт, штоки гидроцилиндров 5 и 6 выдвинуты, гидроцилиндра 4 утоплен, краны шаровые 47, 48, 49 закрыты. Гидрораспределитель 16 ставят в положение «Открыть дверь». Открывают краны шаровые 47, 48, направив масло в обход гидрораспределителей 17, 21. Ручным насосом 45 поднимают давление в гидролинии 27. Гидрораспределитель 16 установлен в положение «подача» на гидролинию 27, а «слив» на гидролинию 26. Шток гидроцилиндра 6 втягивается и происходит открытие клапана выравнивания давления 8. Шток гидроцилиндра 5 втягивается, разгерметизируя дверь 10. Масло сливается из гидроцилиндра 5 через кран шаровой 48 в гидролинию 26, гидрораспределитель 17 закрывается - «Дверь разгерметизирована». Закрывают кран 47. Открывают кран шаровой 49, направив масло в обход гидрораспределителя 22. Масло поступает в гидроцилиндр 4 и сливается в гидролинию 26 - «Дверь открыта».

Для слива масла во время разгерметизации и открытия двери 9 ГЗ открывается обратный клапан 52, установленный на гидрораспределителе 19. Для слива масла во время разгерметизации и открытия двери 10 НГЗ открывается обратный клапан 53, установленный на гидрораспределителе 21.

Таким образом, благодаря особенностям исполнения предлагаемой гидравлической системы управления шлюзом обеспечивается надежность работы системы при любых внешних воздействиях на шлюз и проход через шлюз как в автоматическом режиме, так и в режиме ручного дублирования. За счет установки органов управления ручного режима обеспечивается надежность и безопасность работы всей системы в аварийных ситуациях при отсутствии электропитания.

Изобретение относится к области атомной энергетики. Гидравлическая система управления шлюзом включает установленные для каждой двери шлюза механизм герметизации, систему открытия и закрытия двери, клапан выравнивания давления и их приводы. В качестве силовых устройств используют гидроцилиндры. Гидроцилиндры связаны источниками управления и посредством гидролиний с источником давления в виде гидростанции. Органы управления ручного режима для негерметичной и герметичной зон содержат насосы ручные, соединенные с ручными гидрораспределителями. В состав системы дополнительно входят электромагнитные гидрораспределители, роликовые гидрораспределители. Каждый из роликовых гидрораспределителей соединен в этих зонах с соответствующим гидроцилиндром для открытия, герметизации двери или открытия клапана выравнивания давления с возможностью их переключения в зависимости от исполнения. Параллельно к каждому роликовому гидрораспределителю со стороны негерметичной зоны установлен кран шаровой. На роликовых гидрораспределителях, соединенных с гидроцилиндрами для открытия дверей шлюза со стороны негерметичной и герметичной зон, установлены обратные клапаны. Изобретение позволяет обеспечить надежную работу системы управления шлюзом при воздействии динамических нагрузок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидравлическая система управления шлюзом, включающая установленные для каждой двери шлюза механизм герметизации, систему открытия и закрытия двери, клапан выравнивания давления и их приводы, в которых в качестве силовых устройств используют гидроцилиндры, связанные с соответствующими источниками управления и посредством гидролиний с источником давления в виде гидростанции, органы управления ручного режима для негерметичной и герметичной зон, содержащих насосы ручные, соединенные с ручными гидрораспределителями, обеспечивающими возможность открытия одной двери в шлюз и блокировки открытия другой, отличающаяся тем, что в состав системы дополнительно входят электромагнитные гидрораспределители, соединенные с гидростанцией для подачи и слива рабочей жидкости, роликовые гидрораспределители, установленные в негерметичной и герметичной зонах, каждый из которых в этих зонах соединен с соответствующим гидроцилиндром для открытия двери, герметизации двери, открытия клапана выравнивания давления с возможностью их переключения в зависимости от исполнения, при этом параллельно к каждому роликовому гидрораспределителю со стороны негерметичной зоны подключен кран шаровой ручной с возможностью обеспечения направления потока рабочей жидкости в обход вышедшего из строя гидрораспределителя, при этом на роликовых гидрораспределителях, соединенных с гидроцилиндрами для открытия дверей шлюза со стороны негерметичной и герметичной зон, установлены обратные клапаны с возможностью слива масла во время открытия дверей.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ручные насосы и гидрораспределители для открытия двери на линии всасывания соединены с гидростанцией.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что краны шаровые ручные подключены к ручному насосу, установленному и соединенному со стороны негерметичной зоны с гидрораспределителем ручным для открытия двери шлюза с возможностью аварийного ее открытия в ручном режиме в случае отказа роликовых гидрораспределителей.