專利名稱:帶長(zhǎng)期水封功能的自啟動(dòng)氣體排放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種氣體排放裝置，具體地說(shuō)是一種適用于水箱的帶長(zhǎng)期水封功能的氣體排放裝置。
背景技術(shù)：
第三代核反應(yīng)堆系統(tǒng)采用大量的非能動(dòng)冷卻系統(tǒng)以提高核反應(yīng)堆系統(tǒng)的安全性。非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)是其中之一；它的主要作用是在某些嚴(yán)重事故條件下，將安全殼內(nèi)的氣體溫度與壓力控制在一定范圍之內(nèi)，保持安全殼的完整性，防止放射性物質(zhì)的釋放。
對(duì)于非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)，通常采用外置的冷卻水箱并裝有一定量的冷卻水作為冷源。當(dāng)核反應(yīng)堆系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重事故時(shí)，非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水因吸收安全殼內(nèi)的熱量而變?yōu)檎羝＿@些蒸汽被排入冷卻水箱，并通過(guò)冷卻水箱進(jìn)一步被排至外界環(huán)境。
鑒于核反應(yīng)堆系統(tǒng)的安全性與可靠性，非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)可能長(zhǎng)期處于備用狀態(tài)而非工作狀態(tài)。因而裝有大量冷卻水的水箱通常需要與外界環(huán)境長(zhǎng)期隔離，防止外界物質(zhì)或生物進(jìn)入冷卻水箱污染水質(zhì)。當(dāng)非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，冷卻水箱須與外界環(huán)境聯(lián)通，排放蒸汽。這意味著非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)需要一個(gè)具有長(zhǎng)期密封功能的氣體排放裝置。
公開號(hào)為CN01235243.8的專利文件中，公開的“一種自動(dòng)補(bǔ)水的水封罐”的主要特征在于利用浮球等機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制液位以實(shí)現(xiàn)水封；專利號(hào)為:US8，161，732，名稱為“System and method for control of gas emissions from oil storage vessel，，的專利文件中，敘述了一種用于控制裝有原油的壓力容器內(nèi)的氣體壓力及其排放的方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于須與外界環(huán)境長(zhǎng)期隔離容器的排氣的帶長(zhǎng)期水封功能的自啟動(dòng)氣體排放裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
包括U形氣體排放管1、補(bǔ)水管2、集水箱3、回流管4，U形氣體排放管I 一端與需要與環(huán)境隔離的水箱8的氣空間相連接、另一端從底部伸入集水箱3并處于豎直布置，回水管4的一端與集水箱3的底部相連、另一端連接于水箱8且位于液位7之下，補(bǔ)水管2的一端與U形氣體排放管I的底部相連、另一端與回水管4相連接。
本發(fā)明還可以包括第一逆止閥5和第二逆止閥6，第一逆止閥5設(shè)置于回水管4上，第二逆止閥6設(shè)置于補(bǔ)水管2上。
在補(bǔ)水管2與回水管4上也可設(shè)置限流閥。
針對(duì)非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)長(zhǎng)期隔離及排放氣體的要求，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)帶長(zhǎng)期水封功能的氣體排放裝置。它主要由氣體排放管、補(bǔ)水管、集水箱、回流管和2個(gè)逆止閥組成。氣體排放管采用U形管路，它利用U形結(jié)構(gòu)可形成水封以封閉需與環(huán)境隔離的水箱。U形氣體排放管利用補(bǔ)水管和回流管的部分管路與水箱內(nèi)的水體連通；這使它的水封功能不會(huì)因水封中水的蒸發(fā)而失效，實(shí)現(xiàn)水箱與外界環(huán)境的長(zhǎng)期隔離。當(dāng)排放的氣體夾帶大量水離開水箱時(shí)，集水箱的設(shè)置可回收被氣流夾帶的水，并通過(guò)回流管將回收的水輸送至水箱。
當(dāng)水箱內(nèi)產(chǎn)生或接收氣體時(shí)，水箱內(nèi)的壓カ隨之上升。利用水箱和外界環(huán)境間的壓差可開啟U形氣體排放管的水封。由于補(bǔ)水管和回水管4與水箱8內(nèi)水體相連，因此在水封被打開之前，隨著水箱內(nèi)壓カ的上升，水箱的水可能通過(guò)補(bǔ)水管與回水管被排出水箱。為了防止水箱內(nèi)水的損失，在補(bǔ)水管與回水管上設(shè)置逆止閥。通過(guò)這兩個(gè)逆止閥可實(shí)現(xiàn)水封的順利打開與回水的有效回收。
本發(fā)明具有如下的特點(diǎn):
1.水封具有長(zhǎng)期有效性。利用補(bǔ)水管與水箱內(nèi)的水裝量實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期補(bǔ)水功能與水封的長(zhǎng)期有效。
2.水封的維持與開啟完全無(wú)須人為操作，具有完全的非能動(dòng)特征。整個(gè)氣體排放裝置不采用任何能動(dòng)的部件，僅依靠簡(jiǎn)單的管路與閥門完成水箱與環(huán)境的長(zhǎng)期隔離與氣體排放功能。
3.水封結(jié)構(gòu)具有回水收集功能，減少水箱內(nèi)水裝量的不必要損失。


圖1帶長(zhǎng)期水封功能自啟動(dòng)氣體排放裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1，舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述:帶長(zhǎng)期水封功能的自啟動(dòng)氣體排放裝置包括U形氣體排放管1、補(bǔ)水管2、集水箱3、回流管4、逆止閥5與逆止閥6。U形氣體排放管I 一端與需要與環(huán)境隔離的水箱8的氣空間相連接，另一端從底部伸入集水箱3并處于豎直布置。U形氣體排放管I出口端布置成豎直狀態(tài)可利用重力將氣體與其夾帶的水進(jìn)行分離?；厮?的一端連接與集水箱3的底部相連，另一端連接于水箱8，且這一端須位于液位7之下。這樣的設(shè)計(jì)不僅可將集水箱3收集的水輸送集水箱8，而且能為水封提供水源。補(bǔ)水管2的一端與U形氣體排放管I的底部相連，另一端與回水管4相連接以實(shí)現(xiàn)其補(bǔ)水功能。
在水箱8內(nèi)的壓カ已高于環(huán)境壓カ但水封未開啟之前，回水管4上的止回閥5可阻止水箱8內(nèi)的水通過(guò)回水管4被排出水箱8 ;補(bǔ)水管2上的止回閥6可阻止水箱8內(nèi)的水通過(guò)補(bǔ)水管2與氣體排放管I被排出水箱。
在水封被開啟之后，隨著水箱8內(nèi)的壓カ的回落，集水箱3內(nèi)的水可通過(guò)回水管4返回至水箱8內(nèi)；在回水管4與氣體排放管I之間壓差的作用下，補(bǔ)水管2上的止回閥6可阻止水箱8內(nèi)的水通過(guò)補(bǔ)水管2與氣體排放管I被排出水箱。
在補(bǔ)水管與回水管上也可設(shè)置限流閥以調(diào)整裝置的開啟與工作性能。
權(quán)利要求
1.一種帶長(zhǎng)期水封功能的自啟動(dòng)氣體排放裝置，其特征是:包括U形氣體排放管(I)、補(bǔ)水管(2)、集水箱(3)、回流管(4)，U形氣體排放管(I) 一端與需要與環(huán)境隔離的水箱(8)的氣空間相連接、另一端從底部伸入集水箱(3)并處于豎直布置，回水管(4)的一端與集水箱(3)的底部相連、另一端連接于水箱(8)且位于液位(7)之下，補(bǔ)水管(2)的一端與U形氣體排放管(I)的底部相連、另一端與回水管(4)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的帶長(zhǎng)期水封功能的自啟動(dòng)氣體排放裝置，其特征是:還包括第一逆止閥(5)和第二逆止閥(6)，第一逆止閥(5)設(shè)置于回水管(4)上，第二逆止閥(6)設(shè)置于補(bǔ)水管(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的帶長(zhǎng)期水封功能的自啟動(dòng)氣體排放裝置，其特征是:在補(bǔ)水管(2)與回水管(4)上設(shè)置限流閥。
專利摘要
本發(fā)明提供的是一種帶長(zhǎng)期水封功能的自啟動(dòng)氣體排放裝置。包括U形氣體排放管(1)、補(bǔ)水管(2)、集水箱(3)、回流管(4)，U形氣體排放管(1)一端與需要與環(huán)境隔離的水箱(8)的氣空間相連接、另一端從底部伸入集水箱(3)并處于豎直布置，回水管(4)的一端與集水箱(3)的底部相連、另一端連接于水箱(8)且位于液位(7)之下，補(bǔ)水管(2)的一端與U形氣體排放管(1)的底部相連、另一端與回水管(4)相連接。本發(fā)明適用于須與外界環(huán)境長(zhǎng)期隔離的容器及其排氣。適合用于核電站中有隔離與排放需求的各類冷卻水箱。
文檔編號(hào)G21C15/12GKCN103137222SQ201310053340
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年2月19日
發(fā)明者丁銘, 孫中寧, 谷海峰, 曹夏昕, 范廣銘, 閻昌琪, 孫立成, 王建軍 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan