一種核安全級冷水機組制造技術

本實用新型專利技術要解決的技術問題是提供一種能經受核電廠安全停堆地震的干擾，具有高可靠性、高安全性的核安全級冷水機組。為達到所述目的，本實用新型專利技術所采用的技術方案是：包括核級電機，核級電機與開啟式壓縮機相聯，開啟式壓縮機上設有通過冷媒管道依次連接的油分離器，冷凝器，干燥過濾器，節流系統，蒸發器，最終回到開啟式壓縮機所形成的冷媒循環，油分離器通過油過濾器后連接控制開啟式壓縮機的油路。由于采用了所述技術方案，選擇采用開啟式壓縮機，由外置的核電機來驅動壓縮機運行，此外還相應配置了連接控制開啟式壓縮機的油路，當啟動或高低壓差較小時，將自動啟動油泵及通過冷卻水閥來調冷卻水量從而來控制機組油路系統，以維持整個系統的正常供油量。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電氣廠房冷凍水系統，尤其涉及一種能經受核電廠安全停堆地震(SSE)的干擾，設備設計符合保持功能和運行性準則(1A，1F)的核安全級冷水機組。
技術介紹
核電是一種經濟、安全、可靠、清潔的新能源。核電站的正常運行需要合適的環境 溫濕度，“核安全級冷水機組”屬于電氣廠房冷凍水系統。其功能是為DVC主控制室空調系 統、DVL電氣廠房主通風系統、DVE電纜層通風系統等提供所需的冷凍水。盡管核安全級冷 水機組為非核安全相關系統，但由于冷凍水系統故障后，會使主控室，電氣廠房，電纜層的 溫度升高，最終會導致電廠核電反應堆的停堆事故或引發其余核事故，它間接地對核電廠 的運行安全性有重大貢獻，因此該系統是一個非常重要的系統。核安全級冷水機組應被設 計成可在LOCA事故((Loss of coolant accident)失水事故)后繼續運行。且能經受核 電廠安全停堆地震(SSE)的干擾，設備設計符合可運行性準則(1A、1F)。其中1A 在SSE荷載作用下，設備的能動部件(壓縮機，電機等)在事故中及事故 后仍能運轉且保持其可運行性。IF 要求專用安全設施及其支持系統中的非能動設備(如冷凝器，蒸發器)，在受 到SSE荷載作用時需保持功能。因此，要求保證核安全級冷水機組在SSE后正常運行的所有部件是經過抗震鑒定。核安全級冷水機組有較高的技術壁壘，其技術性能指標要求高，尤其對設備的可 靠性、安全性有著極高的要求。因此，技術設計及工藝制造過程難度大，其中關鍵的性能指 標需經大量的試驗和技術攻關才能實現。為確保核電設備的設計、制造質量，必須建立一整 套符合核電設備要求的完整而有效的質量保證體系，在這些方面，常規民用空調或工業用 冷水機組是無法滿足要求的。因此核安全級冷水機組的開發研制是一項開創性的工作。此外，對于現有常規民用冷水機組，冷卻水進水溫度的要求一般在19-33攝氏度 之間，否則容易引起機組高低壓差過低或過高，對機組的可靠性運行產生極大的影響。同時 冷卻水充許運行溫度范圍的狹窄，難以面對核電廠異常運行工況時冷卻水溫過低或突發情 況導致的冷卻水溫度升高所產生的問題。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種能經受核電廠安全停堆地震(SSE)的 干擾，設備設計符合保持功能和運行性準則(1A，1F)，具有高可靠性、高安全性的核安全級 冷水機組。為適應核電廠冷卻水的各種工況，冷水機組的冷卻水進水溫度范圍更廣，滿足冷 負荷輸出及機組其它各項指標的要求，確保在全年所有季節以及核電廠要求的所有工況下 能正常運行。為達到所述目的，本技術所采用的技術方案是核安全級冷水機組，包括核級電機，核級電機與開啟式壓縮機相聯，開啟式壓縮機的輸出端通過冷媒管道依次連接油分 離器、冷凝器、干燥過濾器、節流系統、蒸發器，所述蒸發器連接到開啟式壓縮機的輸入端， 形成冷媒循環，油分離器和開啟式壓縮機之間還連接有用于控制開啟式壓縮機的油路。優選的，所述節流系統為電子膨脹閥。節流機構采用了電子膨脹閥，通過排氣過熱 度或液位傳感器來控制，可實現制冷劑流量及蒸發器液位的精確控制。優選的，用于控制開啟式壓縮機的油路包括油過濾器，油過濾器的輸出端上設有 兩條支路，一條支路通過油泵連接到開啟式壓縮機的容調閥塊中，另一條在通過單向閥I 連接到開啟式壓縮機的軸承中的同時還通過單向閥II連接到開啟式壓縮機的容調閥塊， 油分離器的輸入端和油泵的輸出端之間設有壓差調節閥。所述系統配置了油泵，當壓差調 節閥檢測到核安全級冷水機組啟動或高低壓差較小時將選擇油路并自動啟動油泵，以維持 油路系統的正常供流量。優選的，開啟式壓縮機和油分離器之間設有溫度及壓力傳感器，溫度及壓力傳感 器連接有模擬量輸入模塊。溫度及壓力傳感器用于監控核安全級冷水機組內冷媒溫度和壓 力，并且當溫度壓力變化時通過計算排氣過熱度對核安全級冷水機組的電子膨脹閥進行控 制。優選的，所述蒸發器上還設有液位傳感器。液位傳感器用于控制蒸發器內冷媒的 液位高低，對蒸發器液位進行精確控制。優選的，所述冷凝器，蒸發器上均設有壓力傳感器。由于核級機組儀控設備和控制 系統的抗震等級為1類，當設備在地震荷載作用時要保證機組可靠運行，因此必須對關鍵 部件進行壓力監測，以防不測。優選的，所述開啟式壓縮機和油分離器之間設有壓力和溫度傳感器。由于核級機 組儀控設備和控制系統的抗震等級為1類，當設備在地震荷載作用時要保證機組可靠運 行，因此必須對關鍵部件進行壓力監測，以防不測。優選的，油過濾器輸出端連接有視液管。操作人員通過視液管能直觀觀測控制開 啟式壓縮機的油路內液體流動狀況。優選的，所述開啟式壓縮機和油泵之間設有壓力傳感器。由于核級機組儀控設備 和控制系統的抗震等級為1類，當設備在地震荷載作用時要保證機組可靠運行，因此必須 對關鍵部件進行壓力監測，以防不測。由于采用了所述技術方案，選擇采用開啟式壓縮機，由外置的核電機來驅動壓縮 機運行，此外還相應配置了連接控制開啟式壓縮機的油路，當一種核安全級冷水機組啟動 或高低壓差較小時將自動啟動油泵及通過冷卻水閥來調冷卻水量從而來控制機組油路系 統，以維持整個系統的正常供油量；且通過選擇較大制冷裕量的節流閥，將冷卻水進水的極 限溫度由現有技術中的19-33度擴展到15度至45度，并能保證在兩個極限工況下穩定運 行。另核級機組的儀控設備和控制系統的抗震等級為1類，當設備在地震荷載作用時仍能 保證機組可靠運行。主要控制部件的控制方案均有二種控制模式，即一種控制模式出現故障時，需立 即切換成另一種控制模式，原控制模式失效，控制模式冗余設計。如電子膨脹閥的控制，優 先模式采用排氣過熱度的大小來控制它的開度，第二種控制方式采用液位傳感器來進行控 制，當優先模式出現故障時采用第二種控制方式，以保證機組在規定的時間內可靠運行而不停運。以免發生核事故現象。以下結合附圖對本技術作進一步說明附圖說明圖1為本技術一種核安全級冷水機組的示意圖。具體實施方式如圖1所示，核安全級冷水機組，包括核級電機16，核級電機16與開啟式壓縮機3 相聯，開啟式壓縮機3的輸出端通過冷媒管道依次連接油分離器1、冷凝器15、干燥過濾器 14、節流系統12、蒸發器11，所述蒸發器11連接到開啟式壓縮機3的輸入端，，形成冷媒循 環，油分離器1和開啟式壓縮機3之間還連接有用于控制開啟式壓縮機3的油路。所述節 流系統12為電子膨脹閥。用于控制開啟式壓縮機3的油路包括油過濾器6，油過濾器6的 輸出端上設有兩條支路，一條支路通過油泵9連接到開啟式壓縮機3的容調閥塊中，另一條 在通過單向閥15連接到開啟式壓縮機3的軸承中的同時還通過單向閥1117連接到開啟式 壓縮機3的容調閥塊，油分離器6的輸入端和油泵9的輸出端之間設有壓差調節閥7。開啟式壓縮機3和油分離器1之間設有溫度傳感器2，溫度傳感器2連接有模擬量 輸入模塊18。所述蒸發器11上還設有液位傳感器10。干燥過濾器和節流系統12之間連 接有視液管8。所述冷凝器15，蒸發器11上均設有壓力傳感器4。所述開啟式壓縮機3和 油分離器1之間設有壓力傳感器4。油過濾器6輸出端連接有視液管8。所述開啟式壓縮 機3和油泵9之間設有壓力傳感器4。開啟式壓縮機3采用壓差供油，即通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
核安全級冷水機組，包括核級電機（１６），核級電機（１６）與開啟式壓縮機（３）相聯，開啟式壓縮機（３）的輸出端通過冷媒管道依次連接油分離器（１）、冷凝器（１５）、干燥過濾器（１４）、節流系統（１２）、蒸發器（１１），所述蒸發器（１１）連接到開啟式壓縮機（３）的輸入端，形成冷媒循環，其特征在于：油分離器（１）和開啟式壓縮機（３）之間還連接有用于控制開啟式壓縮機（３）的油路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王紅燕，葛亞飛，方旭東，丁建根，
申請(專利權)人：浙江盾安人工環境設備股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：33