用于核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构的制作方法

本申请属于核反应堆硼水流量配比控制，尤其涉及一种核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构。

背景技术：

1、硼酸配比回路是核电厂化学与容积控制系统的重要组成部分，直接影响堆芯反应性控制和稳压器液位控制等。该回路主要功能是根据设定，将除盐水和硼酸(2.5％)混合配比目标浓度0ppm～4375mm的硼酸溶液，用于给一回路、堆芯补水箱、安注箱和乏池等水体补充含硼水。与二代改进型机组(m310)相比，三代机组(ap1000)的硼酸配比系统构造简单，主要由补水泵、气动三通阀、除盐水减压阀、硼酸储存箱等设备组成。

2、自2016年三代核电化学与容积控制系统硼酸配比回路开始调试至今，在手动混合模式和自动补水模式下，经常因配比出的硼酸溶液浓度偏离目标值过大触发硼偏差报警，甚至导致补水操作终止，主控室多次发出状态报告，反馈硼酸配比回路容易触发硼偏差报警的问题。三代核电机组将该问题列入十大问题清单，多次组织人员分析和测试，在仪控逻辑、参数设置等方面进行了优化，但问题未被完全解决。

技术实现思路

1、本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，从而提供一种核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，实现三代核电厂核反应堆硼水补给精确流量配比。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，包括阀体，所述阀体内安装有下套筒，所述下套筒上安装上套筒，所述下套筒具有下套筒窗口；阀芯穿过所述下套筒和所述上套筒布置并在所述阀体内上下滑动，将所述下套筒窗口按比例分成两个节流窗口。

4、在一些实施例中，所述下套筒窗口为星形结构。

5、在一些实施例中，所述上套筒具有上套筒窗口。

6、在一些实施例中，所述上套筒窗口包括多个对称设置的窗口。

7、在一些实施例中，所述上套筒外壁上设置有凹槽，所述凹槽内设有o形圈。

8、在一些实施例中，所述下套筒和所述上套筒均采用套筒、阀座一体式结构，

9、在一些实施例中，与所述阀芯配合的密封面分别设置在所述上套筒、所述下套筒的下端内侧。

10、在一些实施例中，所述阀芯为柱塞式阀芯。

11、在一些实施例中，所述下套筒与所述阀体之间设有可轴向滑动和双向密封的密封圈。

12、第二方面，本申请提供一种核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构的使用方法，包括：

13、阀芯在上套筒和下套筒内圈之间做上下运动，将下套筒窗口分成两个不同流阻系数的节流窗口；

14、初始状态下，所述阀芯与所述下套筒内密封面接触，阀门处于关闭状态时，入口二处流体介质被切断，流体介质从入口一通过所述下套筒上部节流窗口进入下流道，此时所述下套筒上部节流窗口具有最小流阻系数区域的流通节流窗口；

15、所述阀芯向上移动，将所述下套筒的窗口分成两个成比例的不同流阻系数的节流窗口，同时控制两路介质，此时所述下套筒的下部节流窗口的流阻系数减小，上部节流窗口的流阻系数增大；

16、阀门处于全开状态下，所述阀芯与所述上套筒内密封面接触，入口一处流体介质被切断，流体介质从入口一通过所述下套筒下部节流窗口进入下流道，此时所述下套筒下部节流窗口具有最小流阻系数区域的流通节流窗口；实现流量配比的功能。

17、与现有技术相比，本申请提供的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构具有以下有益效果：

18、1、具有导向性能、抗振性和耐磨性好的优点；

19、2、抗流体压力和流量波动能力强；

20、3、实现了宽范围浓度的配比调节，调节精度高，尤其在超低流量时的精确控制性能。

技术特征：

1.一种核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，包括阀体(1)，其特征在于，所述阀体(1)内安装有下套筒(2)，所述下套筒(2)上安装上套筒(5)，所述下套筒(2)具有下套筒窗口；阀芯(3)穿过所述下套筒(2)和所述上套筒(5)布置并在所述阀体(1)内上下滑动，将所述下套筒窗口按比例分成两个节流窗口。

2.根据权利要求1所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，所述下套筒窗口为星形结构。

3.根据权利要求1所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，所述上套筒(5)具有上套筒窗口。

4.根据权利要求3所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，所述上套筒窗口包括多个对称设置的窗口。

5.根据权利要求1所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，所述上套筒(5)外壁上设置有凹槽，所述凹槽内设有o形圈(4)。

6.根据权利要求1所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，所述下套筒(2)和所述上套筒(5)均采用套筒、阀座一体式结构。

7.根据权利要求1或6所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，与所述阀芯(3)配合的密封面分别设置在所述上套筒(5)、所述下套筒(2)的下端内侧。

8.根据权利要求1所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，所述阀芯(3)为柱塞式阀芯。

9.根据权利要求1所述的核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构，其特征在于，所述下套筒(2)与所述阀体(1)之间设有可以轴向滑动和双向密封的密封圈。

10.一种核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构的使用方法，其特征在于，包括：

技术总结本申请属于核反应堆硼水流量配比控制技术领域，提供一种核反应堆硼水补给精确流量配比的三通阀套筒结构及其使用方法，实现三代核电厂核反应堆硼水补给精确流量配比。该三通阀套筒结构，包括阀体，阀体内安装有下套筒，下套筒上安装上套筒，下套筒具有下套筒窗口；阀芯穿过下套筒和上套筒布置并在阀体内上下滑动，将下套筒窗口按比例分成两个节流窗口。本申请具有导向性能、抗振性和耐磨性好的优点，抗流体压力和流量波动能力强，抗流体压力和流量波动能力强。技术研发人员：韩杰,丁晨盼,王颖,袁晨星,舒芝锋,殷国华,原江滔,蒋文结,夏崧浩,廖明,黄华受保护的技术使用者：三门核电有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6