Стыковочный патрубок

Стыковочный патрубок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СТЬЖОВОЧНЫЙ ПАТРУБОК, например, разгрузочно-загрузочной машины ядерного реактора, содержащий корпус,подвижно связанный с разгрузочно-загрузочной машиной, фланец rt уплотнительное средство, .заключенное между двумя опорными кольцами, отличающийся тем, что, с целью, повышения надежности уплотнения , нижнее опорное кольцо контактирует с фланцем по сфере, а .верхнее кольцо связано с корпусом стыковочного патрубка через упругую связь. (Л CD 00 о Ot 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„7930

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 2754932/18-25 (22) 17 ° 04,. 79 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) В.А. Максимов, Ю.Г. Кругликов, Ю.А. Евсеенко, Б.А. Константинов, Л.И. Муромский, В.Н. Шеляпин и Е.П. Шумякин (53) 621.039.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 365506, кл. F 16 J 15/46, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 392792, кл. G 21 С 19/00, 1970, (прототип).

З(д1) F 16 J 15/46; G 21 С 19/02 (54) (57) 1. СТЫКОВОЧНЫЙ ПАТРУБОК, например, раз груз очно-з аг руз очной машины ядерного реактора, содержащий корпус, подвижно связанный с pasrpyзочно-загрузочной машиной, фланец и уплотнительное средство, заключеиное: между двумя опорными кольцами, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, нижнее опорное кольцо контакти- рует с фланцем по сфере, а .верхнее кольцо связано с корпусом стыковочного патрубка через упругую связь.

79306

2. Патрубок по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что уплотнительное средство выполнено в виде радиальноупругого металлического уплотнителя, состоящего из набора пакетов уплотнительнь х элементов корытообразной формы, у которых средняя часть изогнута в форме выступа, направленного в сторону концов гибкихлопастей элемента.::

3. Патрубок по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что пакет уплотнительных элементов выполнен в виде отдельных профилированных элементов, охваченных дополнительным радиально— упругим корытообразным элементом.

4. Патрубок по п.2, о т л и— ч а ю шийся тем, что, между пакетами металлических уплотнительных элементов установлены эластичные самосмазывающие элементы аналогичной формы.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, в разгрузочнозагрузочных машинах ядерных реакторов канального типа. 5

Перегрузку топлива канальных ядерных реакторов на ходу осуществляют специальными разгрузочно-загрузочными машинами. Внутреннюю полость машины соединяют с полостью технологического канала реактора, в котором. находится под давлением теплоноситель реактора, посредством стыковочного патрубка, уплотненного на головке технологического канала.

Одной из проблем в данной области является создание надежного. уплотнения при стыковке машины с каналом реактора. Сложность этой проблемы обуславливается условиями, в которых щ работает уплотнительный узел стыковочного патрубка. Он подвергается воздействию высоких температур и сильному радиационному излучению. Известно, что стыковочный патрубок должен Zg с обеспечить надежную герметизацию при значительной его несоосности с технологическим каналом реактора, что вызывается невозможностью точного их совмещения в процессе выведения машины на технологический канал реактора. Кроме того, под воздействием температуры технологические каналы имеют значительные угловые перекосы.

Известно устройство, содержащее . надувное монтажное уплотнение, в котором плавающие кольца установлены в пазах, образованных торцовыми поверхностями стыковочного патрубка и упорных колец, обжимающих эластичный уплотнительный элемент. Плавающие кольца, благодаря наличию у них узкой, контактной поверхности, на препятствуют смещению канала реактора на допустимый угол и позволяют обеспечить в соединении с ним минимальный зазор, вследствие этого становится невозможным быстрое выдавливание материала манжеты в эти зазоры 1

Однако такое устройство обладает следующими недостатками. В процессе перегрузки топлива возможен разрыв надувной манжеты. В таких случаях возникает аварийная ситуация, при которой большое количество, радиоактивного теплоносителя может быть выброшено реактором, что представляет значительную биологическую опасность.

Ликвидация последствий такой аварии требует больших материальных затрат.

Известен стыковочный патрубок разгрузочно-загрузочной машины, содержащий корпус, подвижно связанный с разгрузочно-загрузочной машиной, фланец и уплотнительное средство, заключенное между двумя опорными кольцами (2 J, Уплотнительное средство выполнено в виде надувной манжеты и эластичного кольца, вставленного в расточку и образующего полость, соединенную через автоматический клапан с полостью стыковочного патрубка. . Особенность работы данного устройства состоит в том, что в процессе перегрузки реактора стыковочный патрубок надевают на головку технологи ческого канала и уплотняют надувной

79306 манжетой путем подачи в нее по спе-. циальному каналу рабочей жидкости. В процессе перегрузки топливная сборка извлекается из реактора захватом пе- регрузочной машины и втягивается в машину. Во время этого перемеще— .ния активная часть топлива сборки своим радиоактивным излучением воздействует как .на надувную. манжету, так и на эластичное кольцо. Под дей- 10 ствием этого излучения уплотнительные элементы теряют свои пластические свойства, а следовательно и способность к уплотнению. Учитывая, что на уплотнительные элементы одновременно воздействует температура теплоносителя реактора, то упло гнительные свойства уплотнительных элементов теряются еще быстрее. Процесс перегрузки топливной сборки, например, Ленинградской АЭС, — длительный процесс. В течение перегрузки температура внутри канала реак- тора меняется, а это приводит к колебаниям длины части канала реак- 25

I тора, которая соединена и уплотнена стыковочным патрубком. Изменение длины канала реактора приводит к тому, что он начинает вырывать надувную манжету из места ее заделки в стыковочном патрубке. Это тоже приводит к преждевременному повреждению манжеты, что значительно снижает надежность уплотнения.

Целью изобретения является повы- 35 шение надежности уплотнения.

Цель достигается тем, что в стыковочном патрубке, содержащем корпус, подвижно связанный с разгрузочнозагрузочной машиной, фланец и уплот- 40 нительное средство, заключенное между двумя опорными кольцами, нижнее опорное кольцо .контактирует с фланцем по сфере, а верхнее кольцо связано с корпусом стыковочного патруб- 45 ка через упругую связь. Уплотнительное средство выполнено в виде радиально-упругого металлического уплотнения, состоящего из набора пакетов уплотнительных элементов корытооб- 50 разной формы, у которых средняя часть изогнута в форме выступа направленного в сторону концов гибких лопастей элементов.

Пакет уплотнительных элементов 55 выполнен в виде отдельных профилированных элементов, охваченных дополнительным радиально-упругим корытооб8 4 разным элементом. Между пакетами металлических уплотнительных элементов установлены эластичные самоf смазывающие элементы аналогичнои формы.

На фиг. 1 изобраЖено уплотнение стыковочного патрубка с головкой технологического канала; на фиг.2 узел 1 на фиг. 1.

Стыковочный натрубок 1, установ- ленный .на головке технологического канала 2, имеет уплотнительное средство, выполненное в виде набора пакетов уплотнительных элементов 3, опирающегося снизу на опорное кольцо 4 и фланец 5, и ограниченное сверху вторым опорным кольцом б, связанным с корпусом стыковочного пат рубка через упругую связь 7, выполненную, например, в виде упругого кольца, расположенного в кольцевых канавках корпуса стыковочного патрубка и верхнего опорного кольца.

Каждый пакет уплотнительных элементов (см. фиг. 2) состоит из ра-! диально-упругих металлических элементов 8, устанавливаемых попарно, разделительных колец 9 и охватываю- щих снизу корытообразных радиальноупругих элементов 10.

В верхней части набор пакетов уплотнительных элементов 3 заканчивается фигурным кольцом 11, выполненным из мягкого металла и содержащего кольцевые камеры 12 и 13.

Стыковочный патрубок работает, следующим образом.

В исходном, расстыкованном, с технологическим каналом 2, положении внутренние лопасти уплотнительных элементов 8 имеют форму, при которой они образуют рабочий натяг при стыковке с каналом реактора порядка

1 мм, т.е. внутренний диаметр отверстия у пакетаi уплотнительных элементов по уплотняющим кромкам К меньше диаметра уплотняемой поверхности 2.

Наведение стыковочного патрубка на головку технологического канала осуществляется с точностью t =2 мм, а угловая погрешность осей канала реактора и стыковочного патрубка . (угол .К) достигает 2-. Именно эти величины угловых и радиальных погрешностей должны быть скомпенсированы за счет изменения положения стыковочного патрубка в момент стыковки. Стыковка осуществляется в процес793068 се осевого перемещения патрубка по уплотняемой поверхности .канала 2.

Сначала головка канала 2 сопрягается с коническим участком опорного кольца 4, затем, последовательно отгибая внутренние лопасти элементов

8, сопрягается со всем набором пакета 3.

При этом предварительно притертые уплотняющие кромки К скользят по уплотняемой поверхности канала 2, а. возникающие внутренние упругие силы . у одеваемых с натягом уплотнительных элементов обеспечива1от заданное (по притертым уплотняющим кромкам К). начальное уплотняющее давление.

Компенсация радиальной и угловой погрешности стыкуемых деталей осуществляется за счет радиального сжатия

W-образных элементов 8. При этом средние выступы элементов 8 увеличивают свою высоту, приподнимая фигурное кольцо 11 со стороны радиального сжатия. Вместе с кольцом 11 произойдет перемещение опорного. кольца 6, которое воздействует на упругую связь 7. Весь уплотнительный узел сместится на упругой связи 7 и установится соосно каналу 2.

В дальнейшем, после заполнения полости патрубка рабочей средой, элементы 8 работают в режиме самоуплотнения за счет затекания рабочей среды в карманы 12 и 13.

В случае когда перегружаемое ядерное топливо находится в зоне сты ковочного узла на уплотнительное срепство воздействует гамма-излучение, а повышение температуры рабочей среды приводит к увеличению диаметра уплотняемой поверхности, что легко компенсируется гибкими лопастями и выступами элементов 8.

При расстыковке, после снятия гидравлического давления и слива рабочей жидкости из полости стыковочного патрубка, пакеты уплотнительных элементов разжимаются и приходят в исходное положение.

При использовании стыковочного узла для уплотнения грубо обработанных (ниже 5-ro класса шероховатости по ГОСТ 2789-73) цилиндрических поверхностей, между крайними пакетами уплотнительных элементов цеб лесообразно установить уплотнительные элементы из эластичного материала (например, асбеста), пропитанного антифрикционным материалом;

Технико-.экономические преимущества предложенного устройства по сравнению с прототипом заключаются в том, что заменой эластичной манжеты на

Bg многослойный пакет металлических самоустанавливающихся манжет обеспечивается высокая надежность узла уплотнения. Кроме того, отпадает необходимость в аварийной манжете

35 и двух пневмогидравлических системах надува манжет.

793068

Фиг. 2

Составитель p . .Хлудова

Редактор О. Юркова Техред И.Надь Корректор О. Тигор

Заказ 7053/2 Тираж 912 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4