Ущільнювальний пристрій для рівнеміра гідрорезервуара

Номер патенту: 103232

Опубліковано: 25.09.2013

Автори: Харфст Вільфрід, Ліу Юбо, Керхер Заха, Фогт Вольфганг

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Рівнемір (4) напірного гідрозерервуара, який містить виконаний залежно від виду мінерально-ізольованого кабелю термоелемент (8), причому

термоелемент (8) принаймні частково встановлений у виведеній назовні з гідрорезервуара напірній трубі (10),

передбачена спаяна на одній ділянці з термоелементом (8) трубна втулка (26), що оточує термоелемент (8),

передбачений ущільнювальний пристрій (2), діючий як бар'єр тиску,

ущільнювальний пристрій (2) містить з'єднувальний елемент (31) з охоплюючою трубну втулку (26) і обпертою на трубну втулку (26) середньою частиною, а також виступаючу збоку, охоплюючу напірну трубу (10) і розташовану на стороні високого тиску з'єднувальну деталь (32),

розташована на стороні високого тиску з'єднувальна деталь (32) з'єднана різьбовим елементом (36) з напірною трубою (10), і

напірна труба (10) за допомогою кільцевого зазору (42) розташована на відстані від трубної втулки (26) та термоелемента (8).

2. Рівнемір за п. 1, причому гідрорезервуар є напірним резервуаром реактора атомної установки.

3. Рівнемір за п. 1 або 2, причому різьбовий елемент (36) містить трубну гайку, яка нагвинчена на різьбову деталь (22) розташованої на стороні високого тиску з'єднувальної деталі (32) і при цьому притискає ущільнювальний елемент (44) по зовнішньому периметру до напірної труби (10).

4. Рівнемір за будь-яким із пп. 1-3, причому з'єднувальний елемент (31) зі сторони, відвернутої від розташованої на стороні високого тиску з'єднувальної деталі (32), містить розташовану на стороні низького тиску з'єднувальну деталь (30), яка охоплює трубну втулку (26) і прилягає до неї в контактній зоні, причому трубна втулка (26) у цій контактній зоні за допомогою кільцевого зазору (43) розташована на відстані від термоелемента (8).

5. Рівнемір за будь-яким із пп. 1-4, причому розташована на стороні низького тиску з'єднувальна деталь (30) різьбовим елементом (34) з'єднана з трубною втулкою (26).

6. Рівнемір за п. 5, причому різьбовий елемент (34) має трубну гайку, яка нагвинчена на різьбову деталь (20) розташованої на стороні низького тиску з'єднувальної деталі (30) і при цьому притискає ущільнювальний елемент (44) по зовнішньому периметру до трубної втулки (26).

Текст

Реферат: Ущільнювальний пристрій (2) для рівнеміра (4) гідрорезервуара, зокрема напірного резервуара (6) атомної установки, що містить принаймні один термоелемент (8), який за допомогою напірної труби (10) з'єднаний з напірним резервуаром (6), а за допомогою приєднаного до напірної труби (10) трубопроводу (12) - з блоком (14) оцінки результатів вимірювання, причому напірна труба (10) і трубопровід (12) з'єднані між собою трубним різьбовим з'єднувальним елементом (16), який має середню частину (31) із двома різьбовими деталями (20, 22), причому одна різьбова деталь (20) за допомогою різьбового елемента (34) приєднана до різьбової втулки (26), а інша різьбова деталь (22) за допомогою іншого різьбового елемента (36) приєднана до напірної труби (10). UA 103232 C2 (12) UA 103232 C2 UA 103232 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується ущільнювального пристрою для рівнеміра гідрорезервуару, зокрема напірного резервуару атомної установки, що містить принаймні один термоелемент. Вимірювальні пристрої або зонди для контролю рівня заповнення, за допомогою яких на підставі термонапруги, утворюваної нагріваним термоелементом, визначають рівень заповнення у гідрорезервуарі, застосовують зокрема на атомних електростанціях, оскільки вони порівняно з вимірювальними пристроями, які використовують інші принципи вимірювання, менш чутливі до радіоактивного випромінювання і тому в разі несправності можуть надійно функціонувати в умовах можливого підвищення рівня радіації. Подібні вимірювальні пристрої застосовують зокрема в корпусах реакторів, охолоджуваних водою під тиском, для контролю рівня охолоджувальної рідини, яка циркулює в первинному контурі атомної установки, над тепловидільними елементами. Принцип вимірювання ґрунтується на використанні різних характеристик тепловіддачі при переході тепла від нагрівального елемента у рідкий охолоджувальний засіб, що оточує нагрівальний елемент, із однієї сторони, та в газо- або пароподібне середовище, з іншої сторони. Поки нагрівальний елемент оточений рідким охолоджувальним засобом, відведення утворюваного ним тепла відбувається швидко, так що навіть в його безпосередньому оточенні температура лише несуттєво перевищує температуру оточення, яка б панувала за відсутності нагрівання. Якщо, наприклад, у нормальному режимі роботи ядерного реактора або в разі його несправності виникає така ситуація, в якій унаслідок експлуатаційних умов або падіння тиску в первинному контурі рівень рідини в напірному корпусі реактора зменшується до позначки нижче висоти розташування нагрівального елемента, який в результаті оточений пароподібним охолоджувальним засобом, характеристики теплопередачі погіршуються. Наслідком цього є те, що температура в оточенні нагрівального елемента зростає, що може бути підтверджено за допомогою термометра або датчика температури, встановленого поряд із нагрівальним елементом. Завдяки міцній конструкції та надійному режиму експлуатації як температурні датчики, як правило, застосовують термоелементи, які утворюють термонапругу, в основному пропорційну температурі. Застосовувані при цьому термоелементи покривають оболонками, вміщуючими мінеральні матеріали, які принаймні в одному місці в захисному корпусі чи протиаварійній оболонці реактора мають бути також з'єднані між собою за допомогою ущільнювального пристрою з можливістю роз'єднання для забезпечення бажаних умов експлуатації. Подібне з'єднання має відповідати вимогам стандарту Loca Norm, але разом із цим має забезпечувати дуже легке роз'єднання. Термін LOCA (loss of coolant accident, аварія внаслідок втрати охолоджувального засобу) в атомній техніці застосовують для позначення несправності, при якій у місці порушення герметичності відбувається виток охолоджувального засобу з охолоджувального контуру ядерного реактора. Несправність із великою втратою охолоджувального засобу, як правило, є основою для розрахунку систем відведення залишкового тепла та аварійного охолоджування реактора, а також захисного корпусу ядерного реактора. При цьому мають на увазі повний вихід із ладу головного контуру охолодження. Таку несправність називають "максимальною проектною аварією" (МПА) (нім. GAU, Größter Anzunehmender Unfall), яку в жодному разі не можна допустити. На сучасних атомних електростанціях передбачено кілька рівнів захисту: перший рівень відповідає нормальному режиму експлуатації електростанції. При цьому, наскільки це можливо, необхідно уникати неполадок. Попри це припускають, що неполадки мають місце. На другому рівні, в "аномальному режимі експлуатації", метою є обмеження цих неполадок і запобігання їх поширенню, яке призводить до несправностей. При цьому систематично припускають, що цієї мети досягти не вдається, і на третьому рівні, рівні подолання несправностей, несправності ліквідують за допомогою дуже надійних власних систем захисту. Проте, і в цьому випадку систематично припускають відмову, і на четвертому рівні за допомогою "внутрішніх захисних заходів в межах установки в аварійному випадку" намагаються обмежити наслідки несправності, наскільки це можливо, лише самою установкою, щоб не допустити необхідності застосування вирішальних заходів у довкіллі (зокрема евакуації). Насамперед в екстремальних умовах експлуатації система вимірювання рівня заповнення має працювати надійно, щоб забезпечити можливість ефективної реалізації заходів із захисту установки і довкілля. Тому в основу винаходу покладено задачу розроблення ущільнювального пристрою для рівнеміра гідрорезервуару, зокрема в корпусі атомного реактора, конструкція якого забезпечує бездоганне, непроникне для води під напором з'єднання між напірною трубою та приєднаним до неї трубопроводом для встановлення термоелемента і реактором без пошкодження термоелемента та/або його оболонки. 1 UA 103232 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цю задачу згідно з винаходом вирішено в ущільнювальному пристрої для рівнеміра гідрорезервуару, зокрема напірного резервуару атомної установки, що містить принаймні один термоелемент, який напірною трубою з'єднаний з напірним резервуаром, а приєднаним до напірної труби трубопроводом - із блоком оцінки результатів вимірювання, причому напірна труба і трубопровід з'єднані між собою трубним різьбовим з'єднувальним елементом, що містить середню частину з двома різьбовими деталями, причому одна різьбова деталь за допомогою різьбового елемента приєднана до трубної втулки, а інша різьбова деталь за допомогою іншого різьбового елемента - до напірної труби. Винахід ґрунтується на міркуванні, що ущільнювальний пристрій повинен мати такі характеристики, завдяки яким він не лише відповідатиме вимогам на всіх рівнях захисту, але й зберігатиме здатність до застосування у випадку максимальної проектної аварії (МПА). Ущільнювальний пристрій мусить також мати такі параметри, щоб в разі застосування вміщуючих мінеральні матеріали з'єднувальних деталей чи кабельних оболонок не спричиняти пошкоджень окремих деталей, зокрема оболонок кабелів термоелемента. Насамперед вібрації та коливання оточуючих ущільнювальний пристрій конструктивних елементів при прямому з'єднанні ущільнювального пристрою з кабелем у вміщуючій мінеральні матеріали оболонці безпосередньо передаються на кабель. Це може призвести до пошкодження термоелемента, отже, також до відмови надійного рівнеміра. Для забезпечення надійної індикації рівня заповнення навіть в екстремальних експлуатаційних ситуаціях термоелемент має бути захищений від таких пошкоджень. Як було встановлено, подібний захист термоелемента може бути забезпечений у тому випадку, коли термоелемент на деяких ділянках оточений трубною втулкою, причому здійснюють ущільнення трубної втулки, а не самого термоелемента. Завдяки цьому вібрації ущільнювального пристрою передаються на трубну втулку, а не безпосередньо на термоелемент чи його оболонку. Окрім цього, дуже важливо, щоб конструкція подібного ущільнювального пристрою була непроникною для води під напором. Ущільнювальний пристрій виконує роль первинного бар'єру тиску між напірним резервуаром та захисним корпусом. Порушення герметичності первинного бар'єра тиску призвело б до проникнення охолоджувальної рідини з напірного резервуару вздовж труби термоелемента до монтажної стінки на внутрішній стороні захисного корпусу, що призвело б до порушення герметичності всередині захисного корпусу, оскільки монтажна стінка і розташовані на ній кабельні з'єднання не розраховані на такі умови. Переважно приєднана до трубопроводу трубна втулка нерухомо з'єднана з іншим трубним різьбовим з'єднувальним елементом, причому з'єднувальний елемент обпертий на трубну втулку. Таким простим та економічним способом забезпечують непроникне для води під тиском з'єднання між трубопроводом і напірною камерою в реакторі чи напірною трубою і запобігають пошкодженням в процесі монтажу ущільнювального пристрою чи деталей трубопроводу або кожуха. В іншій переважній формі виконання винаходу передбачено, що дві з'єднувальних деталі утворюють частину трубоподібного з'єднувального елемента, причому кожна містить різьбову деталь з іншим внутрішнім діаметром, причому з'єднувальна деталь з меншим внутрішнім діаметром насунута на торець трубної втулки, а з'єднувальна деталь з більшим внутрішнім діаметром насунута на торець напірної труби. Оскільки з'єднувальний елемент оснащений двома діаметрально орієнтованими з'єднувальними деталями, які мають різьбові деталі, утворюється лише один конструктивний елемент, який може бути виготовлений економічним способом. Окрім цього, завдяки невеликій кількості конструктивних елементів, які необхідні для ущільнювального елемента, зменшуються складські витрати. Оскільки в останньому описаному випадку обидві з'єднувальні деталі розташовані на одній осі з різьбовими деталями, монтаж ущільнювального пристрою суттєво спрощується, тому що, як вже було згадано, для ущільнювального пристрою може бути використана менша кількість окремих деталей. Для монтажу ущільнювального пристрою необхідно встановити лише один з'єднувальний елемент чи середню частину на трубну втулку з уже нагвинченими трубними гайками і після цього затягти до упору різьбові деталі. Завдяки цьому можна створити непроникне для води під тиском з'єднання між трубопроводом і напірною трубою. Переважно на кожну з обох різьбових деталей нагвинчують по одній трубній гайці, кожна з яких притискає відповідний ущільнювальний елемент по зовнішньому периметру до трубної втулки чи напірної труби. За допомогою ущільнювального елемента, який переважно виконаний у формі профільованого кільця, утворюється бездоганне міцне рознімне з'єднання між трубною втулкою чи трубопроводом і напірною трубою. В звичайному випадку ущільнювальний пристрій забезпечує довготривале з'єднання між трубопроводом і напірною трубою. Обидва кільцевих 2 UA 103232 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зазори виконують роль компенсаційних (температурних) швів між напірною трубою, трубною втулкою та термоелементом, насамперед, якщо ці деталі мають різні коефіцієнти теплового розширення. Переважно між внутрішнім діаметром напірної труби та зовнішнім діаметром трубної втулки утворюється кільцевий зазор, а між зовнішнім діаметром термоелемента і внутрішнім діаметром трубної втулки - інший кільцевий зазор, причому інший кільцевий зазор і прилеглий до нього трубопровід ущільнюють за допомогою паяного з'єднання між термоелементом, трубною втулкою та трубним різьбовим з'єднувальним елементом. Якщо трубна втулка і напірна труба виконані з різних матеріалів, компенсація лінійного подовження між трубною втулкою та напірною трубою може бути забезпечена також при різних коефіцієнтах теплового розширення. Термоелемент і трубна втулка переважно механічно з'єднані між собою за допомогою паяного з'єднання. Це паяне з'єднання може бути виконане відомими і сертифікованими в галузі атомних електростанцій способами. Паяне з'єднання унеможливлює вільне переміщення і пошкодження термоелемента в трубній втулці, причому термоелемент і трубна втулка не можуть бути зміщені один відносно іншого. Передача тиску різьбовим з'єднанням у перехідній зоні між трубною втулкою та напірною трубою на трубну втулку відбувається переважно на якнайменшій ділянці паяного з'єднання, внаслідок чого мінімізується безпосередня передача вібрацій елементів різьбового з'єднання на трубну втулку і далі на термоелемент через паяне з'єднання. В зоні різьбового з'єднання зі сторони трубопроводу між трубною втулкою та введеним у неї термоелементом має бути утворений кільцевий зазор для мінімізації передачі коливань та вібрацій на термоелемент, наскільки це можливо. Окрім цього, переважним є те, що два вставлених один в інший хвостовика трубної втулки і напірної труби утворюють зону перекриття, довжина якої є меншою, такою самою або більшою, ніш зовнішній діаметр трубної втулки. Інша перевага полягає, зокрема, в тому, що трубна втулка за допомогою іншого трубного різьбового з'єднувального елемента приєднана до шланго- або трубопроводу, який в основному виконаний гнучким. Переважним є також те, що введений у шланго- чи трубопровід термоелемент оточений оболонкою, яка принаймні частково виконана з мінерального ізолюючого матеріалу. Окрім цього, переважним є те, що принаймні частина трубопроводу і напірної труби, а також хвостовики трубної втулки і напірної труби з'єднані між собою ущільнювальним пристроєм і розташовані на одній прямолінійній середній осі. В іншій переважній формі виконання винаходу передбачено, що принаймні частини трубопроводу і напірної труби спираються на один чи кілька опорних елементів в захисному корпусі реактора. Це дозволяє уникнути передачі вібрацій на трубопроводи та їх пошкодження. Завдяки цьому унеможливлюється також реакція передачі електронів (ряд напруг) між виконаними з різних матеріалів трубоподібними деталями, якщо напірна труба і трубна втулка виконані з різних матеріалів, зокрема благородних металів. До того ж переважним є те, що хвостовик трубної втулки введений у трубчату циліндричну внутрішню камеру на кінці напірної труби, причому ця внутрішня камера обмежена перпендикулярним осі дном, до якого примикає циліндричний отвір меншого діаметра, крізь який введений термоелемент, причому торець хвостовика трубної втулки розміщений на відстані від циліндричного отвору. У переважній удосконаленій формі виконання винаходу передбачено, що напірна труба для встановлення термоелемента та/або ущільнювальний пристрій оточені корпусом, що перебуває під тиском, зокрема герметичним корпусом, який принаймні частково оточений ізолятором, принаймні частково виконаним із мінеральних матеріалів і приєднаним до напірного резервуара реактора чи сполученим із ним. Приклад виконання винаходу далі пояснюється докладніше за допомогою креслень. На них показано: Фіг. 1 Фрагмент схематичного зображення атомної установки з напірним резервуаром та захисним корпусом, ущільнювальним пристроєм в зоні теплоізоляційного шару у верхній частині напірного резервуару з уведеним у напірний резервуар термоелементом та розташованим поза захисним корпусом блоком оцінки результатів вимірювання, причому додатково наведене збільшене зображення ущільнювального пристрою в розрізі, та Фіг. 2 Збільшене зображення ущільнювального пристрою згідно з фіг. 1 у поперечному перерізі. Однакові деталі на всіх фігурах мають однакові позиційні позначення. Зображений на фіг. 1 збоку в частковому розрізі та на фіг. 2 у поперечному розрізі ущільнювальний пристрій 2 призначений для встановлення термоелемента 8 для рівнеміра 4 гідрорезервуару, який контролює рівень охолоджувальної рідини в напірному корпусі реактора. У прикладі виконання 3 UA 103232 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 згідно з фіг. 1 корпус реактора під тиском позначений цифрою 6. Корпус 6 реактора під тиском оточений протиаварійною оболонкою, називаною також захисним корпусом. Захисний корпус призначений для захисту оточення установки від пошкоджень у нормальному режимі експлуатації, але насамперед в аварійних ситуаціях. Захисний корпус на фіг. 1 зображений у вигляді стінки 76. Інші деталі реакторної установки для спрощення не зображені. У звичайному випадку численні нагрівані термоелементи встановлені з переважно однаковим інтервалом на стрижнеподібному або трубоподібному носії, або на подовженій вимірювальній трубі, що занурюють у рідину, рівень якої необхідно контролювати, всередині якої прокладені також необхідні для забезпечення електроживлення нагрівальних елементів та передачі сигналів на зовнішній блок оцінки результатів вимірювання лінії живлення та сигнальні кабелі. Таким чином, розміщені на різній висоті датчики або точки вимірювання забезпечують можливість цифрової, просторово-дискретизованої індикації рівня заповнення резервуара, причому (місцева) роздільна здатність залежить від кількості термодатчиків на ділянку висоти. Вимірювальний пристрій цього типу відомий, наприклад, із публікації RU 2153712 С1. При цьому, крім нагріваних термоелементів, що діють як первинні датчики сигналів, всередині вимірювальної труби встановлено множину ненагріваних термоелементів, які формують опорний сигнал, поставлений у відповідність первинному сигналу. Таким чином при оцінці інформації щодо температури і визначеного на її підставі рівня заповнення можна враховувати також додаткову варіацію температури рідини або довкілля. За відсутності такої можливості, наприклад, можна було б помилково тлумачити зростання або зниження температури рідини як варіацію рівня заповнення, або фактична зміна рівня заповнення могла б бути "прихована" внаслідок одночасної зміни температури рідини. В прикладі виконання винаходу згідно з фіг. 1 та фіг. 2 докладніше описаний лише термоелемент 8 вищезгаданого вимірювального пристрою або зонд для перевірки рівня заповнення. Термоелемент 8 за допомогою напірної труби 10 через ущільнювальний пристрій 2 та інший трубний різьбовий з'єднувальний елемент 38 приєднаний до стінки 6 напірного корпусу реактора і за допомогою прохідного вводу 64 пропущений крізь стінку напірного корпусу. Як показано на фіг. 1, у стінки 6 напірного корпусу реактора передбачений ізолювальний елемент 62, який оточує напірну трубу 10. Герметичний корпус 60 приєднаний до ізоляційного елемента 62 чи закріплений на зовнішній стороні ізоляційного елемента 62. Герметичний корпус 60 оточує трубний різьбовий з'єднувальний елемент 16, збільшене зображення якого наведене на фіг. 2. На фіг. 2 для унаочнення зображення ущільнювального пристрою 2, зокрема трубного різьбового з'єднувального елемента 16, герметичний корпус 60 не зображений. Напірна труба 10 за допомогою трубного різьбового з'єднувального елемента 16 приєднана до трубопроводу 12, який спирається на один чи кілька опорних елементів 18 у захисному корпусі чи протиаварійній оболонці реактора таким чином, що коливання або вібрації не передаються на трубопровід 12, напірну трубу 10 та їх з'єднувальні елементи 2 і не пошкоджують їх у разі несправності. Трубопровід 12, напірна труба 10 та їх з'єднувальні елементи 2 повинні мати таку конструкцію і мають бути розташовані в захисному корпусі таким чином, щоб вони навіть у разі максимальної проектної аварії (МПА) ще залишалися придатними до експлуатації та щоб один чи кілька термоелементів 8 забезпечували необхідні результати вимірювань для блоку оцінки результатів вимірювань 14. У прикладі виконання винаходу згідно з фіг. 2 параметри ущільнювального пристрою 2 розраховані для рівнеміра 4 гідрорезервуару, зокрема напірного резервуару 6 корпусу реактора атомної установки. Ущільнювальний пристрій 2 містить трубний різьбовий з'єднувальний елемент 16 та інший трубний різьбовий з'єднувальний елемент 38. Трубний різьбовий з'єднувальний елемент 38 призначений для приєднання трубопроводу 12 до трубної втулки 26, а трубний різьбовий з'єднувальний елемент 16 - для з'єднання трубної втулки 26 із напірною трубою 10. У трубопровід 12 та напірну трубу 10 введений термоелемент 8. Оболонка чи ізоляція термоелемента 8 містить мінеральні матеріали, ущільнення яких забезпечується за допомогою трубного різьбового з'єднувального елемента 38 і трубного різьбового з'єднувального елемента 16, як докладно описано далі. Термоелемент 8 введений у трубопровід 12 та напірну трубу 10 і згідно з фіг. 1 за допомогою штекера та гнізда 68 підключений до монтажної стінки 70 захисного корпусу чи протиаварійної оболонки 76. Термоелемент 8 підключений до компенсаційного елемента 72 і звідти через прохідний ввід 74 крізь захисний корпус чи протиаварійну оболонку 76 і компенсаційний кабель 78, а також перерозподільник 80 - до блока 82 оцінки результатів вимірювання, що контролює результати вимірювання. 4 UA 103232 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Трубна втулка 26, приєднана за допомогою трубного різьбового з'єднувального елемента 38 до трубопроводу 12, вставлена в отвір 84 трубної гайки 86 і з'єднана з нею. Трубна гайка 86 для цього нагвинчена на різьбову деталь 88 трубного різьбового з'єднувального елемента 38. На трубну втулку 26 встановлений з'єднувальний елемент 31, далі називаний також середньою частиною, який при цьому спирається на трубну втулку 26. З'єднувальний елемент чи середня частина 31 містить дві діаметрально орієновані з'єднувальні деталі 30, 32, кожна з яких має різьбову деталь 20 чи 22, які розміщені коаксіально з середньою віссю 90, причому для утворення непроникного для води під напором з'єднання одна різьбова деталь 20 різьбовим елементом 34 приєднана до трубної втулки 26, а друга різьбова деталь 22 іншим різьбовим елементом 36 приєднана до напірної труби 10. З'єднувальний елемент 31 утворює одну деталь з обома з'єднувальними деталями 30, 32. Для бездоганного ущільнення призначений ущільнювальний елемент конічної форми чи профільоване кільце 44, яке вставлене в передбачену на кінці різьбової деталі 20 чи 22 конічну кільцеву канавку і при нагвинчуванні трубної гайки 34, 36 забезпечує непроникне для води під тиском чи для тиску в корпусі реактора і далі відносно трубопроводу 12 ущільнення напірної труби 10. Трубна втулка 26 і напірна труба 10 можуть бути виготовлені з нержавіючої сталі. Напірна труба 10 і трубна втулка 26 мають хвостовики 48 та 50, які вставлені один в інший і завдяки цьому утворюють зону 46 перекриття, довжина якої є меншою, такою самою або більшою, ніж зовнішній діаметр трубної втулки 26. У цій зоні 46 перекриття обидва хвостовика 48, 50 не дотикаються один одного. Обидві з'єднувальні деталі 30, 32 є нерухомим компонентом трубоподібного з'єднувального елемента 31 з відповідними різьбовими деталями 20, 22, які мають різні внутрішні діаметри, причому з'єднувальна деталь 30 з меншим внутрішнім діаметром насунута на торець трубчатої втулки 26, а з'єднувальна деталь 32 з більшим внутрішнім діаметром насунута на торець напірної труби 10. Між внутрішнім діаметром напірної труби 10 і зовнішнім діаметром трубної втулки 26 утворений кільцевий зазор 42, а між зовнішнім діаметром термоелемента 8 і внутрішнім діаметром трубної втулки 26 - інший кільцевий зазор 43, завдяки чому обидва хвостовика 48, 50, як вже було описано, не контактують між собою. В такий спосіб може бути забезпечена компенсація різного лінійного розширення термоелемента 8 і трубної втулки 26, а також напірної труби 10. Обидва кільцевих зазори виконують роль компенсаційних (температурних) швів між напірною трубою, трубною втулкою та термоелементом, зокрема в тому випадку, коли ці деталі мають різні коефіцієнти теплового розширення. У кільцевому зазорі 42 збирається пара з камери нагнітання реактора, ущільнення якої відносно кільцевого зазора 43 і трубопроводу 12, який примикає до нього, забезпечується за допомогою паяного з'єднання 92 між термоелементом 8, переднім хвостовиком 50 трубної втулки 26 і трубним різьбовим з'єднувальним елементом 16. Паяне з'єднання 92 переважно призначене для з'єднання термоелемента 8 і трубної втулки 26. Паяне з'єднання може бути виконане відомими способами, які застосовують, наприклад, для з'єднання сталевих труб і датчиків рівня. Зона перекриття з'єднувального елемента 31 і паяного з'єднання 92 вздовж середньої осі 90 має бути якомога меншою, щоб мінімізувати безпосередню передачу коливань або вібрацій елементів різьбового з'єднання через трубну втулку 26 на термоелемент 8. Зі сторони трубопроводу кільцевий зазор 43 між трубною втулкою 26 і термоелементом 8 запобігає пошкодженню термоелемента 8 внаслідок коливань ущільнювального пристрою 2. Напірна труба 10, зокрема трубна втулка 26, має жорстку чи до певного ступеня крутильножорстку конструкцію. За допомогою ущільнювального пристрою 2 забезпечується щадне з'єднання між трубопроводом 12, напірною трубою 10 і термоелементом 8, що дозволяє уникнути пошкодження вміщуючої ізоляційний мінеральний матеріал оболонки термоелемента 8. Для цього переважним є також те, що хвостовик 50 трубної втулки 26 введений у трубоподібну циліндричну внутрішню камеру 52 на кінці напірної труби 10, причому внутрішня камера 52 обмежена перпендикулярним осі дном 54, до якого примикає циліндричний отвір 56 меншого діаметру, крізь який пропущений термоелемент 8, причому між торцем 58 хвостовика 50 трубної втулки 26 та циліндричним отвором 56 передбачена відстань А. Позиційні позначення 2 ущільнювальний пристрій 4 рівнемір 6 стінка напірного резервуара реактора, напірний резервуар 8 термоелемент 10 напірна труба 5 UA 103232 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 12 трубопровід 14 блок оцінки результатів вимірювання 16 трубний різьбовий з'єднувальний елемент 18 опорний елемент 20 різьбова деталь 22 різьбова деталь 26 трубна втулка 30 з'єднувальна деталь 31 з'єднувальний елемент, середня частина 32 з'єднувальна деталь 34 трубна гайка, різьбовий елемент 36 трубна гайка, різьбовий елемент 38 трубний різьбовий з'єднувальний елемент 42 кільцевий зазор 43 інший кільцевий зазор 44 ущільнювальний елемент, профільоване кільце 46 зона перекриття 48 хвостовик 50 хвостовик 52 внутрішня камера 54 дно 56 отвір 58 торець 60 герметичний корпус 62 ізолятор 64 прохідний ввід крізь стінку напірного резервуара 68 штекер, гніздо 70 монтажна стінка для гнізда 72 компенсаційний елемент 74 прохідний ввід крізь захисний корпус чи протиаварійну оболонку реактора 76 стінка захисного корпусу чи протиаварійної оболонки реактора 78 компенсаційний кабель 80 перерозподільник 82 блок оцінки результатів вимірювання 84 отвір 86 трубна гайка 88 різьбова деталь 90 середня вісь 92 паяне з'єднання А відстань ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Рівнемір (4) напірного гідрозерервуара, який містить виконаний залежно від виду мінеральноізольованого кабелю термоелемент (8), причому термоелемент (8) принаймні частково встановлений у виведеній назовні з гідрорезервуара напірній трубі (10), передбачена спаяна на одній ділянці з термоелементом (8) трубна втулка (26), що оточує термоелемент (8), передбачений ущільнювальний пристрій (2), діючий як бар'єр тиску, ущільнювальний пристрій (2) містить з'єднувальний елемент (31) з охоплюючою трубну втулку (26) і обпертою на трубну втулку (26) середньою частиною, а також виступаючу збоку, охоплюючу напірну трубу (10) і розташовану на стороні високого тиску з'єднувальну деталь (32), розташована на стороні високого тиску з'єднувальна деталь (32) з'єднана різьбовим елементом (36) з напірною трубою (10), і напірна труба (10) за допомогою кільцевого зазору (42) розташована на відстані від трубної втулки (26) та термоелемента (8). 2. Рівнемір за п. 1, причому гідрорезервуар є напірним резервуаром реактора атомної установки. 6 UA 103232 C2 5 10 15 3. Рівнемір за п. 1 або 2, причому різьбовий елемент (36) містить трубну гайку, яка нагвинчена на різьбову деталь (22) розташованої на стороні високого тиску з'єднувальної деталі (32) і при цьому притискає ущільнювальний елемент (44) по зовнішньому периметру до напірної труби (10). 4. Рівнемір за будь-яким із пп. 1-3, причому з'єднувальний елемент (31) зі сторони, відвернутої від розташованої на стороні високого тиску з'єднувальної деталі (32), містить розташовану на стороні низького тиску з'єднувальну деталь (30), яка охоплює трубну втулку (26) і прилягає до неї в контактній зоні, причому трубна втулка (26) у цій контактній зоні за допомогою кільцевого зазору (43) розташована на відстані від термоелемента (8). 5. Рівнемір за будь-яким із пп. 1-4, причому розташована на стороні низького тиску з'єднувальна деталь (30) різьбовим елементом (34) з'єднана з трубною втулкою (26). 6. Рівнемір за п. 5, причому різьбовий елемент (34) має трубну гайку, яка нагвинчена на різьбову деталь (20) розташованої на стороні низького тиску з'єднувальної деталі (30) і при цьому притискає ущільнювальний елемент (44) по зовнішньому периметру до трубної втулки (26). 7 UA 103232 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Sealing device for a device for measuring the fill level in a pressure vessel of a nuclear facility

Автори англійською

Liu, Yubo, Harfst, Wilfried, Kaercher, Sacha, Vogt, Wolfgang

Автори російською

Лиу Юбо, Харфст Вильфрид, Керхер Заха, Фогт Вольфганг

МПК / Мітки

МПК: G21C 17/035, G01F 23/22, F16L 19/00

Мітки: пристрій, гідрорезервуара, ущільнювальний, рівнеміра

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-103232-ushhilnyuvalnijj-pristrijj-dlya-rivnemira-gidrorezervuara.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Ущільнювальний пристрій для рівнеміра гідрорезервуара</a>

Подібні патенти