SU793068A1 - Стыковочный патрубок - Google Patents

Abstract

1. СТЬЖОВОЧНЫЙ ПАТРУБОК, например, разгрузочно-загрузочной машины  дерного реактора, содержащий корпус,подвижно св занный с разгрузочно-загрузочной машиной, фланец rt уплотнительное средство, .заключенное между двум  опорными кольцами, отличающийс  тем, что, с целью, повышени  надежности уплотнени , нижнее опорное кольцо контактирует с фланцем по сфере, а .верхнее кольцо св зано с корпусом стыковочного патрубка через упругую св зь. (Л CD 00 о Ot 00

Description

2. Патрубок по п.1,о т л и ч а щ и и с   тем, что уплотнительное

средство выполнено в виде радиальноупругого металлического уплотнител , состо щего из набора пакетов уплотнительк к элементов корытообразной формы , у которых средн   часть изогнута в форме выступа, направленного в ст.орону концов гибких лопастей элемента.;

3. Патрубок по п.2, о т л и ч а ющ и и с   тем, что пакет уплотнительохваченных дополнительным радиальноупругим корытообразным элементом.

4. Патрубок по п,2, о т л и чающийс  тем, что, между пакетами металлических уплотнительных элементов установлены эластичные самосмазывающие элементы аналогичной формы. 793068 ньк элементов выполнен в виде отюдельных профилированных элементов.

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано , в частности, в разгрузочнозагрузочных машинах  дерных реакторов канального типа. Перегрузку топлива канальных  дерных реакторов ria ходу осуществл ют специальными рйзгрузочно-загру зочными машинами. Внутреннк о полость машины соедин ют с полостью технологического канала реактора, в котором , нахсздитс  под давлением теплоноситель реактора, посредством стыковочного патрубка, уплотненного на головке технологического канала. Одной из проблем в данной области  вл етс  создание надежного- уплотнени  при стыковке машины с каналом реактора. Сложность этой проблемы обуславливаетс  услови ми, в которых работает уплотнительный узел стыковочного патрубка. Он подвергаетс  воздействию высоких температур и сил .ному радиационному излучению. Извест но, что стыковочный патрубок должен обеспечить надежную герметизацию при значительной его несоосности с технологическим каналом реактора, что вызываетс  невозможностью точного их совмещени  в процессе выведени  машины на технологический канал реа тора. 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 поверхност ми стыковочного патрубка и упорных колец, обжимающих эластичный уплотнительный элемент. Плавающие кольца, благодар  .наличию у них узкой контактной поверхности, на преп тствуют смещению канала реактора на допустимый угол и позвол ют обеспечить в соединении с ним минимальный зазор , вследствие этого становитс  невозможным быстрое вьщавливание материала манжеты в эти заз.оры 1 . Однако такое устройство обладает следующими недостатками. В процессе перегрузки топлива возможен разрыв надувной манжеты. В таких случа х возникает аварийна  ситуаци , при ко- торой больщое количество, радиоактивного теплоносител  может быть выброшено реактором, что представл ет значительную биологическую опасность. Ликвидаци  последствий такой аварии требует больших материальных затрат. Известен стыковочный патрубок разгрузочно-загрузочной машины, содержащий корпус, подвижно св занный с раз груз очно-загрузочной машиной, фланец и уплотнительное средство, заключенное между двум  опорными кольцами 2 . 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 пат|рубок надевают на головку технологи-- .ческого канала и уплотн ют надувной

манжетой путем подачи в нее по специальному каналу рабочей жидкости. В роцессе перегрузки топливна  сборка извлекаетс  из реактора захватом перегрузочной машины и вт гиваетс  в , машину. Во врем  этого перемещени  активна  часть топлива сборки своим радиоактивным излучением воздействует как .на надувную. ма1ркету, так и на эластичное кольцо. Под дей-ю ствием этого излучени  уплотнительные элементы тер ют свои пластические свойства, а следовательно и способность к уплотнению. Учитыва , что на уплотнительные элементы 15 одновременно воздействует температура теплоносител  реактора, то упло гнительные свойства уплотнительных элементов тер ютс  еще быстрее. Процесс перегрузки топливной сборки, 2о например, Ленинградской АЭС, - длительный процесс. В течение перегрузки температура внутри канала реактора мен етс , а это приводит к колебани м длины части канала реак- 25 тора, котора  соединена и уплотненаL стьпсовочным патрубком. Изменение лины канала реактора приводит к тому, что он начинает вырывать надувную манжету из места ее заделки в JQ стыковочном патрубке. Это тоже приводит к преждевременному повреждению манжеты, что значительно снижат надежность уплотнени .

Целью изобретени   вл етс  повы- 35 шение надежности уплотнени .

Цель достигаетс  тем, что в стыковочном патрубке, содержащем корпус , подвижно св занный с разгрузочнозагрузочной машиной, фланец иуплот- 40 нительное средство, заключенное между двум  опорными кольцами, нижнее опорное кольцо .контактирует с фланцем по сфере, а верхнее кольцо св зано с корпусом стыковочного патруб- 45

ка через упругую св зь. Уплотнительное средство выполнено в виде радиально-упругого металлического уплот- нени , состо щего из набора пакетов уплотнительных элементов корытроб- .50

разной формы, у которых средн   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-упругнм корЫ -ообразным элементом. Между пакетами металлических уплотнительных элементов установлены эластичные самосмазывающие элементы аналогичной формы.

На фиг. 1 изобраз :ено уплотнение стыковочного патрубка с головкой технологического, канала; на фиг.2 узел I на фиг. 1. ,

Стыковочный патрубок 1,-установленный .на головке технологического канала 2, имеет уплотнительное средство , выполненное в виде набора пакетов уплотнительных элементов 3, опирающегос  снизу на опорное кольо 4 и фланец 5, и ограниченное сверу вторым опорным кольцом 6, св - занным с корпусом стыковочного пат- рубка через упругую св зь 7, выполненную , например, в вхаде уп ругого кольца, расположенного в кольцевых канавках корпуса стыковочного патрубка и верхнего опорного кольца.

Каждый пакет уплотнительных эле- ментов (см. фиг. 2) состоит чз радиально-упругих металлических элементов 8, устанавливаемых попарно, разделительных колец 9 и охватывающих снизу корытообразных радиальноупругих элементов .10.

В верхней части набор пакетов уплотнительных элементов 3 заканчиваетс  фигурным кольцом 11, вьшолненным из м гкого 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 нат г пристьН ковке с каналом реактора пор дка 1 мм, т.е. внутренний диаметр отверсти  у пакета i уплотнительных элементов по уплотн ющим кромкам К меньше диаметра уплотн емой поверхности 2.

Наведение стыковочного патрубка на головку технологического канала осуществл етс  с точностью t 2 мм, а углова  погрешность осей канала реактора и стыковочного патрубка (угол. oL) достигает 2. Именно эти величины угловых и радиальных погрешностей должны быть скомпенсированы за счет изменени  положени  стыковочного патрубка в момент стыковки . Стыковка осуществл етс  в процес57 се осевого перемещени  патрубка по уплотн емой поверхности канала 2. Сначала головка канала 2 сопр гаетс  с коническим участком опорного кольца 4, затем, последовательно отгиба  внутренние лопасти элементов 8, сопр гаетс  со всем набором пакета 3. При этом предварительно притерты уплотн :ющие кромки К скольз т по уплотн емой поверхности канала 2, а внутренние упругие .силы возникающие с нат гом уплотнитёльу одеваемых ных элементов обеспечиваКгг заданное (по притертым уплотн ющим кромкам К) начальное уплотн ющее давление. Компенсаци  радиальной и угловой погрешности стыкуемьк деталей осуществл етс  за счет радиального сжати  W-образных элементов 8. При этом средние выступы элементов 8 увеличивают свою высоту, приподнима  фигур ное кольцо 11 со стороны радиальног сжати . Вместе с кольцом 11 произойдет перемещение опорного кольца 6, которое воздействует на упругую св зь 7. Весь уплотнительный узел сместитс  на упругой св зи 7 и установитс  соосно Каналу 2. В дальнейшем, после заполнени  полости патрубка рабочей средой, злемейты 8 работают в режиме самоуплотнени  за Счет Затекани  рабочей среды в карманы 12 и 13. В случае когда перегружаемое  дерное топливо находитс  в зоне сть ковочного узла на уплотнительное сре. ство воздействует гамма-излучение, а повьппение температуры рабочей среды приводит к увеличению диаметра уплотн емой поверхности, что легко компенсируетс  гибкими лопаст ми и выступами элементов 8. При расстыковке, после сн ти  гидравлического давлени  и слива рабочей жидкости из полости стыковочного патрубка, пакеты уплотнительных элементов разжимаютс  и приход т в исходное положение. При использовании стыковочного узла дл  уплотнени  грубо обработанных (ниже 5-го класса шероховатости по ГОСТ 2789-73) цилиндрических поверхностей, между крайними пакетами уплотнительных элементов целесообразно установить уплотнительные элементы из эластичного материала (например, асбеста), пропитанного антифрикционным материалом. Технико-Экономические преимущества предложенного устройства по сравнению с прототипом заключаютс  в том, что заменой эластичной манжеты на многослойный пакет металлических самоустанавливающихс  манжет обеспечиваетс  высока  надежность узла уплотнени . Кроме того, отпадает необходимость в аварийной манжете и двух пцевмогидравлических системах надува манжет. Т

75

Фиг.2

Claims (4)

1. СТЫКОВОЧНЫЙ ПАТРУБОК, например, раз груз очно-загруз очной машины ядерного реактора, содержащий корпус,подвижно связанный с разгрузочно-загрузочной машиной, фланец й уплотнительное средство, заключенное · между двумя опорными кольцами, о т л й чающийся 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.

м СО 00 о

Фиг.1

2. Патрубок по п.1, о т л и ч a tout и й с я тем, что уплотнительное средство выполнено в виде радиальноупругого металлического уплотнителя, состоящего из набора пакетов уплотнительных' элементов корытообразной формы, у которых средняя часть изогнута' в форме выступа, направленного в сторону концов гибких лопастей элемента.:

3. Патрубок по п.2, отличающийся тем, что пакет уплотнительных элементов выполнен в виде отдельных профилированных элементов, охваченных дополнительным радиальноупругим корытообразным элементом.

4. Патрубок по п.2, отличающийся тем, что, между пакетами металлических уплотнительных элементов установлены эластичные самосмазывающие элементы аналогичной формы.