带长期水封功能的自启动气体排放装置

1.一种带长期水封功能的自启动气体排放装置，其特征是：包括U形气体排放管(1)、补水管(2)、集水箱(3)、回水管(4)，U形气体排放管(1)一端与需要与环境隔离的水箱(8)的气空间相连接、另一端从底部伸入集水箱(3)并处于竖直布置，回水管(4)的一端与集水箱(3)的底部相连、另一端连接于水箱(8)且位于液位(7)之下，补水管(2)的一端与U形气体排放管(1)的底部相连、另一端与回水管(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的带长期水封功能的自启动气体排放装置，其特征是：还包括第一逆止阀(5)和第二逆止阀(6)，第一逆止阀(5)设置于回水管(4)上，第二逆止阀(6)设置于补水管(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的带长期水封功能的自启动气体排放装置，其特征是：在补水管(2)与回水管(4)上设置限流阀。

带长期水封功能的自启动气体排放装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及的是一种气体排放装置，具体地说是一种适用于水箱的带长期水封功能的气体排放装置。\n背景技术\n[0002] 第三代核反应堆系统采用大量的非能动冷却系统以提高核反应堆系统的安全性。\n非能动安全壳冷却系统是其中之一；它的主要作用是在某些严重事故条件下，将安全壳内的气体温度与压力控制在一定范围之内，保持安全壳的完整性，防止放射性物质的释放。\n[0003] 对于非能动安全壳冷却系统，通常采用外置的冷却水箱并装有一定量的冷却水作为冷源。当核反应堆系统出现严重事故时，非能动安全壳冷却系统内的冷却水因吸收安全壳内的热量而变为蒸汽。这些蒸汽被排入冷却水箱，并通过冷却水箱进一步被排至外界环境。\n[0004] 鉴于核反应堆系统的安全性与可靠性，非能动安全壳冷却系统可能长期处于备用状态而非工作状态。因而装有大量冷却水的水箱通常需要与外界环境长期隔离，防止外界物质或生物进入冷却水箱污染水质。当非能动安全壳冷却系统投入运行时，冷却水箱须与外界环境联通，排放蒸汽。这意味着非能动安全壳冷却系统需要一个具有长期密封功能的气体排放装置。\n[0005] 公开号为CN01235243.8的专利文件中，公开的“一种自动补水的水封罐”的主要特征在于利用浮球等机构自动控制液位以实现水封；专利号为：US 8,161,732，名称为“System and method for control of gas emissions from oil storage vessel”的专利文件中，叙述了一种用于控制装有原油的压力容器内的气体压力及其排放的方法与装置。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的在于提供一种适用于须与外界环境长期隔离容器的排气的带长期水封功能的自启动气体排放装置。\n[0007] 本发明的目的是这样实现的：\n[0008] 包括U形气体排放管1、补水管2、集水箱3、回水管4，U形气体排放管1一端与需要与环境隔离的水箱8的气空间相连接、另一端从底部伸入集水箱3并处于竖直布置，回水管4的一端与集水箱3的底部相连、另一端连接于水箱8且位于液位7之下，补水管2的一端与U形气体排放管1的底部相连、另一端与回水管4相连接。\n[0009] 本发明还可以包括第一逆止阀5和第二逆止阀6，第一逆止阀5设置于回水管4上，第二逆止阀6设置于补水管2上。\n[0010] 在补水管2与回水管4上也可设置限流阀。\n[0011] 针对非能动安全壳冷却系统长期隔离及排放气体的要求，本发明设计了一个带长期水封功能的气体排放装置。它主要由气体排放管、补水管、集水箱、回水管和2个逆止阀组成。气体排放管采用U形管路，它利用U形结构可形成水封以封闭需与环境隔离的水箱。\nU形气体排放管利用补水管和回水管的部分管路与水箱内的水体连通；这使它的水封功能不会因水封中水的蒸发而失效，实现水箱与外界环境的长期隔离。当排放的气体夹带大量水离开水箱时，集水箱的设置可回收被气流夹带的水，并通过回水管将回收的水输送至水箱。\n[0012] 当水箱内产生或接收气体时，水箱内的压力随之上升。利用水箱和外界环境间的压差可开启U形气体排放管的水封。由于补水管和回水管4与水箱8内水体相连，因此在水封被打开之前，随着水箱内压力的上升，水箱的水可能通过补水管与回水管被排出水箱。\n为了防止水箱内水的损失，在补水管与回水管上设置逆止阀。通过这两个逆止阀可实现水封的顺利打开与回水的有效回收。\n[0013] 本发明具有如下的特点：\n[0014] 1.水封具有长期有效性。利用补水管与水箱内的水装量实现长期补水功能与水封的长期有效。\n[0015] 2.水封的维持与开启完全无须人为操作，具有完全的非能动特征。整个气体排放装置不采用任何能动的部件，仅依靠简单的管路与阀门完成水箱与环境的长期隔离与气体排放功能。\n[0016] 3.水封结构具有回水收集功能，减少水箱内水装量的不必要损失。\n附图说明\n[0017] 图1带长期水封功能自启动气体排放装置结构图。\n具体实施方式\n[0018] 下面结合图1，举例对本发明做更详细的描述：带长期水封功能的自启动气体排放装置包括U形气体排放管1、补水管2、集水箱3、回水管4、逆止阀5与逆止阀6。U形气体排放管1一端与需要与环境隔离的水箱8的气空间相连接，另一端从底部伸入集水箱3并处于竖直布置。U形气体排放管1出口端布置成竖直状态可利用重力将气体与其夹带的水进行分离。回水管4的一端连接与集水箱3的底部相连，另一端连接于水箱8，且这一端须位于液位7之下。这样的设计不仅可将集水箱3收集的水输送集水箱8，而且能为水封提供水源。补水管2的一端与U形气体排放管1的底部相连，另一端与回水管4相连接以实现其补水功能。\n[0019] 在水箱8内的压力已高于环境压力但水封未开启之前，回水管4上的逆止阀5可阻止水箱8内的水通过回水管4被排出水箱8；补水管2上的逆止阀6可阻止水箱8内的水通过补水管2与气体排放管1被排出水箱。\n[0020] 在水封被开启之后，随着水箱8内的压力的回落，集水箱3内的水可通过回水管4返回至水箱8内；在回水管4与气体排放管1之间压差的作用下，补水管2上的逆止阀6可阻止水箱8内的水通过补水管2与气体排放管1被排出水箱。\n[0021] 在补水管与回水管上也可设置限流阀以调整装置的开启与工作性能。