操作核反应堆的方法和用在其流体系统的阀上的阀促动器技术方案

一种操作核反应堆的方法包括操作阀促动器来打开和关闭与核反应堆流体控制系统流体连通的阀。阀促动器包括马达，马达具有磁导线的绕组。磁导线包括设置在导体上的绝缘材料的层。绝缘材料的层包括聚醚醚酮(PEEK)，并且具有介于大约0.025 mm和大约0.381 mm之间的厚度。还公开了一种利用具有由PEEK绝缘的磁导线形成的绕组的这种马达更换阀促动器马达的方法。还公开了一种将带有这种具有由PEEK绝缘的磁导线形成的绕组的马达的阀促动器联接至阀的方法。

【技术实现步骤摘要】
操作核反应堆的方法和用在其流体系统的阀上的阀促动器本申请是2017年12月7日进入中国国家阶段的PCT申请“关于具有带有PEEK绝缘绕组的马达的阀促动器的方法”(申请号：201580080759.8，申请人：芙罗服务管理公司)的分案申请。
本公开大体涉及阀促动器。更特别地，本公开的实施例涉及具有绝缘的电动马达绕组的阀促动器以经受住核反应堆系统事件中可能存在的独特苛刻条件。
技术介绍
核反应堆设计和构造成经受住某些自然发生和非自然发生的事件或意外，诸如，地震、洪水、龙卷风、火灾、爆炸或者甚至临界状态。这样的事件可导致核反应堆流体控制系统的构件暴露于极端环境条件，特别是反应堆密闭单元内部的任何构件。这样的极端环境条件可包括升高的温度和压力、100%的湿度，以及暴露于腐蚀性化学品。最近的事件，诸如2011年3月日本福岛核电厂的灾难，让人越来越意识到需要使核反应堆流体控制系统的构件经受住在设计基础事件(DBE)期间或者在此之后不久发生的极端环境条件。核反应堆流体控制系统典型地包括多个构件，包括泵、阀、冷凝器、热交换器、涡轮和流体线路。流体控制系统的许多阀可位于反应堆密闭单元的内部，并且因而特别易受设计基础事件的极端环境条件的影响。
技术实现思路
本公开的各种实施例包括一种操作核反应堆的方法，该方法包括操作阀促动器来打开和关闭与核反应堆流体控制系统流体连通的阀。阀促动器包括具有磁导线的绕组的电动马达。磁导线包括设置在导体上的绝缘材料的层。绝缘材料的层包括聚醚醚酮(PEEK)。绝缘材料的层具有介于大约0.025mm和大约0.381mm之间的厚度。在一个或多个额外的实施例中，一种整修核反应堆流体系统的方法包括更换阀的阀促动器马达。阀构造成与核反应堆流体控制系统流体连通。更换阀促动器马达包括将马达与阀促动器分开，并且将第二马达联接至阀促动器。第二马达是电动马达。第二马达包括磁导线的绕组。磁导线包括设置在导体上的绝缘材料的层。绝缘材料的层包括聚醚醚酮(PEEK)。绝缘材料的层具有介于大约0.025mm和大约0.381mm之间的厚度。本公开的额外的实施例包括一种维护核反应堆流体系统的方法，该方法包括将阀促动器联接至阀。阀与核反应堆流体控制系统流体连通。阀促动器包括电动马达。电动马达包括磁导线的绕组。磁导线包括设置在导体上的绝缘材料的层。绝缘材料的层包括聚醚醚酮(PEEK)。绝缘材料的层具有介于大约0.025mm和大约0.381mm之间的厚度。附图说明图1示出根据本公开的实施例的核反应堆流体控制系统的示意性平面图。图2示出根据本公开的实施例的阀组件的示意图。图3示出根据本公开的实施例的电动马达的正视图。图4示出根据本公开的实施例的电动马达的电枢的透视图。图5示出磁导线中的一个的横截面视图。具体实施方式本文介绍的例图在一些情况下不是任何特定核反应堆流体控制系统、阀促动器、马达、绕组或磁导线的实际视图，而仅仅是用来描述本公开的理想化表现。另外，在图之间公用的元件可保留相同的数字标号。本公开的各种实施例包括流体流控制装置，诸如阀组件，阀组件包括阀促动器和阀促动器马达。图1示出利用了本文公开的控制阀元件的示例性核反应堆流体控制系统100的示意图。核反应堆流体控制系统100可包括沸水反应堆(BWR)，如图1中显示的那样，但还可包括其它类型的反应堆，诸如其它实施例中的压水反应堆(PWR)。继续参照图1，核反应堆流体控制系统100可包括位于密闭单元104中的反应堆容器102。燃料棒105可位于反应堆容器中，以用于将进入反应堆容器102的水(即，这种水可称为“给水”)加热成蒸汽。控制棒106可插入到反应堆容器102中，以使在燃料棒105内和燃料棒之间发生的核反应暂停或减少。给水可通过给水线路110从冷凝器108输送到反应堆容器102，这将在下面更详细地论述。给水可从冷凝器108引出且被加压，以用于通过冷凝泵112输送到反应堆容器102，冷凝泵112位于冷凝器108附近的给水线路110中。阀114可位于冷凝泵112和加热器116之间的给水线路100中，以控制进入给水加热器116的给水流。离开加热器116的给水可通过反应堆供给泵118输送到反应堆容器102，反应堆供给泵118位于给水线路110中的加热器116下游。给水隔离阀120可位于反应堆供给泵118和反应堆容器102之间的给水线路110中。在给水已经进入反应堆容器102之后，给水可被燃料棒加热且转变成蒸汽。蒸汽可通过蒸汽返回线路122离开反应堆容器102，从而将蒸汽传送到蒸汽涡轮124。蒸汽隔离阀126可位于反应堆容器102和蒸汽涡轮124之间的蒸汽返回线路122中。虽然蒸汽隔离阀126和给水隔离阀120被显示为位于密闭单元104的外部，但这些阀120、126在其它实施例中可位于密闭单元104的内部。另外，其它阀可位于密闭单元104的内部，并且可具有各种功能和用途。位于密闭单元104内部的阀可称为“内部密闭”阀。蒸汽涡轮124可将来自加压蒸汽的热能转变成旋转能。蒸汽涡轮124的输出轴128可联接至且驱动电力发电机130。离开蒸汽涡轮124的一些冷凝蒸汽可通过第一冷凝物线路132直接传送回到给水加热器116。阀134可位于蒸汽涡轮124和给水加热器116之间的第一冷凝物线路132中，并且可调整它们之间的冷凝蒸汽流。通过第一冷凝物线路132输送到给水加热器116的冷凝蒸汽加热通过给水线路110从冷凝器108进入给水加热器116的给水。第一冷凝物线路132将离开给水加热器116的冷凝蒸汽传送到冷凝器108。阀136可位于给水加热器116和冷凝器108之间的第一冷凝物线路132中，并且可调整其之间的冷凝蒸汽流。离开蒸汽涡轮124的冷凝蒸汽的其余部分可通过冷凝物返回线路137直接返回到冷凝器108。一旦在冷凝器108的内部，冷凝蒸汽可通过流过冷凝器108内的冷却管138的冷却水进一步冷凝成液态水。冷凝器108的冷却管138中被来自蒸汽涡轮124的冷凝蒸汽加热的冷却水可通过冷却水返回线路142输送到冷却塔140。阀143可调整冷凝器108和冷却塔140之间的冷却水返回线路142中的冷却水流。来自冷却塔140的经冷凝和冷却的冷却水可通过冷却水线路144由泵146循环回到冷凝器108的冷却管138。阀148可位于泵146和冷凝器108之间的冷却水线路144中，并且可调整从冷却塔140到冷凝器108的冷却水流。要理解的是，流体控制系统100的一些阀或所有阀(包括阀114、120、126、134、136、143和148)可为控制阀。图2示出根据本公开的实施例的示例性控制阀200。诸如图2中显示的控制阀200可用于图1中显示的阀114、120、126、134、136、143和148中的任一个。继续参照图2，控制阀200可包括阀本体，阀本体具有封闭元件(未显示)，诸如设置在其中的插销头。封闭元件的杆(未显示)可操作性地联接到阀促动器202上，阀促动器202打开和关闭阀200的封闭元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作核反应堆的方法，包括：/n操作阀促动器以打开和关闭与核反应堆流体控制系统流体连通的阀；和/n通过利用电动马达的导线绕组使所述电动马达的电枢旋转来利用所述电动马达驱动所述阀促动器，所述绕组的导线包括布置在所述导线的导体上和周围的绝缘材料，所述绝缘材料构造成保护所述绕组的功能性，在所述绕组形成和缠绕之后利用浸渍树脂处理所述导线绕组，所述浸渍树脂构造成充当为了获得结构完整性的粘合剂并且对至少一种苛刻环境提供屏障以便至少部分地减少所述绝缘材料的退化。/n

【技术特征摘要】
1.一种操作核反应堆的方法，包括：
操作阀促动器以打开和关闭与核反应堆流体控制系统流体连通的阀；和
通过利用电动马达的导线绕组使所述电动马达的电枢旋转来利用所述电动马达驱动所述阀促动器，所述绕组的导线包括布置在所述导线的导体上和周围的绝缘材料，所述绝缘材料构造成保护所述绕组的功能性，在所述绕组形成和缠绕之后利用浸渍树脂处理所述导线绕组，所述浸渍树脂构造成充当为了获得结构完整性的粘合剂并且对至少一种苛刻环境提供屏障以便至少部分地减少所述绝缘材料的退化。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绕组的导线的所述绝缘材料基本沿周向和沿纵向包住所述导线的导体。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括选择所述浸渍树脂以包括含有溶剂的环氧树脂。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括选择所述绝缘材料以包括在暴露于硼酸喷雾和氢氧化钠喷雾中的一者或多者时基本不退化的材料。


5.一种用在核反应堆流体系统的阀上的阀促动器，包括：
可旋转轴，其用于促动与核反应堆流体控制系统流体连通的阀门的一部分；和
用于使所述可旋转轴旋转的电动马达，包括：
马达框架；
布置在所述马达框架中的导线绕组，所述导线绕组的导线包括直接布置在所述导线的导体上的绝缘材料；和
联接至所述可旋转轴的电枢，其中，所述导线绕组构造成限定场以在电流供应到所述导线绕组时使所述电枢和所述可旋转轴旋转，所述绝缘材料直接布置在所述导线绕组的每个导体上以将所述导线绕组的导体与所述核反应堆流体系统的苛刻操作环境至少部分地隔离。


6.根据权利要求5所述的阀促动器，其特征在于，所述绝缘材料构造成当所述电动马达在100%的湿度环境中暴露于介于大约120摄氏度和大约260摄氏度之间的温度达至少大约5分钟时，保护所述导线绕组的功能性。


7.根据权利要求5所述的阀促动器，其特征在于，所述导线绕组的每个导体的所述绝缘材料利用浸渍树脂处理。


8.根据权利要求7所述的阀促动器，其特征在于，所述浸渍树脂是含有溶剂的环氧树脂。


9.根据权利要求7所述的阀促动器，其特征在于，所述浸渍树脂在所述导线绕组缠绕之后施加到所述导线绕组。


10.根据权利要求5所述的阀促动器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：NJ索乔尔，D布里丁，K拉姆齐，
申请(专利权)人：芙罗服务管理公司，
类型：发明
国别省市：美国;US