DD216079A1

DD216079A1 - Stellventil mit mehrstufiger entspannung

Info

Publication number: DD216079A1
Application number: DD25193483A
Authority: DD
Inventors: Wird Auf Antrag Nicht Genannt Erfinder
Original assignee: Magdeburger Armaturenwerke
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1983-06-13
Publication date: 1984-11-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stellventil mit mehrstufiger Entspannung zur gezielten Beeinflussung des Massestromes radioaktiver Waermetraeger fuer das Spuelsystem des Primaerkreislaufs von Kernkraftwerken. Dieses Stellventil gewaehrleistet die erforderliche Dichtheit zwischen Gehaeuse und Drosselbuchse und ermoeglicht eine Vereinfachung der Demontage der Armatur bei gleichzeitiger Wiederverwendung der Drosselbuchse nach deren Aufarbeitung, was durch die Veraenderung der Dichtpartie unter Ausschluss elastischer Dichtelemente sowie die Umgestaltung des Aufbaus und der konstruktiven Ausfuehrung der Drosselbuchse erreicht wird. Bei diesem Stellventil wird die Drosseleinrichtung aus einer Buchse und einem Drosselkegel gebildet, wobei die Buchse aus einem mit Durchbruechen versehenen Haltering und einem in einen Fuehrungsring auslaufenden Zylinderteil sowie einer abstroemseitig angeordneten Schutzhuelse besteht. Der Haltering der Buchse geht abstroemseitig in einen Zapfen ueber, in den ein Befestigungselement eingreift, so dass die Schulter des Halteringes unmittelbar auf einem Absatz des Gehaeuses dichtend aufliegt.

Description

Titel der Erfindung

Stellventil mit mehrstufiger Entspannung .

Anwendungsgebiet der Erfindung . . . •Die Erfindung betrifft ein Stellventil mit mehrstufiger Ent spannung zur Beeinflussung des Massestroms bzw. des Druckes eines in einer Hohrleitung fließenden Mediums bei.erforderlicher Druckdifferenz. Dieses Stellventil eignet sich somit auch für eine gezielte Beeinflussung des MasseStroms radioaktiver Wärmeträger zur Durchführung der Spülprosesse im Primärkreislauf von Kernkraftwerken. >'

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur mehrstufigen Entspannung von flüssigkeiten sind bereits die unterschiedlichsten Ausführungen von Stellventilen für konventionelle Kraftwerke bekannt« So wurde bereits ein Hochdruckventil vorgeschlagen, bei dem der "Ventilsitz unter Zwischenschaltung einer Packung .im Gehäuse lagert· Der Ventilsitz wird über eine_: Laterne und eine Stopfbuchspackung von der Stopfbuchsbrille im Gehäuse gehalten, wobei durch Anziehen der Stopfbuchse die zwischen Ventilsitz und Gehäuse vorgesehene Packung eine Belastung erfährt und somit die Abdichtung zwischen diesen beiden Bauteilen übernimmt (DE-AS 1 072 855). Durch die üoen die Spindel auf den Ventilsitz aufgebrachte Schließkraft unterliegt die Packung einer zusätzlichen Belastung, die dazu -führt, daß in Offenstellung des Ventils diese Packung teils entlastet ist und

die Abdichtung zwischen "Ventilsitz und Gehäuse nicht mehr gewährleistete Diese Packungsundich theiten gestatten einen lediumdurchtritt, der in diesem Bereich zu starken Erosions-· erscheinungen an den Konturen beider Bauteile führt?. Bei derartigen Ventilen ist außerdem zu berücksichtigen, daß auf . Grund ihrer Funktion die wesentlichsten Bauteile einem erheblichen Verschleiß unterliegen, wodurch diese Armaturen eine/Ausbaubarkeit der Funktionsteile aufweisen müssen. Durch die Vielzahl der Einzelteile erfordert eine Demontage jeweils einen erneuten und separaten Ausbau der einzelnen Funktiοnselemente, was sehr zeitaufwendig und kompliziert ist. Dabei wird dieser Vorgang durch das Festsitzen oder Verklemmen der einzelnen Bauteile im Gehäuse sowie untereinander erheblich erschwert. , ; , ' ..

Weiterhin ist in der DS-AS 1 086 096 ein Ventil offenbart, dessen den Ventilsitz tragender und mit öffnungen versehener Hohlkolben durch Lösen einer Verschraubung an der der"Spin- ; del abgewandten Seite aus dem Gehäuse herausnehmbar ist. Der Hohlkolben stützt sich über eine Stufe auf eine ihn umgebende Hülse unter Zwischenlage einer Dichtung ab, wobei die · gegenüberliegende Stirnseite der Hülse unter erneuter Zwischenschaltung einer Dichtung an einer auf das Gehäuse aufgeschraubten Überwurfmutter anliegt. Zur Erreichung der Abdichtung des Kolbens innerhalb des Ventilgehäuses wird über eine Hilfsversehraubung, die durch den aus der Überwurfmutter herausragenden !Teil des Kolbens sowie einer Hilfsmutter besteht, der Kolben gegen die Überwurfmutter gesogen. Dabei werden die an den Stirnseiten der Hülse befindlichen Dichtungen zusammen gepreßt. Da auch bei diesem Ventil die' Schließkraft· des Ventilkörpers der Anpreßkraft der Dichtungen gleichgerichtet ist, unterliegen die Dichtungen ebenfalls einer zusätzlichen Belastung. Hebt der Ventilkörper vom Sitz ; ab, so erfahren die.Dichtungen eine Entlastung und werden undicht, was zu einem unerwünschten- Mediumdurchtritt in der

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Gehäusebohrung führt. Zur Demontage des Ventils ist die* Überwurfmutter zu lösen, was mit erheblichen Schwierigkeiten "verbunden ist. Derartig große Gewinde neigen bei höheren Tempe-raturen zum Festfressen und können nur unter hohem Kraftaufwand bei möglichen Beschädigungen der Gewindegänge wieder gelöst werden. Sin weiterer Mangel, dieser Ausführung besteht darin, daß nach dem Ausbau des Hohlkolbens der beschädigte Sitz nicht,nacharbeitbar ist. Auf Grund der -schlechten Zugänglichkeit des Sitzes für die Heparaturschweißung- und die mechanische Bearbeitung kann der relativ komplizierte und .· fertigungsaufwendige Hohlkolben nicht aufgearbeitet werden. Er ist demzufolge bei entsprechendem Verschleiß durch einen neuen Kolben zu ersetzen,- wodurch diese Armatur erhebliche Reparaturkosten erfordert. : '

Ziel der Erfindung . , .· .

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei Stellventilen mit mehrstufiger Entspannung die erforderliche Dichtheit zwischen Gehäuse und Drosselbuchse zu gewährleisten sowie die Demontage der Armatur bei gleichzeitigem Erreichen der Aufarbeitbarkeit des Sitzes und"Wiederverwendung der Drosselbuchse·zu vereinfachen. ' . . .

Darlegung; des Wesens der Erfindung · ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausschluß von elastischen Dichtelernenten die Dichtpartie zwischen Gehäuse und Drosselbuchse in Verbindung mit dem Aufbau und der konstruktiven Gestaltung der Drosselbuchse so zu verändern, > daß ein Mediumdurchtritt und damit verbundene Erosionserseheinungen -vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Buchse aus einem mit Durchbrüchen versehenen Haltering und einem in einen Führungsring auslaufenden Zylindertail sowie einer abströmsei tig angeordneten Schutzhülse besteht, wobei der Haltering der Buchse abströmseitig in einen mit Innengewinde

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ausgestatteten Zapfen'übergeht, in den ein bekanntes Befestigungselement eingreift, so daß die Schulter des Halteringes, unmittelbar auf dem Absatz des'Gehäuses dichtend aufliegt. Der Führungsring der Buchse verfügt vor dem Ventilsitz über am Umfang gleichmäßig verteilte Schlitze sowie' stirnseitig über mindestens zwei Ausnehmungen. In diese Ausnehmungen greifen am Deckel angeordnete Nasen ein, wodurch ein Verdrehen der Buchse im'Gehäuse verhindert wird. ,Die Schutzhülse der Buchse ist konisch ausgebildet und ragt bis in ₍ deη.Abströmkanal hinein, so daß sie in diesem Bereich als Schutz gegen .Strömungsverschleiß wirkt. Die Schutzhülse besitzt einen Durchbruch, der in den Abströmkanal, weist. Das bekannte Befestigungselement wird durch einen Schraubenbolzen mit Sechskantmutter verkörpert, welches durch eine an das Gehäuse angeordnete Haube gekapselt ist.

Das zu beeinflussende Medium strömt, eintrittsseitig über.den mit Schlitzen versehenen Führungsring in die Buchse.. Durch die vom Stellantrieb eingeleitete.Hubbewegung, die über die Spindel auf den mehrstufigen Drosselkegel übertragen wird, hebt der Drosselkegei vom Ventilsitz ab und gibt diesen frei. Dabei erfährt das Medium bereits durch den vom Drosselkegel , verengten Durchgang am Ventilsitz einen Druckabbau, der sich, bis zur letzten Drosselstufe der.Drosseleinrichtung fortsetzt. Die, einzelnen Drosseleinheiten, bestehend aus den Drosselstufen am Drosselkegel und den Drosselkammern in der Buchse, nehmen dabei.gemeinsam und gleichmäßig am Drosselvorgang teil, wodurch sich der, Differenzdruck ,entsprechend der Anzahl der ~. .Drosseleinheiten in annähernd gleiche Stufendrücke aufteilt. Nach Verlassen des'Mediums der letzten Drosseleinheit durchströmt das druckreduzierte Medium die im Haltering befindlichen purchbrüche und gelangt in den von der Schutzhülse abgedeckten Bereich des Abströmkanals. leben der Vermeidung von Verschleißerscheinungen im Abströmkanal wird durch die Konizität der Schutzhülse gleichzeitig der Mediumstrom

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abströmseitig in der Buchse umgelenkt. Das Medium gelangt dann über den Durchbruch, in den Abströmkanal des Gehäuses.

Da die Buchse mit einer Schulter des Halteringes auf dem Absatz des Gehäuses unmittelbar aufliegt und in diesem Bereich keine elastischen Dichtelemente verwendet werden, wird die Buchse mittels des Befestigungselementes unelastisch und dabei dichtend im Gehäuse gehalten. Somit ist nach Abheben des Drosselkegels vom Sitz der Buchse eine Veränderung dieses Dichtbereiches nicht gegeben, womit ein unerwünschter und unkontrollierbarer Mediumdurchtritt in diesem Bereich unterbunden wird. Bei dieser Armatur ist durch zusätzliche Dichtschweißungen, wie z.B. die Verbindungsstelle zwischen Gehäuse und Deckel oder die Haube des Befestigungselementes, geglicher Mediumaustritt, selbst eine geringfügige Leckage, ausgeschlossen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Stellventil mit mehrstufiger Entspannung

ohne Stellantrieb in Schnittdarstellung Pig. 2: Schnitt A-A nach Fig. Ί durch den Führungsring Fig· 3* Führungsring nach Schnitt B-B der Fig. 1 Fig. 4·: Schutzhülse nach Schnitt G-O der Fig. 1

Das in der Zeichnung dargestellte Stellventil besteht aus einem Gehäuse; 1, in dem eine Buchse 2 sowie der über eine Spindel 3 verstellbare Drosselkegel 4 angeordnet sind. Die Buchse 2 besteht aus einem mit Durchbrüchen 5 versehenen Haltering. 6 und einem in einen Führungsring 7 auslaufenden Zylinderteil 8 sowie einer abströmseitig aage-, ordneten Schutzhülse 9· 2er Haifeering 6 der Buchse 2 geht abströmseitig in einen mit Innengewinde 10 versehenen Zapfen 11 über und weist am Umfang eine Schulter 12 auf,

über die sich die-Büchse. 2 auf dem Absatz I3 im Gehäuse abstützt· Dia im Zylinder teil 8 durch Distaazhülsen 14 gehaltenen Drosselringe 15" bilden zusammen mit den auf dem -Drosselkegel .4, vorgesehenen Drosselstufen 16 die Drosseleinheiten. .Bevor das Zylinderteil 8 spindelseitig in den Führungsring 7 übergeht, weist das Zylinderteil 8 den aufgepanzerteη Ventilsitz 17 auf. "Vor dem Ventilsitz ; 17 ' 'verfügt der führungsring 7 über mehrere Schlitze 18, wie aus.Fig· 3 erkennbar ist. Stirnseitig besitzt der Pührungsring" 7 mindestens zwei Ausnehmungen 19> in die am Deckel .20 angeordnete liasen 21 eingreifen (fig. 2). Die somit entstehende Verdrehsicherung ermöglicht eine sichere Stellung der Buchse 2 im Gehäuse 1," was auch für die Arretierung des in der konisch ausgebildeten Schutzhülse 9 vorgesehenen Durchbruchs 22-, von Bedeutung ist·; Bei'der in^den Abströmkanal 23 des Gehäuses 1 hineinragenden Schutzhülse 9 weist., wie in·.Pig· 4 dargestellt, der Durchbruch 22 .unmittelbar in den Abströmkanal 23· Die !Führung der Buchse 2 im Gehäuse 1 erfolgt nur durch den Führungsring 7 und den Haltering 6· Das durch die Wandung des Gehäuses 1 hindurchgeführte Befestigungselement 24 ist in den. Zapfen 11 - des Halteringe's 6 eingeschraubt und hält die Buchse :_fe2 mit der am Haitering 6 angeordneten Schulter 12 auf dem Absatz 13 des Gehäuses 1. Dabei liegt die Buchse 2 ' un-' 'mittelbar auf der metallischen Schulter 12 dichtend auf· Eine Druckbeaufschlagung der Buchse 2. durch den Deckel 20 erfolgt bei dieser Ausführung nicht, da der Deckel 20 nur in die Ausnehmungen 19 des Pührungsringes 7 eingreift, diesen aber ansonsten nicht berührt.

Zur. hermetischen Abdichtung der Armatur ist die Verbindungsstelle' zwischen Gehäuse 1- und Deckel 20 verschweißt und "das Befestigungselement 24 durch eine 'am Gehäuse 1 angeschweißte Haube .25 gekapselt, ·

Zur Durchführung von Reparaturarbeiten ist die Befestigung des Deckels 20 zu lösen und der Decl^l 20 samt Spindel , 3 und Drosseltgel 4 vom Gehäuse 1 zu entfernen· Nach dem Abnehmen der Haube 25 wird die Sechskantmutter des Befestigungselementes 24 entfernt. Die Buchse 2 wird dann durch einen einmaligen Arbeitsgang aus dem Gehäuse 1 herausgezogen. Ist der Ventilsitz 17 aufzuarbeiten oder sind einige Drosselringe 15 auszuwechseln, so wird die Buchse 2 an den entsprechenden Schweißnähten aufgetrennt· Nach der Aufarbeitung und dem Wechseln von Einzelteilen wird die Buchse 2 an den Stoßstellen verschweißt und in das Gehäuse 1 wieder eingebaut. Neben einer einfachen und seitsparenden Demontage gestattet dieses Ventil auf Grund seiner Ausführung eine Wiederaufarbeitung und Weiterverwendung der doch recht kosten- und fertigungsaufwendigen Buchse. . .-·

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Claims

, . . . - 8 - . ^ . . ' . ·. ' Erfindungsanspruch

1· Stellventil mit mehrstufiger Entspannung durch eine aus Buchse und Drosselkegel gebildete Drosseleinrichtung, bei der die Buchse an der spindelabgewandten Seite mittels eines Befestigungselementes im Gehäuse gehalten ist,,, gekennzeichnet dadurch, daß die Buchse (2) aus einem mit Durchbrüchen (5) versehenen Haltering (6) und einem in einen, !Führungsring (7) auslaufenden, Zylinderteil (8) " , sowie einer abströmseitig angeordneten Schutzhülse (9) besteht, wobei der Haltering (6) der Buchse (2) abström-. seitig in einen mit Innengewinde (10) ausgestatteten Zapfen (11) übergeht, in de^Jn ein bekanntes Befestigungselement (24-) eingreift, das gleichzeitig durch eine am

,Gehäuse (1) angeschweißte Haube (25) gekapse-lt ist, so daß die Schulter (12) des Halteringes (6) unmittelbar auf dem Absatz (13) -des Gehäuses (1) dichtend aufliegt.
2.. Stellventil mit mehrstufiger Entspannung nach Punkt^!1,' gekennzeichnet dadurch, daß der Führungsring (7) der 'Buchse (2) vor dem Ventilsitz (17) über mehrere Schlitze (18) verfügt" und stirnseitig mindestens zwei Ausnehmungen (19) aufweist, in die am Deckel (20) angeordnete Sasen (21)' eingreifen und als Verdrehsicherung der Buchse (2) fungieren.
3.. Stellventil mit "mehrstufiger Entspannung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schutzhülse (9) konisch ausgebildet ist und in den Abströmkanal-(23) hineinragt, wobei die Schutzhülse (9). einen in den Abströmkanal (2.3) weisenden Durchbruch (22)' besitzt.

- Hierzu 2 Bl.' Zeichnungen -