DE1209380B - Schaltorgan fuer Koaxialleitungen - Google Patents

Schaltorgan fuer Koaxialleitungen

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DE1209380B
DE1209380B DEU6487A DEU0006487A DE1209380B DE 1209380 B DE1209380 B DE 1209380B DE U6487 A DEU6487 A DE U6487A DE U0006487 A DEU0006487 A DE U0006487A DE 1209380 B DE1209380 B DE 1209380B
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DE
Germany
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slide
opening
wall
inner tube
pipe
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Pending
Application number
DEU6487A
Other languages
English (en)
Inventor
Gordon Brown
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/26Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Schaltorgan für Koaxialleitungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltorgan für Koaxialleitungen mit einem Innenrohr, das eine erste gphrleitung bildet, und einem Außenrohr, wobei der gingraum zwischen den beiden Rohren eine zweite Rohrleitung bildet, und mit einer Scbiebervorrichtung zur Steuerung des Stromes in beiden Rohrleitungen.
  • Für eine Flüssigkeit, die unter Druck steht und zwischen einer Wärmeerzeugungsgnlage (wie z. B. einem Kernreaktor) und einem Wärmeaustauscher strpmt, ist normalerweise zwischen beiden eine Hin-und Rückflußleitung erforderlich. Wenn sowohl die Wärmeerzeugungsanlage als auch der Wärmeaustauscher fest mit dem Boden verbunden sind, so können Wärmeausdehnungen und -zusammenziehungen nur dadurch aufgenommen werden, daß eine Ausgleichsvorrichtung, z. B. ein Dilatationsrobr, in den Leitungen vorgesehen wird. Dadurch, daß die Hin- und Rtiekflußleitungen koaxial ausgebildet werden, können die durch Expansion und Kontraktion auftretenden Schwierigkeiten wesentlich vermindert werden, insbesondere dann, wenn der Wärmeaustauscher so gelagert werden kann, daß er sich relativ zur Wärmequelle zu bewegen vermag. Jedoch bringt die Verwendung von Koaxialleitungen weitere Schwierigkeiten mit sich, beispielsweise in bezug auf Ventile für die Leitungen, um den Wärmeaustauscher von der Wärmequelle abzuschalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltorgan für koaxiale Leitungen zu schaffen, das die vier Anschlüsse entweder alle gegeneinander absperrt oder je zwei Anschlüsse miteinander verbindet upd in den Zwischenstellungen die Durchlaßquerschnitte stetig verändern kann.
  • Erfindungsgemäß wird der Schieber von einem hohlzylindrischen Körper in dem Innenrohr gebildet, wobei dieser Körper mit einer Querwand versehen ist, durch welche das Innenrohr in zwei getrennte Teile unterteilt ist, wobei die Rohrwand des einen Teiles mit einer Öffnung versehen ist, die mit einer Leitung verbunden ist, welche durch das Außenrohr führt, und welche Öffnung in Flucht mit einer Öffnung in der Zylinderwand des Schiebers gebracht werden kann, wobei der Wandteil des Innenrohres auf der anderen Seite der Querwand so mit der Außenrohrwand verbunden ist, daß der Ringraum an dieser Stelle verschlossen ist, wobei ferner das Innenrohr mit einer oder mehreren Steuereröffnungen versehen ist, die den Ringraum nahe seinem geschlossenen Ende mit einer Anschlußleitung verbinden können, welche mit dem Ende dieses Teiles des Innenrohres verbunden ist, wobei die letztgenannten Öffnungen derart angeordnet sind, daß sie mittels des Schiebers zusammen mit der erstgenannten Öffnung gleichzeitig geschlossen und geöffnet werden.
  • Vorzugsweise ist der Schieber axial bewegbar. Im Schieber können nahe der ersten Öffnung an sich bekannte Umlenkrippen vorgesehen sein.
  • Die Erfindung soll nunmehr ausführlicher an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben werden, in der F i g. 1 und 2 Teilseitenschnittansichten einer mit einem Ventil versehenen Koaxialleitung nach der Erfindung wiedergeben, die sich in einem Wärmeaustauscher befindet.
  • In F i g. 1., bei der beispielsweise die koaxiale Leitung 1 einem gasförmigen Kühlmittel dient, das zwischen einem (nicht dargestellten) Kernreaktor als Wärmequelle und einem Wärmeaustauscher strömt (von dem ein Teil in F i g. 1 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 2 versehen ist), weist die Leitung 1 ein Außenrohr 3 und ein Innenrohr 4 auf, das koaxial mit dem Außenrohr 3 ist. Das Innenrohr 4 ergibt eine Leitung 5 für die Strömung von heißem Gas, und der Ringraum 6 zwischen den Rohren 3 und 4 ergibt eine Leitung für die entgegengesetzte Strömung kalten Gases. Eine Schiebervorrichtung zur Steuerung des Stromes ist vorgesehen, die gleichzeitig die Gasströmung in der Leitung 5 und der durch den Ringraum 6 gebildeten Leitung steuert. Die Schiebervorrichtung ist ein Kolbenschieber und mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet. Das Endstück der Leitung 5 wird durch einen Rohrabschnitt 4' gebildet, dessen Enden das Innenrohr 4 überlappen, und der im Vergleich hierzu eine größere Wandstärke besitzt und infolgedessen höhere Steifigkeit hat. Das Endstück des Außenrohres 3 ist folgendermaßen beschaffen: Das Außenrohr 3 hat einen Flansch; der an einer Düse 39 in der Außenwandung 19 des Wärmeaustauschers befestigt ist. Die Düse 39 bildet eine Öffnung 32 für das Innenrohr 4 und den Rohrabschnitt 4', während das andere, mit einem Flansch versehene Ende der Düse 39 an dem Flansch eines Teiles 33 befestigt ist, der sich im Durchmesser erweitert und Längsrippen 8 an der Innenseite und an der Außenfläche des Rohrabschnittes 4' aufweist, um dadurch die Festigkeit des Rohrabschnittes 4' zu erhöhen. Das andere mit einem Flansch versehene Ende des Teiles 33 ist mit dem mit einem Flansch versehenen Ende eines zylindrischen Teiles (Außenrohrwand) 34 verbunden, der eine Öffnung 35 oben in seiner Wandung aufweist. Das freie Ende des Rohrabschnittes 4' ist nach außen umgebogen, mit einem Flansch versehen und mit dem anderen Flansch des Teiles 34 verbunden. Ein Ringraum 6' (der eine Fortsetzung des Ringraumes 6 zwischen den Rohren 3 und 4 bildet) zwischen dem Rohrabschnitt 4' und den Teilen 39, 33 und 34 wird dadurch an der Stelle 9 abgeschlossen.
  • Der Rohrabschnitt 4' hat eine Öffnung 36 in seiner oberen Wandung, die eine Auslaßöffnung für eine Leitung 10 ergibt, die heiße Flüssigkeit aus dem Inneren des Rohrabschnittes 4' fördert und durch die Öffnung 35 in den Teil 34 hineinragt. Vier gleich weit voneinander entfernte Steueröffnungen (von denen in F i g. 1 nur drei dargestellt und mit 11 bezeichnet sind) sind in dem Rohrabschnitt 4' bei dessen Teil 9 vorgesehen. Die Öffnungen 11 ergeben Kühlgaseintrittsöffnungen für den Ringraum 6' und damit zum Ringraum 6. Beim Schieber 7 befindet sich der Hohlkolben 12 im Rohrabschnitt 4'. Es sind Kolbenringe 13 vorgesehen, um auch bei gleitender Bewegung zwischen dem Kolben 12 und der Innenfläche des Abschnittes 4' abzudichten, der den Zylinder für den Kolben 12 bildet. Der Kolben 12 ist durch eine Querwand 14 unterteilt, an der an der Stelle 37 eine Kolbenstange 15 angebracht ist, die an der Stelle 38 mit einer Betätigungsstange 16 verbunden ist. Die Betätigungsstange 16 geht nach außen und durchragt eine Düse 18 der Wärmeaustauscherwandung 19 diametral zu der zuvor genannten Düse 39 und kann in einer Führung 20 gleiten, die an einem Deckel 18' befestigt ist, der an der Düse 18 angebracht ist und eine Stopfbuchse 21 aufweist. Der Kolben 12 hat eine Öffnung 22, und Leitschaufeln 23 sind an der Innenfläche des Kolbens 12 vorgesehen, um den Druckabfall in der Flüssigkeitsströmung zu vermindern, wenn sie an der Querwand 14 umgelenkt wird.
  • Eine biegsame Dichtung 24 ist zwischen der Außenrohrwand 34 und der Leitung 10 vorgesehen, wo diese die Öffnung 35 durchragt. Das Rohr 4 und die Leitung 10 sind innen mit wärmeisolierendem Material 25 bzw. 26 ausgekleidet. Der Wärmeaustauscher 2 hat eine Innenwandung 27, an der der Rohrabschnitt 4' befestigt ist.
  • In F i g. 2 sind die gleichen wie in F i g. 1 dargestellten Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Der Hauptunterschied, der in F i g. 2 dargestellt ist, besteht darin, daß, während in F i g. 1 der Schieber 7 für eine Druck- und Zugbetätigung eingerichtet ist, der in F i g. 2 dargestellte Schieber 7' für Drehbetätigung eingerichtet ist. Infolgedessen hat der Schieber 7' einen Drehschieber 12' mit einer Öffnung 40, wobei nur eine Steueröffnung 11 (im Vergleich zu den vier an Hand von F i g.1 beschriebenen) in dem Rohrabschnitt 4' vorgesehen ist. Mindestens eine Längsdichtung 41 ist zur Abdichtung während der Drehung des Schiebers 7' vorgesehen. Andere Unterschiede zwischen der in F i g. 2 und der in F i g.1 dargestellten Ausführungsform bestehen darin, daß die Teile 33 und 34 am Ende des Abschnittes 4' aus einem Stück mit diesem bestehen, der nach außen umgebogen und mit einem Ende der Außenrohrwand 34 versteift ist.
  • In den Zeichnungen sind die Schieber 7 und 7' in der geöffneten Stellung dargestellt. Aus der Leitung 5 strömendes heißes Gas gelangt in das Innere des Kolbens 12 oder des Drehkolbens 12', wie es durch Pfeile 28 dargestellt ist, und wird durch die Leitschaufel 23 so abgelenkt, daß es durch die Öffnung 22 und in die Leitung 10 strömt, um in den Wärmeaustauscher 2 zu gelangen (wie es durch Pfeile 29 und 29' dargestellt ist).
  • Nach dem Wärmeaustausch strömt das entstehende kühle Gas nach unten an der Wandung 19 des Wärmeaustauschers 2 entlang zu einer (nicht dargestellten) Umwälzeinrichtung an der Basis des Wärmeaustauschers 2 und wird durch die Umwälzeinrichtung aufwärts durch den von den Wänden 27 und 19 gebildeten Raum (wie durch die Pfeile 30 angedeutet) gedrückt und dann in das offene Ende des Rohrabschnittes 4' durch die Steueröffnungen 11 und in den Ringraum 6' (wie es durch Pfeile 31 dargestellt ist), aus dem Wärmeaustauscher 2 heraus und in den Ringraum 6 hinein, damit es entgegengesetzt zu dem einströmenden heißen Gas in der Leitung 5 strömt. Die Gasströmung wird durch den Kolben 12 oder den Drehschieber 12' (einschließlich der Unterbrechung) durch Betätigung der Stange 16 außerhalb des Wärmeaustauschers 2 gesteuert, um die Steueröffnungen 11 ganz oder teilweise abzudecken und gleichzeitig die Leitung 10 von der Verbindung mit Leitung 5 teilweise oder ganz abzuschalten.
  • Die Rippen 8 zur zusätzlichen Erhöhung der Festigkeit des Rohrabschnittes 4' dienen zur Verhinderung oder Verminderung von Längs- und Seitenausdehnungen und -zusammenziehungen, die zwischen dem Rohrabschnitt 4' und dem Teil 33 sowie der damit verbundenen Außenrohrwand 34 auftreten.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Schaltorgan für Koaxialleitungen mit einem Innenrohr, das eine erste Rohrleitung bildet, und einem Außenrohr, wobei der Ringraum zwischen den beiden Rohren eine zweite Rohrleitung bildet, und mit einer Schiebervorrichtung zur Steuerung des Stromes in beiden Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (7, 7') von einem hohlzylindrischen Körper in dem Innenrohr (4, 4') gebildet wird, wobei dieser Körper mit einer Querwand (14) versehen ist, durch welche das Innenrohr in zwei getrennte Teile unterteilt ist, wobei die Rohrwand des einen Teils mit einer Öffnung (36) versehen ist, die mit einer Leitung (10) verbunden ist, welche durch das Außenrohr (3) führt, und welche Öffnung in Flucht mit einer Öffnung (22) in der Zylinderwand des Schiebers (7, 7') gebracht werden kann, wobei der Wandteil des Innenrohres auf der anderen Seite der Querwand (14) so mit der Außenrohrwand (34) verbunden ist, daß der Ringraum (6, 6') an dieser Stelle (9) verschlossen ist, wobei ferner das Innenrohr mit einer oder mehreren Steueröffnungen (11) versehen ist, die den Ringraum (6, 6') nahe seinem geschlossenen Ende mit einer Anschlußleitung (Pfeile 30, 31) verbinden können, welche mit dem Ende dieses Teils des Innenrohres verbunden ist, wobei die letztgenannten Öffnungen (11) derart angeordnet sind, daß sie mittels des Schiebers (7, 7') zusammen mit der erstgenannten Öffnung (36) gleichzeitig geschlossen und geöffnet werden.
  2. 2. Schaltorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (7) axial bewegbar ist.
  3. 3. Schaltorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schieber nahe der ersten Öffnung (22) an sich bekannte Umlenkrippen (23) vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr.128 833, 962 485, 971254, 1037 769; deutsche Auslegeschrift Nr. 1004 875; französische Patentschriften Nr. 790 376, 1198 041; USA.-Patentschriften Nr. 2 301428, 2 831503.
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