DE1403804A1

DE1403804A1 - Einrichtung zur UEberwachung von Doppelmembranpumpen auf Membranbruch

Info

Publication number: DE1403804A1
Application number: DE19611403804
Authority: DE
Inventors: Helmut Landgraf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-10-10
Filing date: 1961-10-10
Publication date: 1968-12-12

Description

Einrichtung zur Überwachung von Doppelmembranpumpen auf Membranbruch Die Erfindung betrifft Doppelmembranpumpen für die Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere von Moderator- oder Kühlflüssigkeiten für Atomreaktoren. Membranpumpen werden anstelle von z.B. Kolbenpumpen verwendet, wenn Verunreinigungen des zu fördernden Mediums vermieden werden müssen. Üblicherweise ist auf der Antriebsseite der MembranenÖlals Übertragungsmittel der von einem Kolben ausgeUbten Antriebskraft vorgesehen. Bei Einmembranpumpen tritt infolgedessen bei einem Membranbruch Öl auf die Förderselte über und vermischt sich mit der Förderflüssigkeit, die dadurch, insbesondere wenn sie in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt wird, völlig unbrauchbar werden kann. Damit die Folgen eines Membranbruches nicht dieses Ausmaß annehmen können, sind die Doppelmembranpumpen entwickelt worden, bei denen der Raum zwischen den beiden Membranen mit einer Pufferflüssigkeit gefüllt ist, die mit dem zu fördernden Medium verträglich ist.
Der"Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Doppelmembranpumpen auf einen Bruch einer der beiden Membranen zu überwachen. Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, einen in die Pufferflüssigkeit eintauchenden Elektrodenkörper in Verbindung mit einem den Leitwert der Pufferflüssigkeit erfassenden Meßstromkreis vorzusehen. Wählt man den Leitwert der Pufferflüssigkeit relativ zum Leitwert der Förder- und AntriebsflUssigkeit hoch, so genügt bei einem Meinbranbruch bereits ein Eindringen kleiner Mengen dieser Flüssigkeiten, um den Leitwert der Pufferflüssigkeit innerhalb kurzer Zeit auf den Wert herabzusetzen, bei dem das Meßglied anspricht. Als Pufferflüssigkeit ist beispielsweise dieselbe wie die zu fördernde Flüssigkeit, z.B. schweres Wasser, verwendet. Der hohe Leitwert der Pufferflüssigkeit ist dadurch erzielt, daß- ihr eine geringe Menge Salz z.13. Natriumsulfat, zugesetzt ist. Der Meßstromkreis enthält beispielsweise einen Wechselspannungsverstärker und ein Relais. Mit Hilfe des Relais kann - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines weiteren Relais - der Pumppnantrieb abgeschaltet und ein optisches oder akustisches Signal ausgelöst werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden anhand der Zeichnungen erläuter"L. werden.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine zehematisch dargestellte Doppelmembranp#i-#lpe, Fig. 22 ist ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Einrichtung.
In Fig. 1 Ist zum besseren Verständnis der prinzipielle Aufbau einer Doppelmembranpumpe dargestellt. In einem Gehäuse 1 sind zwei zueinander parallel verlaufende Membranen 2, 3 angeordnet. Der Raum 4 zwischen den beiden Membranen ist mit einer Pufferflüssigkeit, der Raum 5 zwischen der Membrane 3 und dem Gehäuse 1 mit Öl gefüllt, auf das ein von einem Motor über ein Getriebe hin- und herbewegter Kolben 6 wirkt, und der Raum 7 zwischen der Membrane 2 und dem Gehäuse 1 ist über eine Bohrung 8 mit der Förderleitung 9 verbunden, in deren innerhalb des Gehäuses liegendem Abschnitt Ventile 10, 11 angeordnet sind. Im'Gehäuse 1 sind eine Bohrung 12, die in den Zwischenraum 4 führt und in die ein beispielsweise zündkerzenähnlicher Elektrodenkörper eingesetzt werden kann, und eine durch eine Schraube 14 verschließbare Bohrung 13 zum Ablassen der Pufferflüssigkeit vorgesehen.
FUr eine solch'e z.B. In einem Atomkraftwerk zur Förderung oder Umwälzung von schwerem Wasser verwendete Pumpe ist beispielsweise als Pufferflüssigkeit ebenfalls schweres Wasser gewählt, dem eine bestimmtem Menge Natriumsulfat zugesetzt ist. Infolgedessen hat die Pufferflüssigkeit einen genau definierten elektrischen Leitwert, der mit Hilfe eines in den Raum 4 hineinragenden Elektrodenkörpers, dessen Elektroden an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, und eines Meßgliedes laufend überwacht werden kann. Da das Volumen des Zwischenraumes 4 klein ist, nimmt der Leitwert der Pufferflüssigkeit nach einem Membranbruch schon bei Eindringen einer geringen Menge Wasser (Leitwert etwa 3pS/cm) oder Öl (Leitwert etwa 0,07"uSi'cm) in kurzer Zeit ab. Je höher der Leitwert der Pufferflüssigkeit ist', umso schneller nimmt er bei einem Membranbruch relativ ab. Unterschreitet der Leitwert einen .#,orgegebenen Wert, so spricht das Meßglied an.
Vorteilhafterweise wird an die Elektrodenstrecke eine niedrige Wechselspannung gelegt» da diese einerseits leicht verstärkt-werden kann und andererseits eine Zersetzung der Pufferflüssigkeit praktisch vermieden ist. Das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild veranschaulicht ein Schaltungsbeispiel, in dem das Meßglied aus einem Relais A mit vorgeschaltetem Wechselstromverstärker 15 besteht. Der Verstärker ist beispielsweise ein ein- oder mehrstufiger Elektronenröhrenverstärker, der an eine Netzspannung U N angeschlossen ist. Eine Reihenschaltung aus den Elekt'roden 16, 17 und einem Spannungsteilerwiderstand 18 wird von dem in den Verstärker eingebauten Netztransformator mit einer Spannung von beispielsweise 4 V versorgt. Die an der Elektrode 17 und dem Abgriff 19,des Spannungsteilers abgenommene Meßspannung wird über die Klemmen 20, 21 dem Verstärker zugeführt. An die Endstufe des Verstärkers ist das Relais A angeschlossen. Wenn das Relais A anspricht, legt sein Schaltkontakt a 1 ein weiteres Relais B an Spannung und sein zweiter Schaltkontakt a 2- schaltet von einer beispielsweise gelben Lampe 22 auf eine beispielsweise rote Lampe 23 um. Diese Lampen zeigen den Betriebszustand des Relais A und damit des Verstärkers an. Bei erregtem Relais B ist über den Schaltkontakt b 1 eine Hupe 24 eingeschaltet, und durch den Schaltkontakt b 2 die Steuerleitung 25 eines Schutzschalters für den Antriebsmotor der Pumpe unterbrochen.
Als Meßglied können z.B. auch Transistorschaltungen oder Transduktoren verwendet werden. Zweckmäßigerweise ist parallel zur Elektrodenstrecke eihe PrUftaste mit einem Widerstand vorgesehen, der ungeführ dem Wert des Lösungswiderstandes entsprichtt bei dem das Meßglied ansprechen soll. Bei betätigter Prüftaste läßt sich der Ansprechstrom des Meßgliedes mit Hilfe des Spannungsteilers einstellen. Mit Ausnahme der Elektrodenstrecke und gegebenenfalls der Hupe können alle Geräte der Fig. 2 in das Verstärkergehäuse eingebaut sein.

Claims

Patentansprüche Einrichtung zur Überwachung von Doppelmembranpumpen für die Förderung von Flüssigkeiten, Insbesondere von Moderator- oder Kühlflüssigkeiten für Atomreaktoren, auf Bruch einer der beiden Membranen, zwischen denen sich eine Pufferflüssigkeit befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Pufferflüssigkeit eintauchender Elektrodenkörper mit einem den Leitwert der Pufferflüssigkeit erfassenden Meßstromkreis vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwert der Pufferflüssigkeit hoch*ist gegenüber dem Leitwert der Flüssigkeiten auf der Förder- und Antriebsseite der Membranpumpe. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pufferflüssigkeit dieselbe wie die zu fördernde Flüssigkeit mit Zusatz einer Salzmenge verwendet ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu fördernde Flüssigkeit schweres Wasser ist. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Art einer Zündkerze aufgebaute Elektrodenkörper in das Pumpengehäuse auswechselbar eingesetzt ist. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß- stromkreis einen Versl#"S t,2# ffe%elais enthält.

Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, (laß das Relais mit Kontakten für die mittelbare oder unmittelbare Abschaltungdes Pumpenantriebes, die Auslösung eines optischen und/oder akustischen Signals und die Anzeige des Betriebszustandes des VerstKrkers ausgerüstet ist.