DE1600707B2 - Eck- oder durchgangsventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Eck- oder Durchgangsventil mit einer mittels eines Faltenbalges abgedichteten Ventilspindel und am Gehäuse vorgesehenen Anschlußstutzen, wobei der Durchlaßquerschnitt des Ventilsitzes wesentlich größer ist als der Durchlaßquerschnitt des Zuflußstutzens und die Außenseite des Faltenbalges dem Innenraum des Ventilgehäuses zugekehrt ist.

Bei Ventilen, von denen eine absolute Dichtheit gegenüber dem umgebenden Medium verlangt wird, erfolgt häufig die Abdichtung der Ventilspindel gegen das zu steuernde Medium durch einen Faltenbalg, der einerseits mit dem Ventilkegel oder Spindelkörper und anderseits mit dem Gehäusedeckel oder der Stopfbuchse dicht verbunden ist. Durch die Anordnung eines Faltenbalges in dieser Art wird auch der vom zu -to steuernden Medium benetzte Raum nach außen hin einwandfrei abgedichtet.

Die Verwendung von Faltenbälgen zur Abdichtung hat insbesondere bei jenen Ventilen Bedeutung, bei denen der Austritt auch nur von Spuren des zu steuernden Mediums aus dem Ventil eine große Gefahr bedeutet, wie z. B. wenn Natrium als Reaktorkühlmittel Verwendung findet, das die Eigenschaft besitzt, sich bei Berührung mit Sauerstoff z. B. aus der Atmosphäre, zu entzünden. Meist erhalten solche Ventile noch eine außerhalb der Faltenbalgdichtung angeordnete Sicherheitsstopfbuchse, die im Falle des Versagens der Faltenbalgdichtung das plötzliche Austreten einer größeren Menge des zu steuernden Medium verhindern soll.

Anderseits werden bei vielen in der Kerntechnik üblichen Medien strenge Forderungen an deren Reinheit gestellt, um beispielsweise die korrodierende Wirkung derselben zu vermindern. Das gilt ganz besonders für den Sauerstoffgehalt der Medien, so daß die in der Kerntechnik verwendeten Spezialventile (Reaktorventile) vielfach mit Faltenbalgdichtung versehen werden.

Es sind Eckventile der eingangs genannten Art bekannt, bei denen der zweite Anschlußstutzen in der Spindelachse liegt. Bei diesen Ventilen ist der zur vollen Freigabe des Durchlaßquerschnittes erforderliche Hub des Ventilkegels wesentlich geringer als bei Ventilen, deren Durchlaßquerschnitt am Ventilsitz und am Anschlußstutzen gleich groß sind. Infolgedessen weisen die eben erwähnten Eckventile den Vorteil auf, daß ohne eine Verringerung des vollen Durchlaßquerschnittes am Ventilsitz die Längen der Faltenbalge besonders kurz ausgeführt werden können, wodurch sie auch entsprechende Verringerungen der Baulängen dieser Ventile ergeben.

Eine weitere Forderung, die an Reaktorventile gestellt werden muß, ist in der Schließstellung ein möglichst vollkommenes Ausfließen des zu steuernden Mediums aus dem Ventil. Diese Forderung kommt daher, daß Rest des Mediums bei Reparaturen mit ins Kreislaufsystem eindringendem Luftsauerstoff reagieren können und dabei schädliche Oxyde bilden würden, die nur schwer entfernbar sind oder im kalten Zustand durch das Erstarren des Alkalimetals Ventile blockieren und bei Betätigung der Spindel die Ventile zerstören können. Beide Möglichkeiten sind dann von besonderer Bedeutung, wenn sich in den Balgfalten nicht entleerbare Stellen befinden, wodurch der dünnwandige Faltenbalg Schaden leiden könnte.

Wie Versuche zeigten, ist ein Abfließen praktisch des gesamten, zwischen den Falten des Balges befindlichen flüssigen Metalles jedoch nur dann mit Sicherheit gewährleistet, wenn die Balgfalten vertikal stehen, d. h. wenn das Ventil mit horizontal liegender Spindel eingebaut ist. Weiters ist es zur Verhinderung von Gaspolstern im Ventil, die Druckschwingungen im System verursachen können, erforderlich, daß der Innenraum des Ventiles vollständig entgast werden kann. Die genannten Ventile weisen den Nachteil auf, daß sich diese beiden Forderungen nicht gleichzeitig erfüllen lassen, da einerseits ein Abfließen praktisch des gesamten zwischen den Balgfalten befindlichen flüssigen Metalles beim Entleeren des Ventiles nur möglich wäre, wenn sich der am Gehäusemantel angesetzte Anschlußstutzen an der tiefsten Stelle des mit horizontal liegender Spindel eingebauten Ventiles befände und es anderseits zur vollständigen Entlüftung des Innenraumes des Ventiles erforderlich wäre, daß dieser Anschlußstutzen an der höchsten Stelle liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und ein Ventil zu schaffen, bei dessen Entleerung praktisch das gesamte zwischen den Falten eines Balges befindliche Betriebsmedium (z. B. flüssiges Alkalimetall, wie flüssiges Natrium) vor seinem Erstarren abfließen kann und bei dem anderseits eine vollständige Entlüftung des Innenraumes des Ventiles möglich ist. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Eck- oder Durchgangsventil der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß einer der Anschlußstutzen zur Ventilachse exzentrisch, auf einer Seite annähernd mit der Gehäusewand fluchtend angeordnet ist, wobei sich einer der beiden Anschlußstutzen an der tiefsten und der andere an der höchsten Stelle des mit annähernd horizontal liegender Achse eingebauten Ventiles befindet.

Gegenüber den bekannten Ventilen bietet das erfindungsgemäße Ventil den Vorteil, daß einerseits bei seiner Entleerung praktisch das gesamte zwischen den Falten des Balges befindliche Betriebsmedium (flüssiges Alkalimetall, wie flüssiges Natrium) vor seinem Erstarren durch den an der tiefsten Stelle des horizontal eingebauten Ventiles befindlichen Anschlußstutzen abfließen kann und andererseits eine vollständige Entlüftung des Innenraumes des Ventiles durch den anderen, an der höchsten Steile des letzteren befindli-

chen Anschlußstutzen möglich ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil kann der Innendurchmesser des Ventilsitzes wesentlich größer als der Außendurchmesser des Faltenbalges sein.

Weiters wird nach der Erfindung vorgeschlagen, die Innenseite des Faltenbalges elektrisch mittels eines auf der Ventilspindel aufgewickelten Heizleiters heizbar auszuführen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der Faltenbalg nicht kälter sein kann als irgendein anderer mediumbenetzter Teil des Ventiles, wodurch ein Absetzen von Oxyden des Betriebsmediums in den Balgfalten und infolgedessen eine Beschädigung des dünnwandigen Faltenbalges mit Sicherheit verhindert wird.

Der Gegenstand der Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

In dem in horizontaler Lage an der Aufhängevorrichtung 14 befestigten Ventilgehäuse 1 ist der Ventilkegel 2 mit der Spindel 3 eingesetzt und mit einem Zwischenstück 4 verschlossen, das mit dem Stopfbuchsenkörper 5 verbunden ist. Die Spindel 3 ist von einem Faltenbalg 6 abgedeckt, der einerseits mit dem Verschlußstück 2 und anderseits mit dem Zwischenstück 4 oder dem Stopfbuchsenkörper 5 dicht verbunden ist. An das Ventilgehäuse 1 ist seitwärts der Zuflußstutzen 7 und im rechten Winkel hierzu der Abflußstutzen 8 angeordnet. Dieser Abflußstutzen ist jedoch, um ein Ausfließen des größten Teiles des Mediums bei der horizontalen Lage des Ventiles zu ermöglichen, nicht, wie üblich, zentrisch zur Ventilachse, sondern exzentrisch, und zwar, derart angeordnet, daß die am tiefsten liegende Erzeugende des Stutzen mit der tiefstliegenden Erzeugenden des Ventilgehäuses möglichst zusammenfällt. Das Verschlußstück 2 trägt einen Ring 9, der an seinem Umfang eine Vielzahl von etwa keilförmigen, zum freien Ende des Ringes sich erweiternden öffnungen 10 aufweist. Dieser Ring 9 gleitet an dem Innenzylinder des Ventilgehäuses 1, der sich an den Ventilsitz anschließt. Durch diese keilförmigen öffnungen im Ring wird die Änderung des freien Durchflußquerschnittes pro Einheit der Spindelbewegung verschieden groß, wodurch auch bei geringem Hub des Ventilkegels, der durch die geringe axiale Elastizität des Balges bedingt ist, eine genaue Regelung möglich ist.

Die Innenseite des Faltenbalges 6 ist elektrisch mittels eines auf der Ventilspindel 3 aufgewickelten Heizleiters

11 heizbar. Zur Zu- bzw. Ableitung des Schutzgases in den einerseits von der Innenseite des Faltenbalges 6 und anderseits von dem Stopfbüchsenkörper 5 begrenzten Raum sind am Stopfbüchsenkörper 5 die beiden Stutzen

12 und 13 vorgesehen. Wenn, wie in der Zeichnung dargestellt, der Stutzen 13 so tief eingeschraubt ist, daß seine Stirnfläche auf der gegenüberliegenden Fläche des Stopfbüchsenkörpers 5 zum Anliegen kommt, so sperrt er den Druckmediumabführungskanal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   l.^Eck- oder Durchgangsventil mit einer mittels eines Faltenbalges abgedichteten Ventilspindel und am Gehäuse vorgesehenen Anschlußstutzen, wobei der Durchlaßquerschnitt des Ventilsitzes wesentlich größer ist als der Durchlaßquerschnitt des Zuflußstutzens und die Außenseite des Faltenbalges dem Innenraum des Ventilgehäuses zugekehrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Anschlußstutzen (7, 8) zur Ventilachse exzentrisch auf einer Seite annähernd mit der Gehäusewand fluchtend angeordnet ist, wobei sich einer der beiden Anschlußstutzen an der tiefsten und der andere an der höchsten Stelle des mit annähernd horizontal liegender Achse eingebauten Ventiles befindet.
2. 2. Eck- oder Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Faltenbalges (6) elektrisch mittels eines der Ventilspindel (3) aufgewickelten Heizleiters (11) heizbar ist.