DE1675544A1 - Ventil-Schieber fuer natriumgekuehlte Reaktoren und Anlagen - Google Patents

Description

• Ventil-Schieber für natriumgekühlte Reaktoren und Anlagen - -- Die Erfindung betrifft einen Ventil-Schieber als Absperrorgan an den Pumpen und in den Rohrleitungen des Primär-und Sekundärkriislaufes für natriumgekühlte Reaktoren und Anlagen.
• Der Einsatz und die Verwendung von natriumgekühlten Reaktoren bei dem Bau von Kernkraftwerken ist technisches Neuland und es liegen bisher mehrere Ausführungs-und Lösungsvorschläge solcher Reaktoren vor,ohne daß diese bisher in der Praxis verwirklicht worden sind.Bei der Inbetriebnahme und beim Anfahren der Großversuchsanlagen mit natriumgekühlten Reaktoren hat es sich nun gezeigt,daß hinsichtlich der Auslegung und der Gestaltung besonders schwierige Probleme auftreten,und zwar deshalbpda das zur Kühlung vorgesehene Natrium in flüssiger Form. als Wärmeüberträger alle anlaufenden Materialanhäufungen anderer Metalle schnell und konstant aufheizt.Dies stellt insbesondere an die Ausführungen der Absperrorgane besondere Erfordernisse.
• Die Absperrorgane für natriumgekühlte Reaktoren müssen zunächst so gestaltet werden,daß mit ihnen sowohl Regelfunktionen als auch Absperrmaßnahmen ausgeführt werden können .ferner müssen die Antriebe und weitgehend auch die gleitenden Teile außerhalb des Armaturengehäuses geführt werden und Materialanhäufungen im Innern dieses Gehäuses sollen tunlichst vermieden werden"Außerdem ist es erforderlich die eigentlichen Diehtelemente,z.B.die Ab- sperrplatten oder den Dichtgegel so zu lagern und zu führen, daß er weder durch Wärmeeinwirkung noch durch Strömungskräfte aus der ihm bestimmten Schließrichtung abwandern kanntEndlich ist es erforderlich die bekannten Führungs-und Dichtmaßnahmen,z.B.die Stopfbüchse im Bereich der Spindel,zusätzlieh abzudichten und zu oichern. Zur Erfüllung dieser zuletztgenannten Erfordernisse wurde im Rahmen der vorangegangenen Entwicklungen bereits der Vorschlag gemacht,die Spindel des Ventil-S:chiebers insbesondere im Bereich der Stopfbüchse auf einem großen Abschnitt mit einer zusätzlichen Gefrierstopfbüchse auszurüsten.Dieser Vorschlag ist allerdings noch nicht Stand der Technik geworden. Die Erfindung geht daher von dem Aufbau bekannter Ventile und bekannter Absperrschieber aus.
• Zur Erfüllung der besonderen Bedingungen für Armaturen bei natriumgekühlten. Reaktoren ist erfindungsgemäß ein Ventil-Schieber mit einem geschweißten Stahlgehäuse und einer durch eine Stopfbüchse bekannter Ausführung geführte Schieberspindel zur Betätigung des Dichtkegels geschaffen wordenxder zusätzlich im Bereich der Spindel und der' Stopfbüchse mit einer Gefrierstopfbüchse ausgerüstet ist und dessen besondere Merkmale darin bestehen,daß die Spindel als Hohlspindel ausgebildet,gopfseitig und in ihrem Innenraum für die Einführung und die Aufnahme eines Heizstabes eingerichtet,ferner der Spindelfuß über einen Hammerkopf begrenzt schwenkbar mit dem Dichtkegel verbunden und der Dichtkegel seinerseits an großflächigen und parallel zur Spindelachse verlaufenden Führungskörpern befestigt istDie als Hohlspindel nach der Erfi#-dang gestaltete Schieberspindel wird zu diesem Zweck mit Anschlägen oder einem Gewinde im Innenraum versehen und nach obenhin zu ihrem freien Ende mit einem Verschluß ausgerüstet. Nach der Erfindung sind die den Dichtkegel tragenden Führungskörper als ineinander geführte und verschiebbare Rohre ausgebildet, derartldaß ein inneres Teleskoprphr das ämßere Teleskoprohr trägt und führt.Das innere Teleskoprohr ist mit einem Ende an dem Aufsatzflansch des Schiebergehäuses befestigt und an seinem unteren Ende mit einer Spindelführung ausgerüstet.Das äußere Teleskoprohr ist auf diesem inneren Teleskoprohr aufgeschoben und es trägt an seinem dem Aufschubende gegenüberliegenden Kopfende den Dichtkegel. An der Rückseite des Dichtkegels sind die Befestigungsvorrichtungen Ü2° die Hammerkopfverbindung der Schieberspindel angebracht.Um nun die Gefrierst.pfbüchse im Bereich des Säulenkopfes ansetzen zu können sind an diesem seitliche Fenster oder Säulenkopfausnehmungen an-ebracht.Diese Fenster können in extremen Fällen neben dem in die Hohlspindel eingeführten Heizstab zusätzlich dazu verwandt werden,die Gefrierstopfbüchse aufzutauen und zu lösen.
• Da es bei Ventil-Schiebern für natriumgekühlte Reaktoren auch weitgehend von Bedeutung ist,die Strömungsverhältnisse innerhalb des Armaturengehäuses zu beherrschen,ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen,daß der Dichtkegel in Verlängerung der Spindelachse mit einem gewölbten und mit Durchbrechungen versehenen Iteitble-ch ausgerüstet ist. Durch diese Gesamtausbildung des Ventil-Schiebers nach der Erfindung werden die Vorteile erreicht,daß der Dichtkegel sicher geführt,die Strömungsverhältnisse im Armaturengehäuse beherrscht, Materialanhäufungen innerhalb des Gehäuses vermieden,die Bauhöhe verkleinert und vorteilhafte Möglichkeiten für die Lösung der Gefrierstopfbüchse geschaffen sind.Außerdem wird an den gleitenden Teilen nach der Erfindung der von dem Natrium hervorgerufene Niederschlag j::-eit gehend ausgeschaltet. Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der anliegenden Zeichnung darestellto In dem stahlgeschweißten Armaturengehäuse j wird die Hohlspindel 3 und der Dichtkegel 20 geführt.Das Gehäuse 1 ist mit der S.c@eereißringdichtung 8 zum Gehäusedeckel 7 hin abgedichtet.Z:vischen diesem Gehäusedeckel 7 und dem Armaturengehäuse 1 ist der Aufsatzflansch 6 zwischengeschaltet.Der Gehäusedeckel 7 wird über die Bolzenschrauben 9 am Aufsatzflansch 6 befestigt und verspalznt,Nach obenhin schließt sich an den Gehäusedeckel 7 der Säulenkopf 12 an.Dieser Säulenkopf 12 ist mit Säulenkopfausnehmungen oder Fenstern 2 versehen.In dem Säulenkopf 12 befindet sichee ferner die Stopfbüchse bekannter Bauart ¢ in deren Bereich ferner ein Sperrwasseranschluß 5 angeordnet ist.Die Spindelmutter wird von oben eingeführt und die als Gegenlager dienende Führungsmuffe der Spindel ist in den Kugellagern 13 gelagert.i:Iit 14 ist das Antriebs-Vorjelege,mit 15 der Antriebsm&tor und mit 16 das Handrad bezeichnet. hach der Erfinüun; ist die Spindel als Hohlspindel 3 ausgeführt 5nd in ihrem Innenraum fizr die Einsführung und die Aufnahme eines Teizs@;@3res e:in7erichtet.Zu diese Z;-reck sind im Innern der Spindel geeignete Führungs-und Aufhängevorrichtungen für den Heizstab vorgesehen.Der Dichtkegel 20 ist an dem äußeren Teleskoprohr 19 befestigt und gleichzeitig in Verlängerung der Spindelachse mit einem gewölbten und mit Durchbrechungen versehenen Leitblech 21 verbunden.Däs innere Teleskoprohr 17 ist an dem Gehäusedeckel 7 angebracht und mit dem Aufsatzflansch 6 lösbar verbunden.An seinem unteren Ende trägt dieses innere Teleskoprohr 17 eine SpindelfUhrung 18.Die Hohlspindel-3 wird durch diese Spi@Ldelführung 18 geführt und über einen Hammerkopf 22 begrenzt schwenkbar mit dem Dichtkegel 20 und dem äußeren Teleskoprohr 19 verbunden.In Verlängerung der Anschlußöffnung 10 zum Inneren des Gehäuses 1 befinden sich die Dichtsitzringe für den Dichtkegel 20.Das andere Anschlußende des Gehäuses 1 ist mit 82 11 bezeichnet. Bekanntlich bleiben bei natriumgekühlten Reaktoren die Ventil-Schieber über sehr lange Zeiträume geöffnet.Um zu erreichen,daß diese Absperrorgane auch im Bereich der Spindelführung mit Sicherheit dicht sind.wurde vorgeschlagen im Bereich der Stopfbüchse ¢ in und an dem Säulenkopf 12 und den Fenstern 2 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Gefrierstopfbüchse anzuordnen.Nach der Erfindung wird nun zum Lösen dieser Geffierstopfbüchse in die Hohlspindel 3 der Heizstab eingesetzt und ggf. an den Fenstern 2 zusätzliche Lösungsmaßnahmen durch Heizspiralen oder dergleichen getroffen.Die Führung des Dichtkegels 20 i#nerhalb des Gehäuses 1 durch das äußere und innere Teleskoprohr 17 und 19 ist großflächig, jedoch ohne Materialanhäufung,so d aß die Aufheiztemperatur durch das flüssige Natrium. in vertretbätten Grenzen bleibt.

Claims (5)

1. A n s p r ü c h e 1. Ventil-Schieber,insbesondere für natriumgekühlte Reaktoren und Anlagen,mit einem geschweißten Stahlgehäuse und einer durch eine Stopfbüchse bekannter Ausführung geführte und abgedichtete Hohlspindel zur Betätigung des Dichtkegels, der außerdem mit einer Gefrierstopfbüchse versehen ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hohlspindel, d.h.die Schieberspindel (3),kopfseitig und in ihrem Innenraum für die Einführung und die Aufnahme eines Heizstabes eingerichtet, der Spindelfuß über einen Hammerkopf (22) begrenzt schwenkbar mit dem Dichtkegel (20) verbunden und der Dichtkegel (20) seinerseits an größflächigen parallel zur Spindelachse verlaufenden Führungskörpern befestigt ist.
2. 2. Ventil-Schieber nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n .-z e i c h n e t,daß die den Dichtkegel (20)-tragenden Führungskörper durch ein inneres Teleskoprohr (17) und ein äußeres Teleskoprohr (19) gebildet sind.
3. 3. Ventil-Schieber nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h r2 k @e s n @n @z e i c h n e t,daß das innere Teleskoprohr (17) e t@i`r@@ yt@ am () des Schiebergehäuses befestigt und an seinem unteren Ende mit einer Spindelführung (18) ausgerüstet ist.
4. 4. lfentil-S chieber nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c g n e t,daß in dem an den Gehäusedeckel (7) anschließenden Säulenkopf (12) seitliche Fenster oder Säulenkopfausnehmungen (2) angebracht sind.
5. 5. Ventil-Schieber nach den Ansprüchen 1 bis 4f d a d u r o h e k e n n z e ich n e t,daß der Dichtkegel (20) in Verlängerung der Spindelachse mit einem gewölbten und Durcht> versehenen Zeitblech (21) versehen ist.