DE1942383U - Expansionsbehaelter mit gas-gegendruck fuer ein inkompressibles stroemungsmedium. - Google Patents

Expansionsbehaelter mit gas-gegendruck fuer ein inkompressibles stroemungsmedium.

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DE1942383U
DE1942383U DEC14308U DEC0014308U DE1942383U DE 1942383 U DE1942383 U DE 1942383U DE C14308 U DEC14308 U DE C14308U DE C0014308 U DEC0014308 U DE C0014308U DE 1942383 U DE1942383 U DE 1942383U
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Description

Patentanwalt®
DIpI. -ing. R. Beetz u. PA HQ IQf* IR
Djp!.-Ing. Lemprecht 1^ ΰ ' ö'
München 22, Sieinsdorfsir. 10
410-11.297G 16.3.1966
Commissariat ä 1'Energie Atomique, Paris (Frankreich)
"FiTpnnni cnf^rmiTn "hrs^-T, -JteTinltrr mit Gas-Gegendruck für ein inkompressibles Strömungsmedium
Die Neuerung bezieht sich auf einen Expansionsraum bzw. -behälter, durch den die Tolumenänderung eines inkompressiblen Strömungsmediums absorbiert bzw. aufgefangen werden kann unter Mitwirkung eines Gas-Gegendruckes,der einen ständigen Abgleich des Strömungsmediumsdruckes ermöglicht.
Sie betrifft insbesondere ein Expansionsgefäß, das in einem Experimentier- oder Betriebskreislauf mit flüssigem Metall von hoher !Temperatur verwendet werden kann, in dem die Anwesenheit eines (flüssigkeits)freien Niveaus bzw. Raumes oberhalb der Flüssigkeit unerwünscht ist.
Ziel der Neuerung ist daher eine Torrichtung insbesondere für derartige Bedingungen, die es ermöglicht, das tatsächliche Passungsvermögen eines solchen geschlossenen Kreislaufs in der Weise veränderlich zu machen, daß Yolumenänderungen, die in dem
410-(B1525-3)-NöF (7)
zirkulierenden Strömungsmedium mit der !Temperatur auftreten können, aufgenommen werden.
Der Expansionsbehälter gemäß der !feuerung ist daher im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Metallbehälter mit zwei hintereinander bzw. in Reihe angeordneten Räumen mit veränderlichem Volumen, von denen der eine zur Aufnahme des inkompressiblen Strömungsmediums und der andere des Gegendruck-Gases bestimmt ist, wobei jeder der beiden Räume zumindest teilweise durch einen Metallbalg begrenzt ist und das Gesamtvolumen beider Räume in der Weise konstant bleibt, das eine Volumenzunahme des einen Raumes zu einer äquivalenten Volumenabnahme des anderen Raumes und umgekehrt fährt.
Vorzugsweise sind die beiden hintereinander angeordneten Räume durch eine gemeinsame Trennwand voneinander getrennt, die mit einem geeigneten Ventil für ein temporäres bzw. zeitweises Absperren bzw. Sehließen einer Einlaßöffnung verbunden ist, durch welche der erste Raum mit dem Kreislauf des inkompressiblen Strömungsmediums in Verbindungfsteht. Unter diesen Bedingungen ist es in der fat möglich, diesen Raum evakuiert vorzusehen, da der Gasdruck, der im zweiten Raum herrseht, das Ventil gegen seinen Sitz preßt und die Einlaßöffnung damit hermetisch abschließt; dieses Ventil öffnet sieh dann nur, wenn eine Druckänderung innerhalb des !Kreislaufs (des inkompressiblen Strömungsmediums) ausreicht,
um den Gegendruck in dem zweiten Raum auszugleichen bzw. zu überwinden, was es ermöglicht, über das gesamte Volumen des ersten Raumes für die Ausdehnung des innerhalb des inkompressiblen Strömungsmediums entstehenden (zusätzlichen) Volumens zu verfügen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart der !Teuerung umfaßt der Metallbehälter zwei gewölbte Stirnflächen bzw. -wände (fonds), die durch Querverbindungen bzw. "Versteifungen untereinander in einem festen Abstand bzw. in fester lage gehalten und durch einen einzelnen Metallbalg mit zumindest zwei Paltungen vereinigt bzw. verbunden werden; eine innere Trennwand mit konischer Form ist im Behälter angeordnet und über ihren kreisförmigen Rand mit dem mittleren Punkt (point milieu) dieses Faltenbalges in der Weise fest verbunden, daß dadurch im Innern des Behälters zwei hintereinander angeordnete Räume festgelegt werden; ein Absperrventil ist für den Zutritt der Flüssigkeit in den ersten Raum vorgesehen, das durch eine starre und perforierte bzw. gelochte Membran mit der konischen Trennwand verbunden ist und Metallbandagenkörper umschließen den Balg zur Verhinderung von radialen Deformationen unter der Wirkung des Druckes des inkompressiblen Strömungsmediums.
lieben diesen wesentlichen Anordnungen weist der betrachtete Behälter verschiedene sekundäre Merkmale auf, die im nachfolgenden mehr im einzelnen aufgeführt werden; es sind dies insbesondere:
- Führungsbügel, die mit den Versteifungen zwischen den gewölbten Stirnflächen zusammenarbeiten und mit zumindest einem der Bandagenkörper fest verbunden sind, welche den Metallbalg umschließen, um die geeignete Dehnung oder Zusammenziehung dieses Faltenbalges unter der Wirkung der Tolumenänderungen dieser beiden Bäume zu ermöglichen;
- Ausfuhrung der Bandagenkörper mittels zweier kreisförmiger Halbschalen, die an einem ihrer Enden vereinigt und von außen um den Metallbalg jeweils in den Falten angeordnet sind;
- ein mit der Stirnfläche des Raumes zur Aufnahme des Gegendruck-Gases fest verbundener Anschlag zur Begrenzung der ■Verschiebungen der konischen trennwand und damit des Absperrventils, das mit dieser verbunden ist.
Weitere Merkmale eines Behälters gemäß der !Teuerung sind der nachfolgenden Beschreibung eines erläuternd und nicht einschränkend angegebenen Ausführungsbeispiels zu entnehmen.
Bei der Beschreibung wird auf die angefügte Zeichnung bezug genommen, die schematisch einen vertikalen Schnitt durch einen Behälter gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der !Steuerung zeigt; dabei werden durch die beiden Hälften der Zeichnung die beiden den extremen Stellungen des Faltenbalges entsprechenden Stellungen des Absperrventils veranschaulicht.
Wie man in der Figur sieht, umfaßt der 'betrachtete Behälter
zwei metallische Stirnflächen "bzw. -wände 1 und 2, die jeweils einen Flanschring aufweisen; diese beiden llanschringe (drei für die Stirnwand 1 und Tier für die Stirnwand 2) sind einander gegenüberstehend angeordnet und durch einen gewissen gegebenen festen Abstand voneinander getrennt. Die "beiden Flanschringe werden mittels Versteifungen "bzw. Querverbindungen, die gemäß der Zeichnung durch metallische Zugstangen 5 gebildet werden, in ihrer Lage gehalten, die mit den Planschringen 3 und 4 durch Muttern wie 6 und G-egenmittern 7 befestigt sind.
Zwischen den beiden Stirnwänden 1 und 2 ist ein Metallbalg 8 angeordnet (und mit diesen verbunden), der zwei Faltungen 9 und 10 aufweist. Am mittleren öler Mittelpunkt 11 zwischen diesen beiden Faltungen ist - insbesondere durch eine Schweißbzw. Lötverbindung - innerhalb des durch die Stirnwände 1 und 2 und den Balg 8 begrenzten Raumes eine konische Trennwand 12 befestigt, die den ursprünglichen Raum in zwei Räume unterschiedlichen Tolumens unterteiltj diese beiden Räume sind in der Zeichnung mit 13 und 14 bezeichnet.
Der Raum 13 ist zur Aufnahme des inkompressiblen Strömungsmediums bestimmt und insbesondere eines flüssigen Metalls, während der Raum 14 vorgesehen ist, um die Volumenänderungen, die sich in einem Kreislauf eines solchen Strömungsmediums insbesondere infolge einer !Temperaturerhöhung ergeben können,
aufzunehmen. Zu diesem Zweck ist der (nickt gezeigte) in Präge stehende Kreislauf über eine leitung 15 mit einer Öffnung 16 verbunden, die in der Mitte eines Befestigungsflansches 17 ausgespart ist, der durch Schraub- und Schweiß- bzw. Lötverbindung in der Achse der Stirnwand 1 mit dieser befestigt ist. Tor der Öffnung 16 legt sich ein Absperrventil 18 an, das durch eine starre mit einer gewissen Anzahl regelmäßig verteilter Löcher, wie 20, versehene Membran 19 mit der konischen Trennwand 12 verbunden ist; diese Perforation gestattet dem in den Baum 13 eindringenden inkompressiblen Strömungsmedium, diesen vollständig (integralement) auszufüllen.
In dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Yentil 18 im wesentlichen aus einer Platte 21, die mit einem vorstehenden Kragenstutzen 22 versehen ist, der in axialer Richtung im Innern der Öffnung 16 in Verlängerung der Leitung 15 verschiebbar ist. In diesem Kragenstutzen vorgesehene Öffnungen 23 ermöglichen dem inkompressiblen Strömungsmedium das Eindringen in das Innere des Baumes 13 bei Öffnungsstellung des Yentils, wie sie in der linken Hälfte der !"igur gezeigt wird.
In der Stirnwand bzw. dem Boden 2, welcher der Öffnung 16 gegenübersteht, ist ein Rohransatz bzw. eine Düse 24 vorgesehen, welche die Üillung des Raumes 14 mit einem Gas geeigneter Art, wie Luft oder Argon, ermöglicht, und außerdem einen Anschlag für das Ende der konischen Trennwand 12 bildet, in der
¥eise, daß dadurch die Bewegung bzw. der Ausschlag dieser !Erennwand und folglich diejenige des Metallbalges 8 begrenzt wird, letzterer ist an seiner Außenfläche mit Bandagenkörpern, wie 25, 26 und 27, versehen, die jeweils durch zwei Halbschalen gebildet werden, die an ihrer (im Betrieb) unten liegenden Seite über Ansätze 28 verbunden sind; diese Bandagenkörper dienen dazu, die Deformationen des Faltenbalges unter der Wirkung des Innendruckes, der im Innern eines der Räume 13 oder 14 herrschen kann, zu verhindern. Der mittlere, zwischen den beiden anderen angeordnete Bandagenkörper 26 in der Mitte des Faltenbalges 8 ist mit Bügeln, wie 29, versehen, die längs der Zugstangen 5 gleiten können, in der Weise, daß eine Führung des !Faltenbalges während seiner verschiedenen Dehnungsund Kontraktionsbewegungen erreicht wird. Die Bandagenkörper und 27 sind dagegen in ihrer Lage festgehalten und mit den Planschringen 3 und 4 mit Hilfe von Befestigungslaschen und 31 fest verbunden.
Man erhält so einen Expansionsbehälter sehr einfacher Konzeption und besonders sicherer Betriebsweise, der es ermöglicht, den jeweils gegebenen Bedingungen zu genügen. Es ist dabei zu bemerken, daß die Anwendung zweier Räume, die unter Mitwirkung eines Faltenbalges ausgeführt werden und von denen der eine mit einem Gas gefüllt ist, das die Volumenänderung, die sich im anderen ausbildet, aufnimmt, es ermöglicht, der Elastizitätsabnahme des Faltenbalges zu begegnen, wenn die Temperatur für die Verwendung der Vorrichtung besonders hoch liegt.
Zur Yeranschaulichung kann angeführt werden, daß eine Yorrichtung dieser Art, wie die soeben beschriebene aus "Fimonic™ Type 80 A, die Aufnahme einer Yolumenänderung τοη 208 cur5 bei 7750C ermöglicht, ohne daß der Druck sich um mehr als 0,5 bar um einen mittleren Druck you 4 bar ändert.
Selbstverständlich ist die Neuerung in keiner Weise auf die beschriebene und gezeigte Ausführungsform beschränkt, die lediglich als Beispiel angegeben wurde.

Claims (6)

RA.U9196*18.3.66 - 9 Schutζansprüche
1. Expansionsbehälter mit Gas-Gegendruck für ein inkompressibles Strömungsmedium, gekennzeichnet durch einen Metairbehälter (1,2,8) mit zwei hintereinander angeordneten Räumen (13»14) veränderlichen Volumens, von denen der eine (13) zur Aufnahme des inkompressiblen Strömungsmediums und der andere (14) zur Aufnahme des Gegendruck-Gases bestimmt ist, wobei jeder der beiden Räume zumindest teilweise durch einen Metallbalg (8) begrenzt wird und das Gesamtvolumen beider Räume konstant bleibt in der Weise, daß die Volumenzunahme eines Raumes eine äquivalente Volumenabnahme des anderen Raumes und umgekehrt bewirkt.
2. Expansionsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden hintereinander angeordneten Räume (13»14) durch eine gemeinsame Trennwand (12) voneinander getrennt sind, welche mit einem Ventil (18) zum zeitweiligen Absperren einer Einlaßöffnung (16) verbunden ist, die den ersten Raum (13) mit einem Kreislauf des inkompressiblem StrSmungsmediums verbindet.
3. Expansionsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbehälter zwei gewölbte Stirnwände (1,2) aufweist, die untereinander durch Querverbindungen bzw. Versteifungen (5) in fester lage gehalten und durch einen einzelnen Metallbalg (8) verbunden werden, welcher zumindest zwei
Faltungen (9,10) aufweist; eine innere Trennwand (12) konischer Form, die in den Behälter angeordnet und über ihren kreisförmigen Band mit dem Mittelpunkt (11) des Faltenbalges (8) fest verbunden ist, in der Weise, daß dadurch im Innern des Behälters zwei hintereinander angeordnete Räume (13,14) festgelegt werden; ein Absperrventil (18) für eine Öffnung (16) für den Einlaß des Strömungsmediums in den ersten Raum (13), welches mit der konischen Trennwand (12) durch eine steife und perforierte Membran (19) verbunden ist; und Metallbanäagenkörper (25, 26, 27), die den Faltenbalg (8) derart umgeben, daß sie seine Deformationen in radialer Richtung unter der Wirkung des Druckes des inkompressiblen Strömungsmediums verhindern.
4. Expansionsbehälter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Führungsbügel (29), die mit den Querverbindungen (5), welche die gewölbten Stirnwände (1,2) miteinander verbinden, zusammenarbeiten und mit zumindest einem (26) der den Metallbalg (8) umgebenden Bandagenkörper (25,26,27) fest verbunden sind und die Dehnung und Eontraktion dieses Faltenbalges (8) unter der Wirkung der Volumenänderungen beider Räume (13,14) ermöglichen.
5. Expansionsbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagenkörper (25,26,27) mittels zweier kreisförmiger Halbschalen ausgeführt sind, die an einem ihrer Enden verbunden
und um den Metallbalg im Innern jeder !alte seiner Faltungen (9»10) angeordnet sind.
6. Expansionsbehälter nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Boden (2) des Raumes (14) zur Aufnahme des Gegendruck-Gases mit einem Anschlag (24) zur Begrenzung der Yerschiebungen der konischen !Drennwand (12) und damit des Absperrventils (18) versehen ist.
DEC14308U 1965-03-18 1966-03-18 Expansionsbehaelter mit gas-gegendruck fuer ein inkompressibles stroemungsmedium. Expired DE1942383U (de)

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CH452072A (fr) 1968-05-31
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