DE2653339A1

DE2653339A1 - Rueckschlagventil

Info

Publication number: DE2653339A1
Application number: DE19762653339
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Daublebsky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-24
Filing date: 1976-11-24
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2653339C2

Description

Rückschlagventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches, insbesondere auf ein Hochdruck-Rückschlagventil für Leitungen =it verhältnismäßig großem Querschnitt.
Derartige Ventile werden z.b. im Speisewasserkreis von Kernreaktoren eingesetzt. Sie haben einmal die Aufgabe, bei einem Bruch der Speisewasserleitung sehr schnell zu schließen, um das Entleeren des Reaktordruckgefäßes zu verhindern. Zun anderen dienen sie hnufig auch dazu, z.B. bei Inspektions arbeiten den Speisewasserkreis stillzulegen. Die Ventile weisen daher einen passiven, selbsttätig mit Leitungsdruck schließenden Schnellschalt-Antrieb (Rückschlagkomponente) sowie häufig auch einen aktiven, auf Fremddruck schließenden hydraulischen oder mechanischen Antrieb auf.
Es ist ein Rückschlagventil mit einem Führungskörper im Ventilgehäuse, der einen Kolben aufnimmt, in den der Ventil schaft mIt einem oberen Bund beweglich gehaltert ist und der i oberen Teil, angepaßt an den Bund, eine Ausdrehung besitzt, bekannt.
Im bekannten Fall ist der Bund in seiner axialen Erstreckung so ausgebildet, daß das Ventil vollständig schließt ohne daß die Kante der Ausdrehung mit der Bundunterkante in Berührung käme. Das Ventil schließt somit in einer verhältnismäßig kurzen Zeit und weist einen relativ hohen Druckschlag auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Druckschlag wesentlich zu verringern.
Die Lösung gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.
Anhand eines in Figur 1 der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dem Ventil-Schließdirmm nach Figur 1a wird die Erfindung näher erläutert; als Ausführungsbeispiel ist ein Rückschlagventil im Speisewasserkreis eines Kernreaktors gewählt. In einem sich im Ventilgehäuse 1 befindlichen Füiirungskörper 2 ist ein Dämpfungskolben bzw. Nachfahrkolben 3 verschiebbar angeordnet, wobei der Kolben mittels Kolbenringe 3a an der Innenseite 29 des Führungskörpers dicht gleitet. Innerhalb dez Dämpfungskolbens bzw. Nachfahrkolbens 3 ist ein Ventil schaft 4 vorgesehen, an dem ein Ventilteller 5 befestigt ist. Der Ventilteller 5 weist einen Schrägsitz 6 passend zum Ventilsitz 7 auf.
Die Positionen A, B stellen die beiden Ventilbohrungen bzw. Stutzen dar, die zu der Speisewasserleitung bzw.
zum Reaktor führen.
Tritt z.B. am Stutzen A ein Unterdruck auf, dann bewirkt der über dem Ventilteller 5 weiterhin lastende Druck selbsttätig einen Ventilschluß. Der Kolben 3, der Ventilschaft 4 sowie die damit in Verbindung stehenden Räume weisen dabei geeignete Öffnungen auf, die ein gewünschtes Ein/Ausströmen des Mediums - hier Wasser - in die freien Räume erlauben.
Die bisher beschriebene Ventilkonstruktion ist bekannt.
Im bekannten Full ist der Ventilschaftbund 8 in seiner axialen Erstreckung so ausgebildet, daß beim Schließen des Ventils der Teller 5 bereits am Sitz 7 aufsitzt, ohne d die Kante 8a des Bundes auf den Anschlag 3a trifft. Das Ventil clie somit relativ schnell; erst danach wird der Kolben 4 wirksam und fährt nach unten, um den Ventil teller am Sitz 7 angedrückt zu halten, d.h. im bekannten Fall ist der Kolben 3 ein reiner Nachfahrkolben.
Es gilt die Beziehung #p = #.c.#V, wobei #p der Drucksprung, # die Wasserdichte, c die Schwallgeschwindigkeit im Wasser der Rohrleitung und A v die Änderung der Wassergeschwindigkeit im Rohr ist. Im bekannten Fall des schnell schließenden Ventils wird das Wasser in Richtung Bruchöffnung stark beschleunigt und dann sehr plötzlich abgebremst, so daß ein großes # V(und damit # P) auftritt.
Bei der erfindungsgemäßen Ventilkonstruktion ist die axiale Ausdehnung des Ventilschaftbundes 8 so bemessen, daß die Kante 8a bereits auf den Anschlag 3a trifft, bevor der Teller 5 sich auf den Sitz 7 gesetzt hat. Wie die Figur 1a dabei zeigt, erfolgt dies zweckmäßig bei etwa 80% vorzugsweise im Bereich 70-90% des Ventilweges. Beim Auftreffen der Kante 8a auf den Anschlag 3a wird der Kolben 3 mitgenommen, der nunmehr auch die Funktion eines Dämpfungskolben ausbübt, indem er, wie die Figur 1a erkennen läßt, Ventilbewegung durch eine entsprechenden Ausbildung der Strömungsverhältnisse dämpft. Trifft der Ventilteller auf den Ventilsitz, dann erfüllt der Kolben wie bisher die Funktion des Andrückens.
ist verstandlich, daß den Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten offenstehen, um die dargestellten Teile in geeigneter eise auszubilden. So ist es z.B. denkbar, am Anschlag 3a ein Federpaket zur elastischen Aufnahme der Aufprallenergie des Schaftbundes 8 vorzusehen. Es ist auch eine hydraulische Abbremsung möglich.
Auch ist die beschriebene Anordnung bei Kernreaktoren nur beispielhaft. Die Erfindung kann in allen vergleichbar gelagerten Füllen angewendet werden.
Die Vorteile der erfindung sind darin zu sehen, daß einnal der husströnquerschnitt, wie im bekannten Ball, schnell wirksam verkleinert wird, wodurch die Ausströmmenge klein gehalten werden kann. Durch das langsame Schlieren in die Endstellung wird das Wasser dabei jedoch in der Rohrleitung nur langsam abgebremst, d.h. der Druckschlag ist bei der gegebenen Ausströmmenge gering.
Durüber hinaus lassen sich mit Vorteil die bekannten Ventile leicht auf die Erfindung, umrüsten; dazu ist es praktisch nur notwendig, den Bund 8, der ein separates Teil ist, vom Schaft 4 zu entfernen und in seiner axialen Ausdehnung länger auszulegen bzw. einen neuen Bund aufzusetzen. Gegebenenfalls sind die hvdraulischen Uberströmquerschnitte geeignet zu

Claims

Patentansprüche 1.) Rückschlagventil mit einem Führungskörper im Ventilgehäuse, der einen Kolben aufnimmt, in dem. der Ventil schaft mit einen oberen Bund beweglich gehaltert ist und der im oberen Teil, angepaßt an den Bund, eine Ausdrehung besitzt, dadurch gekennzeichnet, d2 die axiale Bundlänge so bestimmt ist, daß die Bundunterkante (8a) etwa bei 80% des Ventilhubes die einen Anschlag vorgebende Innenkante (3a) der Ausdrehung erreicht.
2.) Rückschlagventil 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 der Bund (8) abnehmbar, insbesondere abschraubbar ausgebildet ist.
3.) Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, Atr; die V-sntilbewegung vor dem Auftreffen des Ventilschaftbundes auf die Innenkante der Ausdrehung des Kolbens mittels eines Federpaketes oder hydraulisch abgebremst wird.