DE2653339C2

DE2653339C2 - Rückschlagventil

Info

Publication number: DE2653339C2
Application number: DE2653339A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. 6458 Rodenbach Daublebsky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-24
Filing date: 1976-11-24
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE2653339A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

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. Zum anderen dienen sie häufig auch dazu, z. B. bei Inspektionsarbeiten 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 dem der Ventilschaft mit einem oberen Bund beweglich gehaltert ist und der im 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.

Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß einmal der Ausströmquerschnitt, wie im bekannten Fall, schnell wirksam verkleinert wird, wodurch die Ausströmmenge klein gehalte.t werden kann. Durch das langsame Schließen in die Endstellung wird das Wasser dabei jedoch in der Rohrleitung nur langsam abgebremst, d. h. der Druckschlag ist bei der gegebenen Ausströmmenge gering.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, denen Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch zukommt.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 lassen sich die bekannten Ventile leicht auf die Erfindung umrüsten; dazu ist es praktisch nur notwendig, den Bund, der ein separates Teil ist, vom Schaft zu entfernen und in seiner axialen Ausdehnung länger auszulegen bzw. einen neuen Bund aufzusetzen. Gegebenenfalls sind die hydraulischen Oberströmquerschnitte geeignet zu ändern.

Anhand eines in F i g. 1 der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dem Ventil-Schließdiagramm nach. Fig. la wird die Erfindung im folgenden näher erläutert; als Ausführungsbeispiel ist ein Rückschlagventil im Speisewasserkreis eines Kernreaktors gewählt In einem sich im Ventilgehäuse 1 befindlichen Führungskörper 2 ist ein Dämpfungskolben bzw. Nachfahrkolben 3 verschiebbar angeordnet, wobei der Kolben mittels Kolbenringe 3a an der Innenseite 2a des Führungskörpers dicht gleitet Innerhalb des Dämpfungskolbens bzw. Nachfahrkolbens 3 ist ein Ventilschaft 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 weiten 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 Fall ist der Ventilschaftbund 8 in seiner axialen Erstreckung so ausgebildet daß beim Schließen des Ventils der Teller 5 bereits am Sitz 7 aufsitzt, ohne daß die Kante 8a des Bundes auf den Anschlag 3a trifft. Das Ventil schließt somit relativ schnell; erst danach wird der Kolben 4 wirksam und fährt nach unten, um den Ventilteller am Sitz 7 angedrückt zu halten, d. h. im bekannten Fall ist der Kolben 3 ein reiner Nachfahrkolben.

Es gilt die Beziehung Δρ = ρ · c ■ Δν, wobei Δρ der Drucksprung, ρ die Wasserdichte, cdie Schallgeschwindigkeit im Wasser der Rohrleitung und Δ vdie 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 Δν (und damit Δρ) auftritt.

Bei der vorliegenden 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 F i g. la dabei zeigt, erfolgt dies bei etwa 80%, insbesondere im Bereich 70 bis 90% des Ventilweges. Beim Auftreffen der Kante 8a auf den Anschlag 3a wird der Kolben 3 mitgenommen, der nunmehr auch die Funktion eines Dämpfungskolbens ausübt, indem er, wie die Fig. la erkennen läßt, die Ventilbewegung durch eine entsprechende Ausbildung der Strömungsverhältnisse dämpft. Trifft der Ventilteller auf den Ventilsitz, dann erfüllt der Kolben wie bisher die Funktion des Andrückens.

Es ist verständlich, daß dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten offenstehen, um die dargestellten Teile in geeigneter Weise 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rückschlagventil mit einem Führungskörper im Ventilgehäuse, der einen Nachfahrkolben aufnimmt, in dem der Ventilschaft mit einem oberen Bund beweglich gehaltert ist und der im oberen Teil, angepaßt an den Bund, eine Ausdrehung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der Unterkante (Sa) des Bundes (8) von einer einen Anschlag für diesen vorgebenden Innenkante (3a) des Kolbens (3) etwa 80% des Ventilscbließhubes beträgt

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (8) abnehmbar ausgebildet ist

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch hydraulische oder mittels eines Federpaketes erfolgende Abbremsung des Verschlußstückhubes vor dem Auftreffen des Ventilschaftbundes auf die Innenkante der Ausdrehung des Kolbens.