DE2755451A1

DE2755451A1 - Stroemungsmittelflussweiche

Info

Publication number: DE2755451A1
Application number: DE19772755451
Authority: DE
Inventors: George Arnold Bailey
Original assignee: British Nuclear Fuels Ltd
Current assignee: British Nuclear Fuels Ltd
Priority date: 1976-12-16
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1978-06-22
Also published as: NL7713798A; GB1543797A; DE7737969U1

Description

British Nuclear Fuels Limited, Risley, Warrington,

Cheshire, England

Priorität: Großbritannien Nr. 52551/76 vom 16.12.1976

Strömungsmi tte 1f1 υBwei ehe

Die Erfindung bezieht sich auf StrömungsmitteIf1uBweichen.

Wenn es erforderlich ist, einen StrömungsmitteIfluBweg aus der einen Alternative in die andere zu ändern, so gibt es verschiedene Wege, um dies auszuführen. Ein Ausführungsbeispiel besteht darin, daB ein Ventil in jedem Alternativweg vorgesehen wird, wobei das eine Ventil offen und das andere jeweils geschlossen ist. Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht darin, ein Dreiwegeventil an der Verbindungsstelle vorzusehen. Ein drittes Ausführungsbeispiel ist darin zu sehen, eine Umlenkfahne oder -klappe an der Verbindungsstelle vorzusehen, die schwenkbar ist, um den einen Weg zu öffnen und zur gleichen Zeit den anderen zu blockieren.

Alle diese genannten Beispiele und viele andere leiden jedoch unter dem Nachteil, daß notwendigerweise das Rohrwerk, welches die Strömungswege bildet, von Betätigungsspindeln für die Ventile oder die Klappe durchdrungen werden muß. Wenn die Integrität des geförderten Strömungsmittels von äußerster Wichtigkeit ist, dann kann dies unerwünscht sein, und zwar insbesondere dann, wenn eine große Anzahl von Flußweichen erforderlich ist, da das Vorhandensein von sehr vielen Durchgängen das Risiko einer Zerstörung der Integrität erhöht.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsmittelf lußweiche zu schaffen, welche den obigen Nachteil nicht aufweist, sondern in der Konstruktion einfach, im Betrieb zuverlässig und in den Erstehungskosten unaufwendig ist.

Erfindungsgemäß weist eine Stromungsmittelflußweiche ein Einlaßrohr, mindestens zwei Auslaßrohre, die miteinander und mit dem Einlaßrohr an einer gemeinsamen Stelle in Verbindung stehen, ferner einen Verschlußbauteil, der innerhalb der Auslaßrohre aus einer Stellung, in der er den einen Auslaß verschließt, in mindestens eine andere Stellung, in der er den oder einen anderen Auslaß verschließt, bewegbar ist, sowie eine Einrichtung auf, die außerhalb der Rohre angeordnet ist und die Bewegung des Verschlußbauteils zwischen den VerschluBstellungen bewirkt.

Diese Einrichtung kann eine magnetische Einrichtung sein, wenn der Verschlußbauteil aus einem Material besteht, das auf die Magnetkraft anspricht und durch diese bewegt werden kann.

Die magnetische Einrichtung kann auch entweder ein Dauermagnet sein, der entweder von Hand oder auf andere Weise so bewegt werden kann, daß der VerschluBbauteil in eine ausgewählte VerschluBstellung bewegt wird, oder sie kann aus einer Vielzahl von Elektromagneten bestehen, die sich jeweils in einer Stellung befinden, in der sie den Verschlußbauteil bei Erregung in eine ausgewählte Verschlußstellung bewegen können oder diese Bewegung unterstützen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur eine teilweise geschnittene Seitenansicht wiedergibt.

Eine FluBweiche F besteht aus einem EinlaBrohr 1, das eine Rohrverschraubung 2 tragt, die aus zueinander passenden Flanschen

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3, 4 mit Schrauben 5 (nur eine dargestellt) und mit Doppel-O-Ringen 6, 7 und einem O-Ringträger 9 zwischen den Flanschen 3, besteht. Der obere Flansch 3 ist an ein Rohrwerk 10 für Strömungsmitte leinlaß angeschweißt. Das Rohr ist symmetrisch an ein gerades Teilstück 11 eines Rohrganges 12 angeschweißt, der gekrümmte Teilstücke 13, 14 aufweist, die mit dem geraden Teilstück 11 einstückig ausgebildet (wie dargestellt) oder verschweißt sind, wobei die Teilstücke 13, 14 allmählich bis auf 90 abwärts gekrümmt sind, so daß ihre freien Enden 15, 16 sich in einer gemeinsamen horizontalen Ebene befinden. Diese Enden 15, 16 tragen je eine Rohrverschraubung 17 bzw. 18, die ebenfalls wieder aus zueinander Dassenden Flanschen 3,4, Schrauben 5, Doppe1-0-Ringen 6, 7 und einem O-Ringträger 9 bestehen. Die unteren Flansche 4 sind an ein alternatives Ausgangsrohrwerk 19 bzw. 20 angeschweißt.

Innerhalb jeder Rohrverschraubung 17, 18 befindet sich ein Sitz 21, der von einer Distanzbuchse 22 getragen wird, welche gegen Axialbewegung durch einen Flansch 23 gesichert ist, der in einem abgesetzten Teilstück 24 in jedem Flansch 4 sitzt. Oeder Sitz 21 kann in abdichtender Weise mit einer einzelnen Kugel 25 in Wirkverbindung treten (wobei die Alternativstellung der Kugel in strichpunktierten Linien angedeutet ist), die innerhalb des Rohrganges 12 sich befindet und zwischen einer Stellung, in der sie auf dem Sitz 21 der Rohrverschraubung 17 abdichtet, und einer Stellung bewegbar ist, in der sie auf dem Sitz 21 der Rohrverschraubung 18 abdichtet. Das Gewicht der Kugel 25 reicht aus, um eine Abdichtung vorzusehen,wenn die Druckdifferenz am Sitz klein ist, und die Schwerkraft hält die Kugel auf jedem Sitz in ihrer Lage. Die Distanzbuchsen 22 sind notwendig, um die Kugel in ihrer Sitzstellung einer äußeren Magnetkraft auszusetzen -- sie wäre abgeschirmt, wenn der Sitz innerhalb der Rohrverschraubungen 17, 18 angeordnet wäre.

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Die Kugel 25 besteht vorzugsweise aus ferromagnetischem Material mit einer relativ geringen Remanenz, aber mit hoher Permeabilität, z. B. aus Schmiedestahl, und wird vorzugsweise zwischen ihren beiden Stellungen durch manuelle Betätigung eines Dauermagneten außerhalb des Rohrganges 12 bewegt. Bei diesem Hilfsmittel gibt es keine Durchdringung des Rohrwerks oder der FluBweiche, und folglich werden die Möglichkeiten eines Lecks an den das Strömungsmittel enthaltenden Umgrenzungen dort, wo eine beträchtliche Druckdifferenz herrschen kann, weitgehend vermieden. Es versteht sich, daß die Abdichtung eines drehbaren Bauteils (wie eine Ventilspindel), welcher eine Druckumgrenzung durchdringt, eine Stelle von viel geringerer Integrität erzeugt als statische Verbindungen, v/ie Rohrflanschverbindungen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Diese Rohrverschraubungen könnten natürlich durch insgesamt verschweißte Verbindungen ersetzt werden, was jedoch den Zusammenbau erschwert .

Am besten besteht mindestens der Rohrgang 12 und bestehen vorzugsweise auch das Einlaßrohr 1 und die Rohrverschraubung 2, 17 und 18 aus nicht-ferromagnetischem Material, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung, um eine Störung oder Reduzierung der Wirksamkeit des Magnetfeldes des Dauermagneten zu vermeiden, was sonst das Bewegen der Kugel 25 schwieriger machen würde.

Alternativ kann auch ein System zur Änderung der Lage der Kugel 25 verwendet werden, welches nicht manuell ist und eine Fernsteuerung zuläßt. Dabei können zwei oder es kann ein Vielfaches von zwei Elektromagneten verwendet werden. Wenn zwei Elektromagnete verwendet werden, so werden diese in symmetrischen Stellungen so angeordnet, daß durch die Betätigung des einen Elektromagneten die Kugel nicht nur von dem einen Sitz abgehoben und nach oben bis zum geraden Rohrlauf 11 befördert wird, sondern auch entlang dem geraden Rohrlauf angezogen wird, bis sie durch Schwerkraft auf den Sitz in ihrer Alternativstellung fallen kann, wobei der Elektromagnet abgeschaltet wird, sobald die

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Schwerkraft wirksam wird. Die Stellungen der Buchstaben A und B in der Zeichnung zeigen mögliche Stellungen für solche Elektromagneten. Bei einem komplizierteren System kann eine Reihe von Elektromagneten vorgesehen werden, entlang denen die Kugel beim Wechseln der Stellung der Weiche laufen kann, wobei ein entsprechender Schaltmechanismus für die erforderliche Folgeerregung der Elektromagneten vorgesehen würde.

Anstelle von zwei Auslassen pro Einzeleinlaß können auch mehr als zwei, wenn benötigt, vorgesehen werden, wobei Rohrgänge in verschiedenen Ebenen verwendet werden, und zwar entweder mit einer einzigen Kugel, um einen Verschluß eines Auslasses aus einer Anzahl von Auslassen zu erzielen, oder mit einer Vielzahl von Kugeln, wenn eine Duplizierung des dargestellten Systems erforderlich ist, oder irgendeine entsprechende Kombination, die manuell oder auch nichtmanuell betätigt wird.

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Claims

PATENTANWALT Friedrich-Ebert-Str. 27

DIPL.- ING. ROLF PÜRCKHAUER EmSoSS. ι

Telefon (0271)331970

Telegramm-Anschrift: Patschub. Siegen

Π 032 Kü/u

British Nuclear Fuels lii»mited

1 2. DEZ. 1977

Patentansprüche

M .'Strör

:römungsmittelfluBweiche mit einem Einlaßrohr und mindestens zwei AuslaBrohren, die miteinander und mit dem Einlaßrohr an einer gemeinsamen Stelle verbunden sind, gekennzeichnet durch einen Versch1ußbautei1 (25), der innerhalb der Auslaßrohre (12) aus einer Stellung, in der er den einen Auslaß (z. B. 19) verschließt, in mindestens eine Stellung bewegbar ist, in der er den oder einen anderen Auslaß (z. B. 20)verschließt, sowie durch eine Einrichtung außerhalb der Rohre (12) zum Bewegen des VerschlußbauteiIs (25) zwischen den Verschlußstellungen.
2. Flußweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung zum Bewegen des Verschlußbauteils (25) magnetisch ist und daß der VerschluBbautei1 (25) aus einem Material besteht, welches durch magnetische Kräfte bewegbar ist.
3. Flußweiche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung ein Dauermagnet ist, der von Hand derart bewegbar ist, daß der Verschlußbauteil in eine ausgewählte Verschlußstellung zu bewegen ist.
4. Flußweiche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung eine Vielzahl von Elektromagneten aufweist, die jeweils sich in einer Lage befinden, in der sie den Verschlußbauteil bei Erregung in eine ausgewählte Verschlußstellung bewegen können oder diese Bewegung unterstützen.

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