DE3125642A1

DE3125642A1 - Dichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3125642A1
Application number: DE19813125642
Authority: DE
Inventors: Claus Dr.-Ing. 6702 Bad Dürkheim Elter; Franz 6149 Kröckelbach Grossert; Hermann Dipl.-Ing. 6751 Langmeil Schmitt; Josef Dipl.-Ing. Dr. 7521 Hambrücken Schöning
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1981-06-30
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE3125642C2

Description

Dichtungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung zwischen einem axial oder drehend bewegbaren Zylinder und einer, zwei mit Gas oder Flüssigkeit gefüllten Räumen unterschiedlichen Druckes trennenden Wand, wobei das den ersten Raum ausfüllende Medium kleineren Druckschwankungen unterliegt als das den zweiten Raum ausfüllende Medium und wobei zwischen dem Zylinder und der Wand in axialem Abstand zueinander mehrere Dichtringe angeordnet sind.
Dichtungsvorrichtungen, deren Aufgabe es ist, zwei voneinander durch eine Wand, die von einem Zylinder durchquert wird, getrennte Räume gasdicht auszubilden, sind allgemein bekannt. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß zwischen dem Zylinder und die Wand in axialem Abstand mehrere Dichtringe angeordnet werden. Wenn aber durch die Wand Räume getrennt werden sollen, deren Medien unterschiedliche Drücke aufweisen und bei denen die Druckschwankungen während des Betriebes erhebliche Werte erreichen, können die Medien sowohl in einer, als auch in anderer Richtung durch bestehende Leckagen strömen.
Bei Kernreaktoranlagen, insbesondere bei den Absorber und Regel stäben, die in die Brennelementeschüttung hineinfahren werden und deren anderes Ende mit einer Hydraulikvor richtung verbunden sein kann, ist es wichtig, daß das radioaktiv kontaminierte gasförmige Medium (Helium), das den Reaktorinnenraum ausfüllt, nicht in das Hydraulikmedium eindringt. Der Reaktorinnenraum, dessen Kühlmittel auf ca.
40 bar verdichtet sein kann, wird bekanntlich durch eine Wand von der Hydraulikvorrichtung getrennt. Beim Einfahren der Absorber- und Regelstäbe in die Brennelementeschüttung, ist der Druck des Hydraulikmediums geringer und beim Ausfahren höher als der Druck des Kü-hlmittels im Reaktorinnenraum. Aus den während des Betriebes sich ergebenden unterschiedlichen Drücken im Hydraulikmedium (Einfahren und Ausfahren der Absorberstäbe), kann durch die zwischen den Dichtringen und dem Zylinder vorhandenen Leckagen sowohl das Kühlmittel (Helium) in die Hydraulikvorrichtung eindringen als auch das Hydraulikmedium in den Reaktorinnenraum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungse vorrichtung zwischen einem axial oder drehend bewegbaren Zylinder und einer, zwei mit Gas oder Flüssigkeit gefüllten Räumen unterschiedlichen Druckes (z. B. eine Reaktor innenraum und eine Hydraulikvorrichtung) trennenden Wand derart auszubilden, daß eine Vermischung beider Medien vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsvorrichtung eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem dem ersten Raum, dessen Medium kleineren Druckschwankungen unterliegt, zugewandten Dichtring und dem zweiten Dichtring ein an eine Druckleitung angeschlossener erster Ringraum ausgebildet ist und daß zwischen dem zweiten und dritten Dichtring ein zweiter, an eine Unterdruckleitung angeschlossener Ringraum, ausgebildet ist.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in der die beiden Räume trennenden Wand zwei zusätzliche Ringräume ausgebildet werden, wobei der erste Ringraum mit einer Überdruckleitung und der zweite Ringraum mit einer Unterdruckleitung verbunden ist.
Der an die überdurckleitung angeschlossene Ringraum wird mit Sperr- und Spülgas, dessen Druck ständig höher ist als der Druck des den ersten Raum ausfüllenden gasförmigen Mediums, beaufschlagt. Es ist vorteilhaft, das Sperr- und Spülgas als Helium, das fortwährend in den ersten Raum durch die zwischen dem Zylinder und dem ersten Dichtring bestehende Undichtigkeiten strömen kann, zu wählen. Das Strömen des Sperr- und Spülgases in den zweiten Raum wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zwischen dem zweiten und dem dritten Dichtring ein zweiter Ringraum, der an eine Unterdruckleitung angeschlossen ist, ausgebildet ist. Dadurch ist gewäHrleistet, daß das den Zylinder beaufschlagende Sperr-und Spülgas einerseits in den ersten Raum zugeleitet und andererseits durch die Unterdruckleitung abgesaugt wird.
Die Hydraulikvorrichtung die mit dem Zylinder verbunden ist und die die axiale Bewegung des Zylinders bewirkt ist mit einem Hydraulikmedium gefüllt, dessen Druck erheblichen Schwankungen unterliegt. Beim Einfahren des Zylinders in den Reaktor innenraum weist das Hydraulikmedium einen geringen Druck auf. Beim Ausfahren des Zylinders aus dem Reaktorinnenraum kann das Hydraulikmedium einen Druck aufweisen, der um mehrfaches höher ist als der Druck des Sperr- und Spülgases. Das durch die zwischen dem Zylinder und der Wand strömende Hydraulikmedium wird von der an den zweiten Ringraum angeschlossene Unterdruckleitung abgesaugt.
Die vorgeschlagene Dichtungsvorrichtung gewährleistet, daß die beiden Medien (Helium, ö1) nicht in den jeweils anderen Raum durchdringen können.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen hervor; Hierbei zeigen: Fig. 1 eine Dichtungsvorrichtung zwischen einer Hydraulikvorrichtung mit einer Hubstange und der Reaktorkaverne, Fig. 2 die Dichtungsvorrichtung aus der Fig. 1 ergrößert dargestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Dichtungsvorrichtung 1 ist in einer Trennwand 2 angeordnet, die den ersten Raum 3r in diesem Ausführungsbeispiel eine Reaktorkaverne, vom zweiten Raum 4, in diesem Ausführungsbeispiel eine Hydraulikvorrichtung, voneinander trennt. Die Hydraulikvorrichtung 4 ist mit einem Hydraulikmedium (öl oder Wasser) gefüllt und mit einer Hubstange 5, die sich vertikal bewegen kann, verbunden. Der zweite Raum 4 ist durch einen Kolben 6 in zwei Bereiche 7, 8 geteilt. Wenn sich die Hubstange 5 vertikal nach oben bewegt, also beim Ausfahren aus dem ersten Raum 3 ist der Druck im Bereich 7 des zweiten Raumes 4 wesentlich größer als der Druck im ersten Raum 3. Beim Einfahren hingegen, also bei einer vertikalen Bewegung nach unten der Hubstange 5, bei der das Hydraulikmedium vom Bereich 7 in den Bereich 8 gedrückt wird, ist der Druck im Bereich 7 des zweiten Raumes 4 wesentlich geringer als der Druck im ersten Raum 3 (Reaktorkaverne).
In Fig. 2 ist die Dichtungsvorrichtung 1 im Detail dargestellt. In der Trennwand 2 sind in axialer Richtung der Hubstange 5 drei Dichtringe 8, 9, 10 angeordnet. Zwischen dem ersten Dichtring 8 und dem zweiten Dichtring 9 ist ein erster Ringraum 11, der an eine Druckleitung 1 2 angeschlossen ist, ausgebildet. Zwischen dem zweiten Dichtring 9 und dem dritten Dichtring 10 ist ein zweiter Ringraum 13 ausgebildet, der an eine Unterdruckleitung 14 angeschlossen ist. Das den ersten Raum (Reaktorkaverne) ausfüllende Medium (Helium) ist auf einen Druck Pl verdichtet.
Die Druckleitung 12, durch die dem ersten Ringraum 11 Sperr- und Spülgas (Helium) zugeführt wird, weist einen Druck p2 auf, der größer ist als der Druck Pl. Die an den zweiten Ringraum 13 angeschlossene Unterdruckleitung 14 weist einen Druck p3 auf, der kleiner ist als 1 bar. Das mit dem Pfeil 15 dargestellte Sperr- und Spülgas strömt und durch die Leckage in den ersten Raum 3 der in den zweiten Ringraum 13 hinein (gestrichelt dargestellt). Das aus dem zweiten Raum 4 durch die Leckagen zwischen der Hubstange 5 und der Trennwand 2 strömende Medium wird auch von der Unterdruckleitung 14 aufgesaugt.

Claims

Ansprüche Dichtungsvorrichtung zwischen einem axial oder drehend bewegbaren Zylinder und einer, zwei mit Gas oder Flüssigkeit gefüllten Räume unterschiedlichen Druckes trennenden Wand; wobei das den ersten Raum ausfüllende Medium kleineren Druckschwankungen unterliegt als das den zweiten Raum ausfü 11 ende Medium und wobei zwischen dem Zylinder und der Wand in axialem Abstand zueinander mehrere Dichtringe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem ersten Raum (3), dessen Medium kleineren Druckschwankungen unterliegt, zugewandten Dichtring (8) und dem zweiten Dichtring (9) ein an eine Druckleitung (12) angeschlossener erster Ringraum <11) ausgebildet ist und daß zwischen dem zweiten und dritten Dichtring (9, 10) ein zweiter, an eine Unterdruckleitung (14) angeschlossener Ringraum (13), ausgebildet ist.
2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste Ringraum (11) mit Sperr- und Spüllgas beaufschlagt wird.
3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet1 daß der erste Ringraum (11) mit Helium beaufschlagt wird.
4. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck p2 in der Druckleitung (12) größer ist als der Druck p1 im ersten Raum (3).