DE7010509U - Ventileinrichtung. - Google Patents

Description

Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Erlangen, 20.3.7G [L

Unser Zeichen: VPA 70/9313 GLI Skn/Di

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Die Neuerung bezieht sich, auf eine Ventileinrichtung zur selbsttätigen Schr.ellabsperrung von Druckleitungen, v.'ie sie 2.3. aus Sicherheitsgründen bei r.chrbrüche;-: ±u Heaktorkreislauf von Kernkraftwerken wünschenswert ist. Der !Teuerung liegt die Aufgabe zugrunde, das Austreten größerer Stoffnengen von druckführen- (Lar. Systemen zu verhindern, wenn au3ergewchr;icL>3 Betriebs zustände wie Leckagen, r.chrbrüche oder der gleicht- entstehen. Ss geht dabei darun, in Gefahrc-nfalle so schnell v;±·;. möglich die Druckrohrleitung abzusperren, wobei Leckagen ode- Rohrbrüche sowohl auf der Zinxrittsseite als auch auf der Aus.rittsseite des Absperrventils zu berücksichtigen sind. V/eiterhin besieht die Aufgabe, da5 das Ventil selbsttätig arbeitet, also in Gefahrenfalle von au2en her ein entsprechendes Signal erhalten ru

Diese- Aufgabe wird durch die Ventileinrichtung nach der Keuerucg gelöst. Die !Teuerung besteht darin, da3 der Haue oberhalb eines nit de™ 3chlie.:cr~an des Absperrventils verbundenen, in seiner Ruhestellung (geöffnetes Ventil) durch Schwerkraft oder Federkraft festgehaltenen Kraftkolcens einerseits über Rückschlagventile nit den Leitungsabschnitten vor und hinter den Ventil und andererseits über ein vorzugsweise einstellbares Drossel-— QC*-.i ^*-. ^ we« -.eil*.**. u.i k, " Lei— ο CCu Λ,Ο-t. wiC^o *+Li /c*. ^.«^^^»5 ^ w t-'.. υ ·

stellx ist.

VPA 70/9313 GI.: 4"

Ein solches Absperrventil ermittelt als Sicherhcitcschnellrchlu.lventil selbsttätig die Bruchstelle und schlieft die Hoiirl-.-it'an.j, automatioch mit dem eigenen Medium gesteuert, ab. Auf dicuc Weise v/ird verhindert, daß beim Bruch einer Frischdampf- oder Überproduktionsleitung das in den Dampferzeugern enthaltene Y/asser ausdampft und dadurch der Reaktor nicht ordnungsger.iä3 abgefahren wer den könnte. So wird nun die Sruchstc-iio lokalisiert und der oder die zugehörigen Frischdampfschieber wer-len in wenigen Sekunden geschlossen.

Die Ventileinrichtun₍3 nach der !Teuerung verwendet an sich bekannte Elemente, die jetzt zu einer Acopcrrarnatur zucanmor^-reiu^t und so geschaltet sind, daß die Armatur den Schließimpuls celbst findet, die Absperrung schnell vor sich gehen laut, wobei der Schließvorgang durch das eigene I.iedium betätigt wird und die Absperrung gegen beide Flußrichtungen erfolgt. Die Betätigung durch das eigene Medium ist insofern von besonderer Bedeutung, als von außen her keine Stellkräfte für das Absperrventil aufgebracht werden müssen.

Der Differenzdruckwächter kann mit Vorteil mit elektrischen Endkontakten versehen sein, wobei das Entlastungsventil als schnell öffnendes !.Magnetventil ausgestaltet ist. Der Ansprechdruck des Differenzdruckwächters kann einstellbar sein, soiaß mit ein und derselben Absperrarmatur bei kleinen und bei großen Eifferenzärücken gearbeitet weräen kann. Weiterhin kann man auch dafür Sorge tragen, die Schließgeschwindigkeit des Absperrventile^ durch geeignete Bemessung und Einstellung des Absperrventiles den jeweils gewünschten Betriebsbedingungen anzupassen.

An Hand der Zeichnung soll die !Teuerung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Neuerung wesentlichen 'Teilen in stark vereinfachter, schesatischer Darstellung.

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Die Ventileinrichtung nach der Neuerung besteht in v/es entlicher. aus einen Absperrventil 1, dessen Dintritt^stutzen nit 2 und dessen Austrittsstutzen mit 3 bezeichnet ist. Dabei ist an sich die I'iußrichtung des strömenden I.Iediuns für die Wirkungsweise unerheblich, denn es wird die Forderung gestellt, dai3 eine Schnellabsperrung erfolgen soll, gleich auf welcher Seite des Ventils eine Leckage oder ein Rohrbruch eintritt.

Das Verschlussstück 4 des Ventiles 1 steht mit den Kraftkolben in fester Verbindung, der sich in Ruhezustand bei geöffneten Ventil in der dargestellten Lage befindet. In dieser Lage wird er durch die Kraft der Feder 6 festgehalten. Die Feierkraft dieser ?eder ist jedoch gering benessen und braucht in wesentlichen nur die möglicherweise auftretenden Reibungskräfte zu überwinden.

Der Raun 7 oberhalb des Kraftkolbens ist mit den Raun 8 unterhalb des Kraftkolbens über die Leitungen 9» 10, II und 12 verbunden, wobei zwischen den Leitur.gsabschnitten 10 und 11 ein vorzugsweise einstellbares Drosselventil 13 zwischengeschaltet ist. In Ruhezustand herrscht oberhalb und unterhalb des Kraftkolbens gleicher Druck.

Der Raun 7 oberhalb des Kraftkolbens 5 ist weiterhin über die Leitung 9 und die daran anschließenden Leitungen 14 und 15 sowie 16 und 17 nit den Austritt 3 und den Eintritt 2 des Absperrventils 1 verbunden, wobei zwischen den Leitungen j.4 xsiö. 16 das Rückschlagventil 13 und zwischen den Leitungen 15 und 17 das Rückschlagventil 19 angeordnet sine. Zs pf_anzt Λ O Xl ct.ou «^—_d U_.^_^_o^_^ VuI. vtC.~ _l>l*_ w L^- »~ .. . 3 ο* -ι.— w_. cc—»- f c*. υ j_ .^ _

und bei allen Druckschv/ar.kungen stets der ^ev/eils höchste vorhandene Druck über das Rückschlagventil 15 cder das Rückschlagventil 19 zum Raun 7 oberhalb άβΒ Kraftkcibens 5 "und natürlich auch mit geringer Verzögerung durch das Drosselventil 13 zur.

8 fort.

• ^{: ;} -; 4 » ; VPA 70/9313 «·'

i:it 2C ist ein Druckdifforcnzwächter bezeichnet, bei dem innerhalb eines Zylinders 21 ein Kolben 22 von einer mittlere;-. Stellung aus nach beiden dichtungen versehieblich angeordnet ist Der Kaum 23 auf der linken Seite des HoIbor.s 22 steht über die Leitung 24 mit der Austrittsceite 3 des Ventils und in entsprechender V.'eise der Raum 25 rechts des Kolbens 22 über eine Leitung 25 mit der Eintritts:;cite 2 des Ventils 1 in Verbindung. Durch geeignete, von au 2 er. her einstellbare Federn 27 und 23 kann mitteis der Stellmuttern 2S und 30 der Kolben 22 in eine gewünschte mittlere Lage als Ruhestellung gebracht werden.

Normale betriebsmäßige Durchif.u warte durch das Ventil bewirken einen geringen Differenzdruck, joi dem der Kolben 22 um einen geringen 5etra_o nach rechts oder linke ausgelenkt wird. Bei stärkerem plötzlich auftretendem Druckabfall vor oder hinter dem Ventil gelangt der Kolben 22 aber in seine linke oder rechte Endstellung und betätigt dabei Endschalter 31 bzw. 32, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel symbolhaft dargestellt sind. Durch geeignete Bemessung der Federn 27 und 23 sowie Verstellung der Einstellmuttern 29 und 30 kann der An-

'.Venn nun einer der Zndschaiter 5- oder 32 geschlossen wird, fließt über die elektrische Leitung 33 Strom zur Srregungsspule 34 des als Magnetventil ausgebildeten Zntlastungsventils 35> da über die Leitung 12 mit dem Zaum 3 unterhalb des Kraxtkolbens z> in Verbindung steht. Das Entlastungsventil 35 ist im Suhe-

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si"öz yi aui—i6rü. i.irci cas /enexj. cetatiLgjj se s^rcmu cas 4t.edi.ui_ aus dem Haum 8 unterhalb des Zrafζkolbens 5 durch die Leitung ab und gelangt über den --.uslai 3S in einen geeigneten, nur versinnbildliche gezeichneten Auffangbehälter 53· Dabei wird aber C- Li.-.i VC- ^- ^-ν»*. C— U —--,^ L. w — O-. (J. *— *._ w*—__ CT- v*_ <λ w *». J_i— ibC*^^- I KJ w S-. — ^i-Ci.— U U-^-O

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gedr~ü.ckt wird, solange das zuvor unterhalo des Kraftkoxoens cefxnci-

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liehe Medium abströmt und der über die Leitung 10 noch vorh: :.--dene geringe Zufluß durch das Drosselventil 13 so gering gehalten wird, daß er mit über das Entlastungsventil 55 abfließe.

Das Drosselventil 15 darf naturgemäß nicht so weit gedrosselt werden, daß nicht durch betriebsmäßige Druckschwankungc-n ein unbeabsichtigtes Schließen des Ventils bei .»ormalbetrieb eintritt. Die Schiießgeschwir.digkeit des Absperrventils kann durci geeignete Bemessung bzw. Einstellung des Entlastungsventil 55 beeinflußt werden. Je nachdem, ob und in welchem Umfang die Ab-

turtg 12 behindert wird, erfolgt die Absperrung entsprechend verzögert. Zur möglichst schnell wirksamen Absperrung wird man darauf bedacht sein, für das Entlastungsventil 55 einen relativ großen Durchfluß querschnitt zu wählen. Um die Betäuigur. zu verzögern, kann man hier ein Entlastungsventil kleinerar Bauart wählen oder zusätzlich zu dieser anderen Bemessung oder für sich allein auch eine Hubbegrenzung vorsehen. Man kcnnxc z.B. daran denken, daß beim Anziehen des Ankers bei Anzpreck^.: der Magnetspule 54 zunächst ein mehr cder weniger weg durchlaufen wird, "bis das Verschlußstück ab heb"

stellung begrenzen. In beiden E'äiien würde der Durchflußcuerschni^t eingeengt und damit das Abströmen behinderx, sodaß ein entsprechend weiches oder verzögertes Arbeiten des Absperrventiles erreichbar ist.

Schutzansprüche
1 !Figur

Claims (2)

1. Schutzansi)-

   Druckleitungen, insbesondere in Kernkraftwerken, dadurch gekennzeichnet, daß der H.aur. (7) oberhalb eines nit der: SchlieiBorgan (4) des Absperrventiles (l) verbundenen, in

   oder Federkraft (o) festgehaltenen Kraftkolbens (5) einerseits über F.ückschlagver.tile (18,19) nit der. Leitungsabschnitten vor (2) und hinter (5) den: Ventil (i) und andererseits über ein vorzugsweise einstellbares Drosselorgan (15) -it den Zaun (S) unterhalb des Kolbens (5) in Verbindung steht, und daß einea Diff erenzdruekv/ächter (20), der bei Überschreiten einer vorbestirmten Druckdifferenz zwischen Ventilein- und -austritt (2,5) anspricht, ein Entlastungsventil (55) für den Raum (8) unterhalb des Kraftkolbens unterstellt ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzdruckwächter (20) _it elektrischen Endkontakten (51>52) versehen und das Entlastungsventil (55) als schnell öffnendes LIagnetventii ausgebildet ist.

   V -: V-. -r* ~ (-> V -τ — ·ρΗΓ>Τ~ i.V. O ■"". V.-.I.-1 Vl Ί ΛΛ£:·ί> O A r; A ' ■·-r% r\ \* — .-, * - ,-, ·> ; f~ π " f> Vl ·" ,"> T

   einstellbar ist (27,23,29,30).

   4·. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflu3 des Entlastungsventils (55) i- Sinne einer Beeinflussung der SchlieSgeschwindigkeit deu Absperrventiles (1) einstellbar ist.